(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210621485.0 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 淮北工科检测检验 有限公司 地址 235000 安徽省淮北市相山区西山路 濉河花园 （北区） 46幢 (72)发明人 郑劼　苑秋华　赵平利　苏祥虎　 宋美娟　 (74)专利代理 机构 合肥锦辉利标专利代理事务 所(普通合伙) 34210 专利代理师 陈捷 (51)Int.Cl. G01R 19/165(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01M 13/00(2019.01) G01H 17/00(2006.01)E21F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于大数据的矿山设备运行安全评价 系统 (57)摘要 本发明属于矿山设备管 理领域， 涉及安全监 控技术， 用于解决现有的矿山设备在运行过程中 无法通过各项参数对其运行状态进行分析预警 的问题， 具体是一种基于大数据的矿山设备运行 安全评价系统， 包括安全评价平台， 所述安全评 价平台通信连接有噪声检测模块、 配电检测模 块、 安全评级模块、 环境 分析模块以及存储模块； 所述配电检测模块用于对配电室的输出电压进 行检测分析， 通过电压值DY、 电压表现值DB与电 压阈值DYmin、 电压表现阈值DBmax的比较 结果对 配电室的输出电压是否满足要求进行判定； 本发 明通过配电检测模块对配电室的输出电压进行 检测分析， 在电压输出合格时通过电压系数对配 电室输出电压的整体平稳程度进行反馈 。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115015623 A 2022.09.06 CN 115015623 A 1.一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 包括安全评价平台， 其特征在于， 所 述安全评价平台通信连接有噪声检测模块、 配电检测模块、 安全评级模块、 环 境分析模块以 及存储模块； 所述配电检测模块用于对配电室的输出电压进行检测分析并得到电压值DY与电压表 现值DB， 通过存储模块获取到电压阈值DYmin与电压表现阈值DBmax， 将电压值DY、 电压表现 值DB分别与电压阈值D Ymin、 电压表现阈值DBmax进行比较并通过比较结果对配电室的输出 电压是否满足要求进行判定， 在输出电压合格时生成电压系数DYx； 所述噪声检测模块用于对矿山设备运行时产生的噪声进行检测分析并对矿山设备运 行时的噪声是否满足要求进行判定， 在噪声满足要求时生成噪声系数ZSx； 所述安全评级模块用于对矿山设备的整体运行状态进行分析评级： 通过对电压系数 DYx与噪声系数ZSx进行数值计算得到评级系数PJ， 通过存储模块获取到评级系数PJmin、 PJmax， 将评级系数PJ与评级阈值PJmi n、 PJmax进行比较： 若PJ≤PJmi n， 则判定矿山设备的运行等级为 三等级； 若PJmin＜PJ＜PJmax， 则判定矿山设备的运行等级为 二等级； 若PJ≥PJmax， 则判定矿山设备的运行等级为 一等级； 安全评级模块将矿山设备的安全等级发送至安全评价平台。 2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 电压值DY的获取 过程包括： 在矿山设备运行时， 获取配电室实时输出的电压值并标记为DY； 电压表现值DB的获取过程包括： 将系统时间的前L1分钟分割为检测时段i， L1为数量常 量， i＝1， 2， …， n， n为正整 数， 每个检测时段的时长均相等； 获取检测时段i内配电室输出的 平均电压值并标记为DYi， 以配电室在检测时段内输出的平均电压值DYi建立电压集合 {DY1， DY2， …， DYn}， 对电压集 合进行方差计算得到电压表现值DB。 3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 配电室实时输出的电压值DY、 电压表现值DB与电压阈值DYmin、 电压表现阈值DBmin进行比 较的具体过程包括： 若DY≥DYmin且DB≤DBmax， 则判定配电室的输出电压满足要求， 配电检测模块将配电 合格信号与电压系数DYx发送至安全评价平台， 安全评价平台将接收到的配电合格信号与 电压系数DYx发送至安全评级模块； 若DY≥DYmin且DB＞DBmax， 则判定配电室的输出电压不稳定， 配电检测模块向安全评 价平台发送电压不稳定信号， 安全评价平台将接收到的电压不稳定信号 发送至管理人员的 手机终端； 若DY＜DYmin且DB≤DBmax， 则判定配电室的输出电压不合格， 配电检测模块向安全评 价平台发送电压不合格信号， 安全评价平台将接收到的电压不合格信号 发送至管理人员的 手机终端； 若DY＜DYmin且DB＞DBmax， 则判定配电室的输出电压不合格且不稳定， 配电检测模块 向安全评价平台发送配电不合格信号， 管评价平台将接收到的配电不合格信号发送至管理 人员的手机终端。 4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 电压系数DYx的获取过程包括： 对配电室在检测时段i内输出的平均电压值DYi进行求和取权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115015623 A 2平均数得到电压平均值D Yp， 通过对电压平均值DYp与电压表现值DB进 行数值计算得到电压 系数DYx。 5.根据权利要求3所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 噪声检测模块对矿山设备运行时产生的噪声进 行检测分析的具体过程包括： 矿山设备运行 时， 获取检测时段i内的最大噪声值并标记为ZSi， 对检测时段i内的最大噪声值ZSi进行求 和取平均数得到噪声平均值ZSp， 通过存储模块获取到噪声阈值ZSmax， 将噪声平均值ZSp与 噪声阈值ZSmax进行比较： 若噪声平均值ZSp小于等于噪声阈值ZSmax， 则判定矿山设备运行时的噪声满足要求， 安全评价平台将接收到的噪声系数ZSx与噪声合格信号发送至安全评级模块； 若噪声平均值XSp大于噪声阈值ZSmax， 则判定矿山设备运行时的噪声不满足要求， 噪 声检测模块向安全评价平台发送噪声不合格信号， 噪声检测模块将接收到的噪声不合格信 号发送至管理人员的手机终端。 6.根据权利要求4所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 噪声系数ZSx的获取过程包括： 以时间为X轴、 噪声值为Y轴建立直角坐标系， 以检测时段i的 开始时间与检测时段i内的最大噪声值在直角坐标系中标出n个标噪点， 将纵坐标数值最大 的两个标噪点标记为高噪点， 将纵坐标数值最小的两个标噪点标记为低噪点， 依 次对两个 高噪点与低噪点进 行连线得到一个四边形， 将四边形的面积值标记 为噪声系数ZSx； 噪声检 测模块将噪声系数ZSx与噪声合格信号发送至安全评价平台。 7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 安全评价平台接 收到电压不稳定信号、 电压不合格信号、 配电不合格信号以及噪声不合格 信号中的一个或多个时生成环境检测信号并将环 境检测信号 发送至环境检测模块， 环境检 测模块接收到环境检测信号后对矿山设备的运行环境进行检测分析： 获取矿山设备运行时 的温度数据WD、 湿度数据SD以及灰尘数据HC， 通过对温度数据WD、 湿度数据SD以及灰尘数据 HC进行数值计算得到环 境系数HJ， 通过存储模块 获取到环 境阈值HJmax， 将环 境系数HJ与环 境阈值HJmax进行比较： 若环境系数HJ小于环境阈值HJmax， 则判定矿山设备的运行环境满足要求， 环境检测模 块向安全评价平台发送环境合格信号， 安全评价平台将接收到的环境合格信号发送至管理 人员的手机终端； 若环境系数HJ大于等于环境 阈值Hjmax， 则判定矿山设备的运行环境不满足要求， 环境 检测模块向安全评价平台发送环境不合格信号， 安全评价平台将接收到的环境不合格信号 发送至管理人员的手机终端。 8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的矿山设备运行安全评价系统， 其特征在于， 温度数据WD的获取过程包括： 获取矿山设备运行时空气的温度值， 通过存储模块获取到温 度范围， 将温度范围最大值与最小值的平均值标记为温度均值， 将温度值与温度均值的差 值的绝对值标记为温度数据WD； 湿度数据的获取过程包括： 获取矿山设备运行时空气的湿度值， 通过存储模块获取湿 度范围， 将湿度范围最大值与最小值的平均值标记为湿度均值， 将湿度值与湿度均值的差 值的绝对值标记为湿度数据S D； 灰尘数据HC的获取过程包括： 获取矿山设备运行时空气的灰尘浓度值并标记为灰尘数权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115015623 A 3