[发明专利]工作面液压支架初撑力与循环末阻力的判识方法和系统

权利要求书

1.一种工作面液压支架初撑力与循环末阻力的判识方法，其特征在于，包括：

基于压力传感器实时采集工作面顶板的支架压力数据；

利用支架推移千斤顶动作及压力变化区间划分各个割煤循环；

根据所述割煤循环内的所述支架压力数据拟合支架压力变化曲线；

通过识别所述支架压力变化曲线，确定各个所述割煤循环对应的支架初撑力以及循环末阻力；

其中，所述利用支架推移千斤顶动作及压力变化区间划分各个割煤循环，包括：

根据拉架千斤顶的压力周期性变化数据，标记各个相邻割煤循环之间的临界点；

基于所述临界点以及所述压力周期性变化数据，划分各个割煤循环，并确定各个所述割煤循环的起止时间；

其中，通过识别所述支架压力变化曲线，确定各个所述割煤循环对应的支架初撑力以及循环末阻力，包括：

各个割煤循环初期的第一预设时间段内，判断是否存在支架压力变化曲线斜率从陡增变为缓增的第一拐点，或计算所述第一预设时间段内支架压力变化曲线的二阶导数，判断所述二阶导数是否存在异号变换的第一拐点，若存在第一拐点，则所述第一拐点处的压力数值即为支架初撑力，若不存在第一拐点，则将所述割煤循环内支架压力变化曲线的第一个点对应的压力数值确定为支架初撑力；

各个割煤循环结束前的第二预设时间段内，判断是否存在支架压力变化曲线斜率从稳定或稳增状态变为陡降的第二拐点，或计算所述第二预设时间段内支架压力变化曲线的二阶导数，判断所述二阶导数是否存在异号变换的第二拐点，若存在第二拐点，则所述第二拐点处的压力数值即为支架循环末阻力，若不存在第二拐点，则将所述割煤循环内支架压力变化曲线的最后一个点对应的压力数值确定为支架循环末阻力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拉架千斤顶的压力周期性变化数据，标记各个相邻割煤循环之间的临界点，具体包括：

根据拉架千斤顶的压力周期性变化数据，确定移架时产生的单峰压力脉冲极值；

将所述单峰压力脉冲极值标记为两个相邻割煤循环之间的临界点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述临界点以及所述压力周期性变化数据，划分各个割煤循环，并确定各个所述割煤循环的起止时间，具体包括：

在所述压力周期性变化数据对应的压力-时间变化曲线中，按照时间序列在所述临界点处划分各个割煤循环，并标记各个所述割煤循环的开始和结束时间，以便基于各个割煤循环的开始和结束时间提取各个所述割煤循环内的支架压力数据。

4.一种工作面液压支架初撑力与循环末阻力的判识系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于基于压力传感器实时采集工作面顶板的支架压力数据；

划分模块，用于利用支架推移千斤顶动作及压力变化区间划分各个割煤循环；

拟合模块，用于根据所述割煤循环内的所述支架压力数据拟合支架压力变化曲线；

确定模块，用于通过识别所述支架压力变化曲线，确定各个所述割煤循环对应的支架初撑力以及循环末阻力；

其中，所述划分模块，具体用于根据拉架千斤顶的压力周期性变化数据，标记各个相邻割煤循环之间的临界点；基于所述临界点以及所述压力周期性变化数据，划分各个割煤循环，并确定各个所述割煤循环的起止时间；

所述确定模块，具体用于各个割煤循环初期的第一预设时间段内，判断是否存在支架压力变化曲线斜率从陡增变为缓增的第一拐点，或计算所述第一预设时间段内支架压力变化曲线的二阶导数，判断所述二阶导数是否存在异号变换的第一拐点，若存在第一拐点，则所述第一拐点处的压力数值即为支架初撑力，若不存在第一拐点，则将所述割煤循环内支架压力变化曲线的第一个点对应的压力数值确定为支架初撑力；各个割煤循环结束前的第二预设时间段内，判断是否存在支架压力变化曲线斜率从稳定或稳增状态变为陡降的第二拐点，或计算所述第二预设时间段内支架压力变化曲线的二阶导数，判断所述二阶导数是否存在异号变换的第二拐点，若存在第二拐点，则所述第二拐点处的压力数值即为支架循环末阻力，若不存在第二拐点，则将所述割煤循环内支架压力变化曲线的最后一个点对应的压力数值确定为支架循环末阻力。