多传感信息融合下的煤矿钻机状态远程在线监测研究

王德伟; 张灿明

doi:10.13436/j.mkjx.202601041

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1) : 213 -219. DOI: 10.13436/j.mkjx.202601041

多传感信息融合下的煤矿钻机状态远程在线监测研究

王德伟, 张灿明

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摘要

针对煤矿井下钻机状态监测中存在的多源传感器数据时空失配、噪声干扰强、故障特征微弱等问题，提出了一种基于多传感信息融合的远程在线监测系统。在硬件层面，设计以ATMEGA128L低功耗微处理器为核心的嵌入式采集节点，集成振动、温度、转速等多种传感器，通过LoRa与工业以太网实现数据可靠回传；在软件层面，提出时序对齐与一阶加权滑动平均去噪方法，解决数据异步与噪声耦合问题；进一步提取峰值、均值、均方根、波形指标与峭度等多维时域特征，并引入轻量化熵权融合机制，实现对轴承点蚀、齿轮断齿等隐性故障的敏感识别；最后，采用改进的集成学习算法，在边缘侧完成钻机运行状态的实时诊断。现场应用结果表明，该系统一致性指数稳定在0.9～1.0，可识别正常、异常、维修、故障4类状态，平均响应延迟低于200 ms，为煤矿钻机预测性维护提供了可部署、高可靠的一体化解决方案。