基于云平台的液压支架支护质量分析与预测系统

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在我国的能源消费结构中煤炭占据主体地位,在新兴可替代能源技术发展成熟之前,这一形式将不会改变。煤炭行业高质量发展的关键点在于煤矿智能化建设,对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应等都具有极为的重要意义。液压支架作为综采关键设备,其主要作用是完成对工作面顶板和煤壁的及时支护,防止冒顶、片帮事故的发生,为井下工作人员及综采设备提供安全保障,一旦液压支架发生故障,将会直接影响工作面的安全生产和采煤效率。因此,建立数字化综采工作面液压支架支护质量分析与预测平台,对液压支架工作产生的数据进行实时监测与分析,能够使煤矿企业及时掌握工作面液压支架运行工况和保障井下人员和设备的安全。针对煤矿企业对于综采工作面液压支架工作循环过程中产生的海量数据需要统一有效管理和分析的需求,以Visual Studio 2019作为软件开发环境,SQL Server 2014为数据库,阿里云ECS云服务器为综采工作面智慧云平台载体,构建液压支架支护质量分析与预测系统。综合运用大数据、深度学习等技术对液压支架海量数据进行分析研究,挖掘数据中潜在的价值,实现对海量监测数据的有效利用,指导工作面安全生产,加快煤矿企业智能化、信息化建设。对煤矿综采工作面液压支架产生的工作阻力和推移行程数据进行整理,设计合适的数据上传策略与数据库表结构,利用Java Script语言、Ajax技术、ECharts技术构建数据管理模块,实现实时数据监测和历史数据查询等功能,为数据分析预测工作提供支撑。对支架支护动作过程以及工作阻力特征参数进行深入研究,设计开发初撑力、循环末阻力、时间加权工作阻力、安全阀工作状态分析和立柱漏液诊断功能,构建液压支架支护质量分析模块,使煤矿工作人员准确、快速地了解到综采工作面支架支护情况,实现支架精确定向维护。构建双向长短期记忆网络模型,以液压支架工作阻力历史数据作为数据源,带入模型进行训练,优化模型结构参数,通过系统调用模型实现支架工作阻力预测功能,实现对液压支架异常支护状态的超前预测预警。基于云平台的液压支架支护质量分析与预测系统实现了实时数据监测、历史数据查询、支护质量分析、支架工作阻力预测、系统管理等功能,有利于综采工作面液压支架的工况分析和定向维护,保障了综采工作面煤炭的高效开采和安全生产,为煤矿企业从粗放式发展进入高质量发展提供技术支撑。经实践应用,该系统运行稳定,结果可靠。
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