热像分解与超球体判别驱动的矿井提升机永磁电动机热力态势离群辨识

艾尔希丁·艾尔肯

doi:10.13436/j.mkjx.202607043

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7) : 254 -259. DOI: 10.13436/j.mkjx.202607043

热像分解与超球体判别驱动的矿井提升机永磁电动机热力态势离群辨识

艾尔希丁·艾尔肯

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摘要

在含瓦斯、高粉尘、强电磁干扰的煤矿井下环境中，提升机永磁电动机多处于封闭式防爆壳体内，受散热条件差、局部通风不均及设备表面结露影响，其红外热成像易出现噪点、热斑模糊等离群点；在细微温升梯度被背景热噪声掩盖条件下，难以准确辨识这些热力态势离群点。为保障矿井提升机的运行安全性，提出热像分解与超球体判别驱动的矿井提升机永磁电动机热力态势离群辨识方法。基于Retinex理论进行热像分解，将电动机热红外图像分解为反射分量与光照分量，实现噪声与有效信息初步解耦；利用导向滤波对光照分量展开估计，并通过色彩平衡与恢复处理消除热噪声，增强热红外图像中的细微温升梯度，削弱噪点和热斑模糊问题，提高图像质量。采用局部方差映射方法提取增强后图像中的异常值，分割温度异常区域。根据分割结果，采用拉格朗日法展开超球体判别驱动优化，通过求偏导获取超球体球心，利用映射函数将热红外图像映射到高维特征空间，对异常区域展开温度特征分析，实现热力态势离群辨识。测试结果表明，该方法能有效增强图像细节，增强图像后温度波动为10～100℃，与实际相符，温度异常检测曲线下的面积（AUC）值超0.7，检测精度更高，可为煤矿井下提升机的安全运行提供技术保障。