一种皮带输送机断带检测方法及装置与流程

本技术涉及皮带输送机，具体涉及一种皮带输送机断带检测方法以及皮带输送机断带检测装置。

背景技术：

1、皮带输送机在煤矿开采中的作用越来越重要，所承担的任务也越来越繁重。不过，因为煤矿企业中皮带输送机在相对长的时间内都是处在高负荷情况下运转的，而且在皮带输送机运转过程中还会受到很多不利因素的影响，例如，一些矸石等材料砸向输送带，对输送带造成极大冲击，或者是因为受到了异物的卡阻等，极易导致输送带发生断裂问题。若皮带在传输过程中出现断带情况而不能被及时地监测到，将严重影响生产设备安全，人员安全，由此可见皮带断带检测装置在皮带传输中极其重要。

2、在煤矿开采作业过程中，很多皮带输送设备存在一定的倾斜角度，加之皮带输送的距离相对较大，若是出现断带问题，极易导致带式输送设备的机架遭到破坏，使得输送设备中托辊横飞，对于附近作业人员有一定的安全威胁，同时可能会出现起火现象，极易引发火灾问题的发生。另外，若是发生断带问题，在进行维修与处理的过程中需要消耗相对长的时间，人工作业强度相对大，既造成生产设备的损毁，又影响了生产进度，使得煤矿企业面临着相对严重的经济损失。

3、所以及时的检测到皮带输送机断带，停止皮带输送机运转，不仅可以防止皮带断裂给煤矿带来的人力和物力的浪费，也消除了皮带断带带来的安全隐患，提高矿山本质安全水平。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种皮带输送机断带检测方法来至少解决上述的一个技术问题。

2、本发明的一个方面，提供一种皮带输送机断带检测方法，所述皮带输送机断带检测方法包括：

3、获取输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据；

4、获取驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据；

5、获取皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据；

6、提取所述输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据的特征作为第一特征；

7、提取所述驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据的特征作为第二特征；

8、提取所述皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据的特征作为第三特征；

9、获取经过训练的皮带输送机断带模型；

10、将获取的各个特征输入至所述皮带输送机断带模型，从而获取分类标签，所述分类标签包括断带分类标签。

11、可选地，所述输送获取输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据包括：

12、获取当前时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度以及当前时刻的前一时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度；

13、根据当前时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度以及当前时刻的前一时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度之差获取输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据，其中，

14、当当前时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度以及当前时刻的前一时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度之差为正数时，所获取的数据为输送带运行速度上升量数据；

15、当当前时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度以及当前时刻的前一时刻的皮带输送机运行时输送带运行速度之差为负数时，所获取的数据为输送带运行速度下降量数据。

16、可选地，所述驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据包括：

17、获取当前时刻的驱动电机转矩数据以及当前时刻的前一时刻的驱动电机转矩数据；

18、根据当前时刻的驱动电机转矩数据以及当前时刻的前一时刻的驱动电机转矩数据之差获取驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据，其中，

19、当当前时刻的驱动电机转矩数据以及当前时刻的前一时刻的驱动电机转矩数据之差为正数时，所获取的数据为驱动电机转矩上升量数据；

20、当当前时刻的驱动电机转矩数据以及当前时刻的前一时刻的驱动电机转矩数据之差为负数时，所获取的数据为驱动电机转矩下降量数据。

21、可选地，所述获取皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据包括：

22、获取当前时刻的皮带张力数据以及当前时刻的前一时刻的皮带张力数据；

23、根据当前时刻的皮带张力数据以及当前时刻的前一时刻的皮带张力数据之差获取皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据，其中，

24、当当前时刻的皮带张力数据以及当前时刻的前一时刻的皮带张力数据之差为正数时，所获取的数据为皮带张力上升量数据；

25、当当前时刻的皮带张力数据以及当前时刻的前一时刻的皮带张力数据之差为负数时，所获取的数据为皮带张力下降量数据。

26、可选地，所述皮带输送机断带模型采用如下方式进行训练：

27、获取训练集；

28、获取bp神经网络的网络结构；

29、将训练集输入所述bp神经网络的网络结构；

30、计算隐含层中各神经元的输入值和输出值；

31、计算输出层各神经元的输入值和输出值；

32、使用均方误差计算神经网络预测值与实际的数值之间的误差，判断误差是否满足精度要求，若是，则结束训练。

33、可选地，所述皮带输送机断带模型采用如下方式进行训练进一步包括：

34、使用均方误差计算神经网络预测值与实际的数值之间的误差，判断误差是否满足精度要求，若否，则

35、计算每个权重和偏置对损失函数的梯度，并将其反向传播回网络中；根据反向传播计算得到的梯度，使用梯度下降法更新神经网络的权重和偏置。

36、本技术还提供了一种皮带输送机断带检测装置，所述皮带输送机断带检测装置包括：

37、运行速度数据获取模块，所述运行速度数据获取模块用于获取输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据；

38、转矩数据获取模块，所述转矩数据获取模块用于获取驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据；

39、张力数据获取模块，所述张力数据获取模块用于获取皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据；

40、特征提取模块，所述特征提取模块用于提取所述输送带运行速度上升量数据或输送带运行速度下降量数据的特征作为第一特征、提取所述驱动电机转矩上升量数据或驱动电机转矩下降量数据的特征作为第二特征、提取所述皮带张力上升量数据或皮带张力下降量数据的特征作为第三特征；

41、皮带输送机断带模型获取模块，所述皮带输送机断带模型获取模块用于获取经过训练的皮带输送机断带模型；

42、分类模块，所述分类模块用于将获取的第一特征、第二特征、第三特征输入至所述皮带输送机断带模型，从而获取分类标签，所述分类标签包括断带分类标签。

43、本技术还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的皮带输送机断带检测方法。

44、本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的皮带输送机断带检测方法。

45、有益效果

46、本技术的皮带输送机断带检测方法将输送带运行速度、驱动电机转矩、皮带张力的上升量数据或下降量数据输入至皮带输送机断带模型，从而获取分类标签，将分类标签发给变频器，变频器控制皮带输送机，停止皮带输送机的运转，相比于现有技术，本发明不仅智能化程度高，而且实现了井下无人值守，节省了人力成本，提高了安全性。