矿山设备的健康状态监测系统及方法与流程

1.本技术属于矿山技术领域，尤其涉及一种矿山设备的健康状态监测系统及方法。

背景技术：

2.对矿山设备的健康状态评价，一直以来是矿山企业非常关注的问题，对矿山企业的高效安全生产有着重要的意义。企业对设备的安全、稳定、长周期、满负荷运行的要求也越来越迫切，因此需要能够及时了解设备运行状态，从而确定出设备的健康状态。

3.然而，目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测。

技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种矿山设备的健康状态监测系统及方法，可以解决目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。

5.第一方面，本技术实施例提供了一种矿山设备的健康状态监测系统，包括：设备监测系统和健康状态分析系统；

6.所述设备监测系统与所述健康状态分析系统通信连接；

7.所述设备监测系统用于采集各台矿山设备的实时运行数据，并将矿山设备的实时运行数据发送给所述健康状态分析系统；

8.所述健康状态分析系统用于获取所述矿山设备的实时运行数据，接收所述矿山设备的实时运行数据，并将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态。

9.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述设备监测系统包括若干个监测单元，每个监测单元对应一台矿山设备。

10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述述健康状态分析模块包括训练模块和封装模块；

11.所述训练模块用于基于每台设备的历史运行数据对每台设备对应的健康状态评估模型进行训练；

12.所述封装模块用于在健康状态分析模块中封装训练后的每台设备的健康状态评估模型。

13.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述健康状态分析模块还包括策略生成模块；

14.所述策略生成模块用于根据矿山设备的健康状态生成相应的维护策略。

15.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述健康状态监测系统还包括监测客户端；

16.所述监测客户端与所述健康状态分析系统通信连接。

17.第二方面，本技术实施例提供了一种矿山设备的监控状态监测方法，包括：

18.获取所述矿山设备的实时运行数据；

19.将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态。

20.在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述获取所述矿上设备的实时运行数据之前，还包括：

21.获取矿山设备的历史运行数据和历史健康状态；

22.基于所述历史运行数据和所述历史健康状态对未训练的健康状态评估模型进行训练，得到训练完成的健康状态评估模型。

23.在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态之后，还包括

24.根据所述矿山设备的健康状态生成维护策略。

25.第三方面，本技术实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面中任一项所述的矿山设备的健康状态监测方法的步骤。

26.第四方面，本技术实施例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实现如上述第二方面中任一项所述的矿山设备的健康状态监测方法的步骤。

27.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在服务器上运行时，使得服务器可执行上述第二方面中任一项所述的矿山设备的健康状态监测方法。

28.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

29.本技术实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测方法，通过设备监测系统实时获取矿山设备的实时运行数据，然后通过监控状态分析模块封装的健康状态评估模型对矿山设备的健康状态进行评估和分析，利用大数据分析能够准确地分析出矿山设备的实时健康状态，便于对矿山设备进行相应地维护整修，解决了目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。

附图说明

30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

31.图1是本技术一实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测系统的结构示意图；

32.图2是本技术一实施例提供的另一种矿山设备的健康状态监测系统的结构示意图；

33.图3是本技术一实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测方法的实现流程图；

34.图4是本技术一实施例提供的另一种矿山设备的健康状态监测方法的实现流程图；

35.图5是本技术一实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

36.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。

37.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

38.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

39.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

[0040]

另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0041]

在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

[0042]

矿山设备是指矿山企业在采矿和选矿过程中所使用的机械设备，包括但不限于采矿设备和选矿设备，采矿设备是指在采矿工程中所使用的设备，例如矿井提升机、凿岩机、天井钻机等。选矿设备包括破碎设备、磨矿设备、洗选设备、重选设备等多种设备，例如陶瓷过滤机等。

[0043]

请参阅图1，图1是本技术一实施例提供的矿山设备的健康状态监测系统的结构框架示意图。如图1所示，本技术实施例提供的健康状态监测系统10可以包括：设备监测系统110以及健康状态分析模块120。设备监测系统110与健康状态分析模块120通信连接。

[0044]

需要说明的是，上述设备监测系统110与上述健康状态分析模块120的通信连接可以是有线通信连接也可以是无线通信连接，本技术对此不加以限制。

[0045]

其中，设备监测系统110设置在矿山设备中，可以包括若干传感器，例如振动传感器、温度传感器、真空度传感器等。需要说明的是，对于不同的矿山设备，可以在不同的位置设置不同类型的传感器来获取该矿山设备的实时运行数据。

[0046]

在本技术一实施例中，上述设备监测系统110可以包括若干个监测单元，每个监测单元对应一台矿山设备。通过各个监测单元分别采集对应的矿山设备的运行数据，进而实现对每台矿山设备的监测。

[0047]

设备监测系统110会将采集到的设备的实时运行数据发送给健康状态分析模块120。

[0048]

健康状态分析模块120在接收到设备的实时运行数据后，可以基于该台设备的健康状态评估模型对该台设备的健康状态进行评估，得到该台矿山设备的健康状态。

[0049]

在本技术一实施例中，健康状态分析模块120还可以包括训练模块和封装模块，训练模块用于基于每台设备的大量的历史运行数据对每台设备对应的健康状态评估模型进行训练，封装模块用于在健康状态分析模块中封装训练后的每台设备的健康状态评估模型。

[0050]

在本技术一实施例中，上述健康分析模块120还可以包括策略生成模块，该策略生成模块用于根据健康分析模块分析得出的矿山设备的健康状态生成相应的维护策略。

[0051]

需要说明的是，上述健康状态分析模块120可以是具有数据处理能力的终端设备，在该终端设备中封装每台设备已完成训练的健康状态评估模型，在接收到设备监测系统110采集到的设备的实时运行数据后，可以直接调用该设备对应的健康状态评估模型来实现对矿山设备的健康状态的评估。当然，上述健康状态分析模块120也可以是具有数据处理能力的云服务器，同样通过云服务器来实现对每台设备的健康状态进行评估和分析，进而得到与每台矿山设备的实时运行数据对应的健康状态分析结果。需要说明的是，当上述健康状态分析模块120是云服务器时，设备监测系统110与云服务器无线通信连接。

[0052]

请参阅图2，图2是本技术另一实施例提供的矿山设备的健康状态监测系统的结构框架示意图。如图2所示，区别于图1，本技术实施例提供的矿山设备的健康状态监测系统还包括监测客户端130。

[0053]

监测客户端130与健康状态分析模块120通信连接。

[0054]

健康状态分析模块120在分析出每台设备的健康状态后，可以基于健康状态输出相应的提示信息，然后将提示信息发送至监测客户端130，监测客户端130在接收到提示信息后，就可以确定该台矿山设备的健康状态。

[0055]

健康状态分析模块120在分析出每台矿山设备的健康状态后，还可以基于该健康状态生成对应的维护策略，然后将该维护策略发送给监测客户端130，以便维护人员根据维护策略对矿山设备进行维护。

[0056]

在此，监测客户端130可以是电脑、笔记本、手机等具有信息提示功能的终端设备，上述信息提示功能可以是语音提示功能，显示提示功能，振动提示功能等，本技术对此不加以限制。

[0057]

以上可以看出，本技术实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测系统，通过设备监测系统实时获取矿山设备的实时运行数据，然后通过监控状态分析模块封装的健康状态评估模型对矿山设备的健康状态进行评估和分析，利用大数据分析能够准确地分析出矿山设备的实时健康状态，便于对矿山设备进行相应地维护整修，解决了目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。

[0058]

请参阅图3，图3是本技术一实施例提供的矿山设备的健康状态监测方法的实现流程图，执行主体可以是如图1或图2所示的健康状态分析模块。如图3所示，本技术一实施例提供的矿山设备的健康状态监测方法可以包括s101～s102，详述如下：

[0059]

s101：获取矿山设备的实时运行数据。

[0060]

在本技术实施例中，通过设置在矿山设备中的各类传感器实时采集矿山设备的运行数据。

[0061]

需要说明的是，对于不同类型的矿山设备，可以获取不同的运行数据，即可以设置不同类型的传感器。

[0062]

示例性的，可以设置振动传感器、温度传感器、湿度传感器等不同类型的传感器来获取振动数据、温度数据和湿度数据等运行数据。

[0063]

实时运行数据还可以包括该矿山设备各个零部件的使用时长。

[0064]

在本技术实施例中，设置在矿山设备中的各类传感器在采集到矿山设备的运行数据后会实时传输给健康状态分析模块，以使健康状态分析模块能够获取到矿山设备的实时运行数据。

[0065]

s102：将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态。

[0066]

在本技术实施例中，上述健康状态评估模型是基于大数据建模得到的针对每台矿山设备的评估模型。

[0067]

基于大数据建模可以通过历史运行数据来构建，基于历史运行数据和矿山设备的历史健康状态进行分析，进而得出对应的健康状态评估模型。

[0068]

具体地，可以获取矿山设备的历史运行数据和历史健康状态。

[0069]

基于历史运行数据和历史健康状态对未训练的健康状态评估模型进行训练，得到训练完成的健康状态评估模型。

[0070]

需要说明的是，对未训练的健康状态评估模型进行训练

[0071]

在实际应用中，每台矿山设备有其对应的健康状态评估模型。将获取到的每台矿山设备的实时运行数据输入到其对应的健康状态评估模型中进行处理，进而得出该台矿山设备的健康状态。

[0072]

在本技术实施例中，上述矿山设备的健康状态可以包括磨损情况、故障情况以及剩余寿命等内容。

[0073]

示例性的，上述矿山设备的健康状态可以表示为编号为001的矿山设备中的零部件(编号为a1)磨损程度为20％，剩余使用寿命为x小时等。

[0074]

以上可以看出，本技术实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测方法，通过实时获取矿山设备的实时运行数据，然后利用大数据分析的健康状态评估模型进行分析，进而实现对矿山设备的健康状态的监测，利用大数据分析能够准确地分析出矿山设备的实时健康状态，便于对矿山设备进行相应地维护整修，解决了目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。

[0075]

请参阅图4，图4为本技术另一实施例提供的矿山设备的健康状态监测方法的实现流程图。如图4所示，区别于图3，本技术实施例提供的矿山设备的健康状态监测方法还可以包括以下步骤：

[0076]

s103：根据矿山设备的健康状态生成维护策略。

[0077]

上述维护策略用于提示维护人员对矿山设备进行维护，维护策略包括更换零部件、润滑、检修、故障排除等多种不同的策略，可以根据得到的健康状态生成对应的维护策略。

[0078]

在本技术的一个实施例中，在确定出维护策略后，可以将维护策略发送给维护人员，具体地可以将生成的维护策略发送给监测客户端，维护人员可以通过监测客户端获取

该维护策略，进而采取该维护策略对矿山设备进行维护。

[0079]

示例性的，维护策略可以包括更换编号为001的矿山设备中编号为a1的零部件，并在第一预设位置上润滑油。

[0080]

需要说明的是，同样可以基于大数据分析得出矿山设备的健康状态与维护策略的对应关系，在确定出矿山设备的健康状态后就可以生成与该健康状态对应的维护策略。

[0081]

以上可以看出，本实施例提供的一种矿山设备的健康状态监测方法，通过实时获取矿山设备的实时运行数据，然后利用大数据分析的健康状态评估模型进行分析，进而实现对矿山设备的健康状态的监测，利用大数据分析能够准确地分析出矿山设备的实时健康状态，进而确定出相应的维护策略，便于维护人员对矿山设备进行相应地维护整修，解决了目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。

[0082]

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。

[0083]

图5为本技术一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图5所示，该实施例的终端设备5包括：至少一个处理器50(图5中仅示出一个)处理器、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任意一种矿山设备的健康状态监测方法实施例中的步骤。

[0084]

本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备5的举例，并不构成对终端设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

[0085]

所称处理器50可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器50还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0086]

所述存储器51在一些实施例中可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51在另一些实施例中也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

[0087]

本技术实施例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可实现上述任意一种矿山设备的健康状态监测方法实施例中的步骤。

[0088]

本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得自助储物装置执行时实现可实现上述任意一种矿山设备的健康状态监测方法实施例中的步骤。

[0089]

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

[0090]

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0091]

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0092]

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。

[0093]

以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。技术特征：

1.一种矿山设备的健康状态监测系统，其特征在于，包括：设备监测系统和健康状态分析系统；所述设备监测系统与所述健康状态分析系统通信连接；所述设备监测系统用于采集各台矿山设备的实时运行数据，并将矿山设备的实时运行数据发送给所述健康状态分析系统；所述健康状态分析系统用于获取所述矿山设备的实时运行数据，接收所述矿山设备的实时运行数据，并将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态。2.如权利要求1所述的矿山设备的健康状态监测系统，其特征在于，所述设备监测系统包括若干个监测单元，每个监测单元对应一台矿山设备。3.如权利要求1所述的矿山设备的健康状态监测系统，其特征在于，所述健康状态分析模块包括训练模块和封装模块；所述训练模块用于基于每台设备的历史运行数据对每台设备对应的健康状态评估模型进行训练；所述封装模块用于在健康状态分析模块中封装训练后的每台设备的健康状态评估模型。4.如权利要求1所述的矿山设备的健康状态监测系统，所述健康状态分析模块还包括策略生成模块；所述策略生成模块用于根据矿山设备的健康状态生成相应的维护策略。5.如权利要求1至4任一项所述的矿山设备的健康状态监测系统，其特征在于，所述健康状态监测系统还包括监测客户端；所述监测客户端与所述健康状态分析系统通信连接。6.一种矿山设备的健康状态监测方法，其特征在于，包括：获取所述矿山设备的实时运行数据；将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态。7.如权利要求6所述的矿山设备的健康状态监测方法，其特征在于，在所述获取所述矿上设备的实时运行数据之前，还包括：获取矿山设备的历史运行数据和历史健康状态；基于所述历史运行数据和所述历史健康状态对未训练的健康状态评估模型进行训练，得到训练完成的健康状态评估模型。8.如权利要求6所述的矿山设备的健康状态监测方法，其特征在于，在所述将所述矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到所述矿山设备的健康状态之后，还包括根据所述矿山设备的健康状态生成维护策略。9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6至8任一项所述的矿山设备的健康状态监测方法的步骤。10.一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，其特征在

于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至8任一项所述的矿山设备的健康状态监测方法的步骤。

技术总结

本申请适用于矿山技术领域，提供了一种矿山设备的健康状态监测系统及方法，包括：设备监测系统和健康状态分析系统；设备监测系统与健康状态分析系统通信连接；设备监测系统用于采集各台矿山设备的实时运行数据，并将矿山设备的实时运行数据发送给健康状态分析系统；健康状态分析系统用于获取矿山设备的实时运行数据，接收矿山设备的实时运行数据，并将矿山设备的运行数据输入至健康状态评估模型中进行处理，得到矿山设备的健康状态，利用大数据分析能够准确地分析出矿山设备的实时健康状态，便于对矿山设备进行相应地维护整修，解决了目前无法对矿山设备的健康状态进行有效地监测的问题。监测的问题。监测的问题。

技术研发人员：廖志强 蓝瑜康 罗富寿 李安江 杨荣生 石达顺 肖身华 柘世全 徐子琪 赖悦 邢增可 杨玲 陈文威

受保护的技术使用者：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

技术研发日：2021.09.30

技术公布日：2022/1/10