[發明專利]一種基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統及方法

有效

• 申請號: 201911039820.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112727550B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 張良;韓秀琪;李森;黃曾華;王峰;張學亮
• 申請（專利權）人: 北京天瑪智控科技股份有限公司;北京煤科天瑪自動化科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21C35/24
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 楊仁波

1.一種基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統，其特征在于，包括滑軌、巡檢組件、傳感器組件和音頻信號處理器，其中：

所述滑軌沿采煤機運行軌道方向設置且所述滑軌與所述采煤機運行軌道間的距離小于設定距離；

所述巡檢組件設置于所述滑軌上且可沿所述滑軌滑動，所述傳感器組件包括設置于所述巡檢組件上的第一音頻傳感器，所述第一音頻傳感器沿所述滑軌滑動的過程中采集采煤機的運行聲音信號；

所述傳感器組件還包括設置于所述綜采工作面兩側的第二音頻傳感器和第三音頻傳感器；所述第一音頻傳感器沿所述滑軌滑動的過程中，與所述第二音頻傳感器和所述第三音頻傳感器三者始終不在同一直線上；

所述音頻信號處理器，在預定采樣時刻采集所述第一音頻傳感器、所述第二音頻傳感器和所述第三音頻傳感器發送的音頻檢測信號，根據所述音頻檢測信號得到在預定采樣時刻所述采煤機所處的位置。

2.根據權利要求1所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統，其特征在于：

所述音頻信號處理器，在所述第一音頻傳感器檢測到的運行聲音信號小于聲音信號閾值時，調整所述巡檢組件的移動速度使所述運行聲音信號大于或等于所述聲音信號閾值。

3.根據權利要求1所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統，其特征在于：

所述第一音頻傳感器，將檢測到的音頻信號與檢測時間點關聯后生成第一音頻檢測信號；

所述第二音頻傳感器，將檢測到的音頻信號與檢測時間點關聯后生成第二音頻檢測信號；

所述第三音頻傳感器，將檢測到的音頻信號與檢測時間點關聯后生成第三音頻檢測信號；

所述音頻信號處理器，在預定采樣時刻采集到所述第一音頻檢測信號、所述第二音頻檢測信號和所述第三音頻檢測信號后，根據所述第一音頻傳感器的檢測時間點、所述第二音頻傳感器的檢測時間點和所述第三音頻傳感器的檢測時間點和聲達時間差法得到在預定采樣時刻所述采煤機所處的位置。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統，其特征在于：

所述傳感器組件還包括設置于液壓支架進液管路上的第四音頻傳感器和設置于液壓支架出液管路上的第五音頻傳感器；

所述音頻信號處理器，接收所述第四音頻傳感器和所述第五音頻傳感器發送的液壓管路聲音信號，根據所述液壓管路聲音信號判斷液壓管路是否故障。

5.一種利用權利要求1-4任一項所述基于聲音拾取的綜采工作面工況識別系統實現的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

在預定采樣時刻采集所述第一音頻傳感器、所述第二音頻傳感器和所述第三音頻傳感器發送的音頻檢測信號；

解析得到采煤機運行聲音信號到達第一音頻傳感器的第一時間，采煤機運行聲音到達第二音頻傳感器的第二時間和采煤機運行聲音到達第三音頻傳感器的第三時間；

根據第一時間和第二時間的時間差、第一時間和第三時間的時間差結合聲達時間差法得到在預定采樣時刻所述采煤機所處的位置。

6.根據權利要求5所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別方法，其特征在于，還包括如下步驟：

在所述第一時間和第二時間的時間差等于所述第一時間和第三時間的時間差時，控制巡檢組件移動以調節所述第一音頻傳感器到所述第二音頻傳感器及所述第三音頻傳感器之間的距離。

7.根據權利要求5所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別方法，其特征在于，還包括如下步驟：

在所述第一音頻傳感器檢測到的運行聲音信號小于聲音信號閾值時，調整所述巡檢組件的移動速度使所述運行聲音信號大于或等于所述聲音信號閾值。

8.根據權利要求5-7任一項所述的基于聲音拾取的綜采工作面工況識別方法，其特征在于，還包括如下步驟：

獲取包括液壓支架進液管路聲音和出液管路聲音的液壓管路聲音信號，根據所述液壓管路聲音信號判斷液壓管路是否故障。