舒通

（徐州礦務集團平?jīng)鲂掳裁簶I(yè)有限責任公司）

基于數(shù)據(jù)挖掘技術的煤礦機械故障診斷研究

舒通

（徐州礦務集團平?jīng)鲂掳裁簶I(yè)有限責任公司）

自改革開放以來，我國的經(jīng)濟水平在日益增長，科技水平在不斷提升，在大型的工廠以及與其相關的工程設備當中，人們采用數(shù)據(jù)的手段也越來越先進，與此同時，各種各樣的故障也源源不斷。當今，高維數(shù)據(jù)逐漸成為時代的主流，在大量的數(shù)據(jù)之內(nèi)，要想從其中推算出故障數(shù)據(jù)，無疑是一項艱難的工作。本文就數(shù)據(jù)挖掘技術的煤礦機械故障診斷進行了相關的研究。

數(shù)據(jù)挖掘機；機械設備；故障診斷

引言

隨著科技手段的不斷進步，工業(yè)生產(chǎn)向著大型化、連續(xù)化、高速化、智能化的方向挺進，然而事物對立性造成科技有著一個負面的影響，就是科技技術出現(xiàn)故障，科技技術出現(xiàn)的故障往往是復雜多變的。因此，故障診斷技術是保證我國國民經(jīng)濟能更好更快發(fā)展的前提，其將成為各種工業(yè)化建設的發(fā)展方向及目標。就數(shù)據(jù)挖掘機技術來看，其采用智能化、科技化的手段來提取相關的相關得數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)庫中知識發(fā)現(xiàn)過程的一個重要步驟，其在運作時，在海量嘈雜的數(shù)據(jù)當中能提取出部分微小而對于工程有利的相關重要數(shù)據(jù)。它的設計涵蓋了人工智能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計技術等先進的科技技術，已被廣泛的用于工業(yè)、商業(yè)當中。

1 數(shù)據(jù)挖掘的常用技術

挖掘技術根據(jù)行業(yè)需要、挖掘的途徑、方式、種類的不同分為以下幾種：

（1）決策樹：相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)算法，被作為數(shù)據(jù)中心核算法的決策樹就具有較高的技術模式，其優(yōu)點是不受本來數(shù)據(jù)的影響，操作簡單，便于計算。

（2）遺傳算法：遺傳算法本質是生物體的遺產(chǎn)基因概率的算法，其也被用于數(shù)據(jù)技術當中，遺傳算法能夠利用自身優(yōu)勢將數(shù)據(jù)統(tǒng)計找到最優(yōu)解。

（3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡：人工神經(jīng)網(wǎng)絡當今被廣泛的應用到數(shù)據(jù)挖掘技術當中，其本質是模仿人大腦神經(jīng)元的一種技術模式，此項技術的優(yōu)點就是像人的神經(jīng)系統(tǒng)一樣對一項數(shù)據(jù)進行反復的分析，保證無誤。

2 數(shù)據(jù)挖掘機在煤礦機械設備故障診斷中的相關應用

2.1 狀態(tài)數(shù)據(jù)的挖掘

在不同的作業(yè)環(huán)境下，煤礦機械智能系統(tǒng)的應用功能也不盡相同，從煤礦機械設備的應用來看，不同機械設備通過數(shù)據(jù)挖掘機的收集方式也不同。面對煤礦機械設備呈現(xiàn)出來的相關數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘機技術能進行有條不紊的處理，而且還能通過數(shù)據(jù)篩選將有利于煤礦平穩(wěn)運行的數(shù)據(jù)篩選出來，傳送給煤礦的數(shù)據(jù)控制中心，以準確地發(fā)出煤礦的開采信息。

2.2 應用的基本原理及技術策略

煤礦機械設備應用挖掘機故障診斷的基本原理就是通過數(shù)據(jù)挖掘機的先進技術來對設備進行故障監(jiān)測，故障診斷的基本模式是識別，在機械設備當中識別出現(xiàn)故障的機械設備。在機械設備的故障診斷中，首先要做的就是要提取煤礦相關運行設備運行當中所有的參數(shù)，其中要有設備在正常運行當中的數(shù)據(jù)、出故障時的數(shù)據(jù)，這樣，相關數(shù)據(jù)的采集就有了一定全面性，相關技術人員就這些提取出來的設備運行數(shù)據(jù)進行詳細的分析以便能找出故障點在故障的處理當中，不同設備之間出現(xiàn)相同問題時，就要采取分類的手段對其進行修復。利用決策樹的方法要注意分類是要注意有一定的規(guī)范性；利用遺傳算法的分析技術時要注意設備故障所對應的技術要求；利用粗糙集的技術來進行設備故障分析時，就要注意其原理構造簡單等問題的影響。

2.3 數(shù)據(jù)挖掘機技術在機械故障當中的應用

數(shù)據(jù)挖掘機在應用時，其可根據(jù)優(yōu)化對象的不同，采取不同的優(yōu)化措施以實現(xiàn)相關設備的有優(yōu)化控制。

（1）診斷原理。數(shù)據(jù)挖掘進行故障的優(yōu)化以及診斷時，所應用的本質就是將所運行的歷史數(shù)據(jù)進行進一步的篩查，對可能出現(xiàn)故障的相關設備及早的進行數(shù)據(jù)報備，這樣不僅及時的解決了機械設備的故障問題，而且還在對機械設備診斷的過程當中，其也進行了模式匹配的措施。

（2）故障診斷的數(shù)據(jù)挖掘方法建模。在數(shù)據(jù)挖掘機在對設備進行診斷時，首先要對其運行的先關數(shù)據(jù)進行獲取，獲取的數(shù)據(jù)呢包括機械在平穩(wěn)運行時的數(shù)據(jù)以及在出現(xiàn)故障時的相關數(shù)據(jù)，都要進行獲取。獲取完數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)挖掘機就要對其進行統(tǒng)一建模，一般建模的方式是采用粗糙集與決策樹兩種理論結合來進行建模，這兩者的結合可以使數(shù)據(jù)保持原有的順序而不出現(xiàn)雜亂的現(xiàn)象，依次對機械設備進行故障的排除。

3 結束語

數(shù)據(jù)挖掘技術綜合應運了人工智能、計算智能、模式識別、數(shù)理統(tǒng)計等先進的科技技術，在煤礦機械設備出現(xiàn)故障時，其能在第一時間排除故障源。數(shù)據(jù)挖掘技術能在大量復雜的數(shù)據(jù)信息當中提取出來有利于煤礦發(fā)展以及設備建設的重要信息，因而數(shù)據(jù)挖掘技術能廣泛的應用于工業(yè)優(yōu)化、預測、建模、機械設備的故障診斷等領域。此文當中只基于數(shù)據(jù)挖掘機應用于煤礦機械設備的故障診斷方面，只探討了應用遺傳算法、決策樹、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術的數(shù)據(jù)挖掘方法對煤礦機械設備故障診斷，數(shù)據(jù)挖掘機在其他工程領域方面也應用甚多。

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2016-9-29