權(quán)利要求

1.基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器和處理器，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)如下步驟： 獲取當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)；判斷所述整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)是否大于設(shè)定閾值，若大于，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)；若小于等于，則判定液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)； 當(dāng)液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)時(shí)，獲取液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，根據(jù)所述液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列； 對(duì)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；根據(jù)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列； 利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，利用訓(xùn)練好的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)各液壓桿未來各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；判斷各液壓桿未來某時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率是否為0，若為0，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)，根據(jù)該時(shí)間段各液壓桿的高度調(diào)整對(duì)應(yīng)液壓桿的高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括： 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列；所述壓力序列中的各元素為各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值；對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列進(jìn)行中值濾波處理，得到該時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列； 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，采用如下公式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)：  其中，p為當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，j為液壓桿群中液壓桿的數(shù)量，f j為當(dāng)前時(shí)刻第j個(gè)液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，E為液壓桿群當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列，mean(E)為當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力均值。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，包括： 對(duì)于任一液壓桿： 對(duì)該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的高度—壓力的變化關(guān)系；根據(jù)所述高度—壓力的變化關(guān)系，得到該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的直線的斜率； 將該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的直線的斜率作為該液壓桿對(duì)應(yīng)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，包括： 目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集為：各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列； 目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)為：均方差損失函數(shù)。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列，包括： 對(duì)于任一液壓桿：根據(jù)該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建該液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列；所述壓力變化率序列中各元素為該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率。

說明書

基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦用液壓桿用于支撐地層的頂板和底板，在礦山地層的支撐中起到關(guān)鍵作用。液壓桿群中各液壓桿對(duì)地層進(jìn)行支撐，以防止上部地層塌陷，但實(shí)際使用中的液壓桿設(shè)置，是由使用者根據(jù)礦用液壓桿的工業(yè)信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)自己安裝礦用液壓桿、調(diào)整液壓桿的高度，會(huì)受到主觀因素的干擾，導(dǎo)致一些液壓桿參與支撐的力度較低，一些液壓桿參與支撐的力度較高，液壓桿的不均勻支撐會(huì)導(dǎo)致支撐力度較高的液壓支撐桿的使用壽命降低，而且可能會(huì)存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有方法調(diào)節(jié)液壓桿群中各液壓桿的高度時(shí)存在的液壓桿的支撐力度不均勻的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

本發(fā)明提供了一種基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)如下步驟：

獲取當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)；判斷所述整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)是否大于設(shè)定閾值，若大于，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)；若小于等于，則判定液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)；

當(dāng)液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)時(shí)，獲取液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，根據(jù)所述液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列；

對(duì)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；根據(jù)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列；

利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，利用訓(xùn)練好的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)各液壓桿未來各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；判斷各液壓桿未來某時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率是否為0，若為0，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)，根據(jù)該時(shí)間段各液壓桿的高度調(diào)整對(duì)應(yīng)液壓桿的高度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括：

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列；所述壓力序列中的各元素為各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值；對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列進(jìn)行中值濾波處理，得到該時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列；

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)。

優(yōu)選的，采用如下公式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)：

其中，p為當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，j為液壓桿群中液壓桿的數(shù)量，f j為當(dāng)前時(shí)刻第j個(gè)液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，E為液壓桿群當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列，mean(E)為當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力均值。

優(yōu)選的，所述對(duì)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，包括：

對(duì)于任一液壓桿：

對(duì)該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的高度—壓力的變化關(guān)系；根據(jù)所述高度—壓力的變化關(guān)系，得到該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的直線的斜率；

將該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的直線的斜率作為該液壓桿對(duì)應(yīng)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率。

優(yōu)選的，所述利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，包括：

目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集為：各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列；

目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)為：均方差損失函數(shù)。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列，包括：

對(duì)于任一液壓桿：根據(jù)該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建該液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列；所述壓力變化率序列中各元素為該液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明根據(jù)各液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力，構(gòu)建了當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列，計(jì)算了當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于此，判斷液壓桿群的整體支撐是否達(dá)標(biāo)，若不達(dá)標(biāo)，需要繼續(xù)調(diào)整液壓桿群中各液壓桿的高度，本發(fā)明的系統(tǒng)為工業(yè)領(lǐng)域的人工智能系統(tǒng)。本發(fā)明基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知、傳感技術(shù)服務(wù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)來獲取液壓桿的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)獲取的信息對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，預(yù)測(cè)各液壓桿各高度下對(duì)應(yīng)的壓力變化率，根據(jù)壓力變化率得到各液壓桿達(dá)到最優(yōu)支撐狀態(tài)對(duì)應(yīng)的高度，根據(jù)各液壓桿的最優(yōu)高度對(duì)各液壓桿進(jìn)行調(diào)整，使得液壓桿群中的每個(gè)液壓桿都達(dá)到了最佳的支撐狀態(tài)，本發(fā)明根據(jù)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)得到各液壓桿的最佳高度，根據(jù)各液壓桿對(duì)應(yīng)的最佳高度對(duì)各液壓桿進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)延長了液壓桿的使用壽命，增加了安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的一種基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明如下。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。

下面結(jié)合附圖具體的說明本發(fā)明所提供的一種基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)的具體方案。

基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例

現(xiàn)有方法調(diào)節(jié)液壓桿群中各液壓桿的高度存在的液壓桿的支撐力度不均勻的問題。為了解決上述問題，本實(shí)施例提出了基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，如圖1所示，本實(shí)施例的基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)如下步驟：

步驟S1，獲取當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)；判斷所述整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)是否大于設(shè)定閾值，若大于，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)；若小于等于，則判定液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)。

為了防止地層出現(xiàn)塌陷，在兩地層之間布置多個(gè)液壓桿，這些液壓桿構(gòu)成一個(gè)液壓桿群，液壓桿群中每個(gè)液壓桿都對(duì)支撐地層起到了關(guān)鍵性作用。沉降的發(fā)生大都是不均勻的，當(dāng)沉降發(fā)生時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致混凝土層的傾斜或破碎，因此液壓桿群中每個(gè)液壓桿承受的壓力是不相同的。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將液壓桿群中的應(yīng)力感應(yīng)器連接起來，從而為實(shí)施者提供有效的數(shù)據(jù)信息，無需人工手動(dòng)采集、匯總和分析數(shù)據(jù)，提高了效率。本實(shí)施例通過礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓桿群液壓桿壓力值的監(jiān)測(cè)，然后對(duì)液壓桿群的整體支撐進(jìn)行分析。本實(shí)施例利用信息傳感技術(shù)獲取每個(gè)液壓桿承受的壓力值，在每個(gè)液壓桿的上部安裝一個(gè)應(yīng)力感應(yīng)器，用于對(duì)液壓桿承受的壓力進(jìn)行記錄。當(dāng)上部地層發(fā)生沉降時(shí)，液壓桿承受的壓力會(huì)變大。采集液壓桿群中每個(gè)液壓桿當(dāng)前時(shí)刻承受的壓力值，本實(shí)施例液壓桿群中液壓桿的總個(gè)數(shù)為j。本實(shí)施例基于液壓桿群中各液壓桿當(dāng)前時(shí)刻的壓力值，構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列即F＝{f 1,…,f j}，其中，f 1為第1個(gè)液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力值，f j為第j個(gè)液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力值，f j為第j個(gè)液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力值。

本實(shí)施例對(duì)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列進(jìn)行中值濾波處理，得到各時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列。中值濾波為公知技術(shù)，此處不再贅述。

各液壓桿的支撐水平越趨近于液壓桿群的平均支撐水平，說明各支撐桿在對(duì)地層進(jìn)行支撐的過程中，都發(fā)揮了較大的作用，達(dá)到了較好的支撐效果；若液壓桿群中各液壓桿的支撐水平都較接近液壓桿群的平均水平，判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)。本實(shí)施例基于各液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)。當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)為：

其中，p為當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，j為液壓桿群中液壓桿的數(shù)量，f j為當(dāng)前時(shí)刻第j個(gè)液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力值，E為液壓桿群當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力序列，mean(E)為當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的濾波后的壓力均值。

本實(shí)施例設(shè)定整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)閾值為P 0，判斷當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)是否大于P 0，若大于，則判定當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)，即液壓桿群中各液壓桿都起到了較好的支撐作用；若整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)p i大于P 0，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)，若整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)p i小于等于P 0，則判定液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)，即液壓桿群中部分液壓桿未起到較好的支撐作用。整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)閾值的設(shè)定由實(shí)施者以實(shí)際的上層地層的巖性為依據(jù)進(jìn)行設(shè)定，若上層為泥巖、頁巖等剛度較低的巖層，支撐力需要稍微小些，因此應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低P 0的值，確保整體支撐評(píng)價(jià)的合理性；若上層為花崗巖等剛度較高的巖層，支撐力需要稍微小些，因此應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加P 0的值，確保整體支撐評(píng)價(jià)的合理性。

步驟S2，當(dāng)液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)時(shí)，獲取液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，根據(jù)所述液壓桿群中各液壓桿每升高設(shè)定高度對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列。

當(dāng)液壓桿群的整體支撐不達(dá)標(biāo)時(shí)，則需要繼續(xù)調(diào)整液壓桿群中各液壓桿的高度，對(duì)于液壓桿群中達(dá)到最大高度的液壓桿，再調(diào)整其對(duì)應(yīng)的高度也不會(huì)再發(fā)生變化，此時(shí)，主要是通過調(diào)節(jié)未達(dá)標(biāo)的液壓桿使得液壓桿群整體達(dá)標(biāo)。

液壓桿的高度可以電動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)液壓桿的高度，得到液壓桿的伸長量和壓力的增加量的關(guān)系。對(duì)于任一液壓桿，該液壓桿每升高0.01mm，獲取一個(gè)壓力值。本實(shí)施例設(shè)置每個(gè)時(shí)間段每個(gè)液壓桿升高的總高度為1mm，獲取每個(gè)液壓桿每升高0.01mm對(duì)應(yīng)的壓力值，根據(jù)每個(gè)液壓桿每升高0.01mm對(duì)應(yīng)的壓力值，構(gòu)建每個(gè)液壓桿每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列。對(duì)于第j個(gè)液壓桿，其第i個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列為 其中， 為第j個(gè)液壓桿第i個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列， 為第j個(gè)液壓桿第1次升高0.01mm對(duì)應(yīng)的壓力值， 為第j個(gè)液壓桿第100次升高0.01mm對(duì)應(yīng)的壓力值。至此得到了每個(gè)液壓桿每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列。液壓桿每次升高高度和每個(gè)時(shí)間段的長度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。

步驟S3，對(duì)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；根據(jù)所述各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列。

本實(shí)施例對(duì)各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列進(jìn)行線性擬合，得到液壓群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列。具體的，采用最小二乘法擬合各液壓桿各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化序列，得到各液壓桿各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的高度—壓力的變化關(guān)系，根據(jù)高度—壓力的變化關(guān)系得到對(duì)應(yīng)的高度—壓力式，即y＝kx+b。對(duì)于第j個(gè)液壓桿，其第i個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的高度—壓力的變化關(guān)系y＝kx+b中，橫坐標(biāo)x＝{1,…,100}，縱坐標(biāo) k為該液壓桿該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力隨高度變化直線的斜率，每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)一個(gè)斜率；若斜率k大于0，說明該液壓桿承受的壓力與高度呈正相關(guān)，即隨著高度的增加，液壓桿承受的壓力逐漸增大；基于擬合得到的該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的高度—壓力的關(guān)系式，將該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的高度—壓力的關(guān)系式中的k的作為該液壓桿該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；然后基于該液壓桿每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，構(gòu)建該液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列，即K J＝{k 1 j,....,k i j}，其中，K J為第j個(gè)液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列，k 1 j為第j個(gè)液壓桿第1個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，k i j為第j個(gè)液壓桿第i個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率。同理，得到液壓群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列。

步驟S4，利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，利用訓(xùn)練好的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)各液壓桿未來各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率；判斷各液壓桿未來某時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率是否為0，若為0，則判定液壓桿群的整體支撐達(dá)標(biāo)，，根據(jù)該時(shí)間段各液壓桿的高度調(diào)整對(duì)應(yīng)液壓桿的高度。

本實(shí)施例基于工業(yè)人工智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，預(yù)測(cè)各液壓桿未來各時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，然后基于網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的壓力變化率，判斷液壓桿群的整體支撐是否達(dá)標(biāo)。

本實(shí)施例將液壓桿群中各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列作為目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，利用各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體訓(xùn)練過程為：將各液壓桿在某一時(shí)刻之前對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列作為一個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，使得目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)到各液壓桿下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率，完成對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于預(yù)測(cè)下一時(shí)間段各液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率。本實(shí)施例中訓(xùn)練目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)為均方差損失函數(shù)，目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為TCN網(wǎng)絡(luò)，其它實(shí)施例中，也可使用其它網(wǎng)絡(luò)。該目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)為：

其中，Loss為該目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)，N為累加次數(shù)， 為第k個(gè)液壓桿的某一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率的預(yù)測(cè)值，y k為第k個(gè)液壓桿的該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的壓力變化率的實(shí)際值，L為該液壓桿對(duì)應(yīng)的壓力變化率序列中元素的數(shù)量。

通過對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，確保損失函數(shù)收斂，預(yù)測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。本實(shí)施例利用訓(xùn)練好的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)液壓桿群中各液壓桿未來各時(shí)間段的壓力變化率，基于預(yù)測(cè)的各液壓桿未來各時(shí)間段的壓力變化率，判斷液壓桿群中各液壓桿是否達(dá)到最佳支撐狀態(tài)，若達(dá)到最佳支撐狀態(tài)，則不需要繼續(xù)調(diào)整液壓桿的高度；此時(shí)各液壓桿對(duì)應(yīng)的高度為最優(yōu)高度，該高度下，液壓桿群能夠達(dá)到最佳支撐水平；本實(shí)施例根據(jù)此時(shí)的高度調(diào)整液壓桿群中液壓桿的高度，這樣能夠減小對(duì)液壓桿的損害。

判斷液壓桿群中各液壓桿是否達(dá)到最佳支撐狀態(tài)的具體方法是：若從某一時(shí)間段開始，各液壓桿的壓力變化率為0，說明再繼續(xù)調(diào)節(jié)液壓桿，液壓桿的壓力也不會(huì)再發(fā)生改變，即液壓桿群中各液壓桿都起到了最佳支撐作用，則判定液壓桿群中各液壓桿都達(dá)到了最佳支撐狀態(tài)，即液壓桿群整體支撐符合標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)不需要再繼續(xù)調(diào)整液壓桿群中各液壓桿；若液壓桿群中部分液壓桿的壓力變化率不為0，說明液壓桿的壓力沒有達(dá)到固定值，則判定液壓桿群整體支撐不符合標(biāo)準(zhǔn)，需要繼續(xù)調(diào)整液壓桿群中的液壓桿，直至達(dá)到最佳支撐水平。

本實(shí)施例根據(jù)各液壓桿當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的壓力，構(gòu)建了當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻液壓桿群對(duì)應(yīng)的壓力序列，計(jì)算了當(dāng)前時(shí)刻的整體分壓評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于此，判斷液壓桿群的整體支撐是否達(dá)標(biāo)，若不達(dá)標(biāo)，需要繼續(xù)調(diào)整液壓桿群中各液壓桿的高度，本實(shí)施例的系統(tǒng)為工業(yè)領(lǐng)域的人工智能系統(tǒng)。本實(shí)施例基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知、傳感技術(shù)服務(wù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)來獲取液壓桿的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)獲取的信息對(duì)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，預(yù)測(cè)各液壓桿各高度下對(duì)應(yīng)的壓力變化率，根據(jù)壓力變化率得到各液壓桿達(dá)到最優(yōu)支撐狀態(tài)對(duì)應(yīng)的高度，根據(jù)各液壓桿的最優(yōu)高度對(duì)各液壓桿進(jìn)行調(diào)整，使得液壓桿群中的每個(gè)液壓桿都達(dá)到了最佳的支撐狀態(tài)，本實(shí)施例根據(jù)目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)得到各液壓桿的最佳高度，根據(jù)各液壓桿對(duì)應(yīng)的最佳高度對(duì)各液壓桿進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)延長了液壓桿的使用壽命，增加了安全性。

需要說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

基于礦山工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的液壓支撐桿壓力調(diào)控系統(tǒng).pdf