【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據處理。更具體地，本專利技術涉及一種井下裝載機爬坡角度獲取方法及系統。
技術介紹
1、井下裝載機是一種專門用于地下礦井或隧道內進行裝載作業的工程機械，可以在礦井內部裝載和運輸礦石、煤炭等物料。井下裝載機也可以用于礦井內的道路維護和修筑，確保礦井內的交通暢通，用于礦井內其他重型作業的支持和輔助，如巖石破碎、混凝土澆筑等。
2、在裝載機的工作過程中，獲取爬坡角度可以幫助操作人員更好地掌握裝載機的工作狀態，避免因操作不當導致的安全事故。通過了解裝載機的爬坡角度，可以調整工作策略，提高工作效率。實時監測爬坡角度還有助于及時發現裝載機的異常情況，為設備維護提供依據。
3、相關技術中，例如公開號為cn119001408a的中國專利申請文件，公開了一種基于多時序特征卷積的電池模擬器電路損壞預測方法，基于多時序特征卷積的電池模擬器電路損壞預測方法，該方法包括采用指數加權移動平均濾波法對高頻電流數據進行去噪，得到去噪故障數據集。
4、但是目前使用加權移動平均法對數據進行噪聲濾除時，加權移動平均法會賦予最近的數據點更大的權重，相比于簡單移動平均法對窗口內的所有數據點賦予相同的權重來說，加權移動平均法效果更好。但是當噪聲或者異常數據距離越近時，由于其權重較大則會使得當前數據在處理后去噪效果不佳。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種井下裝載機爬坡角度獲取方法及系統，旨在解決相關技術中的加權移動平均法中，當噪聲或者異常數據距離越近時，由于其權重較大則會使
2、在第一方面中，提供了一種井下裝載機爬坡角度獲取方法，包括兩個分別安裝在井下裝載機的底盤與前端的傾角傳感器，包括：獲取所述傾角傳感器采集的監測數據；利用改進后的加權移動平均法對所述監測數據去噪處理，以得到去噪后的爬坡角度，其中改進所述加權移動平均法，包括：將所述監測數據中任一角度值確定為目標角度值，以所述目標角度值為中心建立左序列和右序列，并利用孤立森林算法計算所述目標角度值分別在左序列和右序列中的異常分數，以確定加權移動平均法的窗口位置；計算出所述窗口內各角度值初始權重的第一影響因子和第二影響因子，并利用所述第一影響因子和第二影響因子對初始權重修正，得到窗口內各角度值的最終權重值；所述第一影響因子和窗口內任一角度值與其相鄰兩側角度值的變化劇烈程度呈正相關；所述角度值初始權重的第二影響因子和在兩組監測數據中同一時刻角度值變化量的差值之和呈正相關，其中，一個傾角傳感器對應一組監測數據。通過確定噪聲異常數據與正常數據的轉折變化處的不同的特點，對每個數據的窗口進行不同程度的移動，得到最終的更有利于對數據進行修正的窗口，并且在權重的設置中，不僅考慮到數據的遠近，還考慮數據的異常程度，將其權重減小避免其過度影響當前數據，從而保證了當前數據在加權移動平均法處理后，噪聲濾除效果更好。
3、進一步的，計算窗口內各角度值的最終權重值，包括：計算所述角度值的初始權重與第一影響因子和第二影響因子之和的平均值的乘積，并將歸一化處理后的乘積的值作為角度值的最終權重值。
4、進一步的，計算角度值的初始權重的第二影響因子，計算公式為：
5、；式中，表示窗口內的第個角度值的初始權重的第二影響因子，表示第一數據序列中的第個角度值與第個角度值的角度值變化量，表示第二數據序列中的第個角度值與第個角度值的角度值變化量，表示第一數據序列與第二數據序列的皮爾遜相關系數，表示第一數據序列中的第個角度值與第個角度值的角度值變化量，表示第二數據序列中的第個角度值與第個角度值的角度值變化量，其中，第一數據序列和第二數據序列分別與兩組監測數據相對應。通過底盤與前端上的傾角傳感器同時監測一臺裝載機的傾斜角度，因此在同一時間段內兩組數據的變化可能存在相似的趨勢，可以根據兩組監測數據的變化趨勢計算出較為準確的第二影響因子。
6、進一步的，計算窗口內角度值的初始權重的第一影響因子，包括：獲取窗口內角度值為起點、角度值為終點的第一向量，和窗口內角度值i為起點、角度值為終點的第二向量，并計算第一向量與第二向量的夾角，其中，所述第一向量與第二向量的夾角反映了窗口內任一角度值與其相鄰兩側角度值的變化劇烈程度；計算所述窗口內角度值的異常分數，所述第一影響因子與異常分數呈負相關，還與所述夾角呈正相關。通過第一向量與第二向量的夾角來反映窗口內的角度值左右兩側的變化劇烈程度，并根據數據的變化劇烈程度確定窗口內角度值的初始權重的第一影響因子。
7、進一步的，獲取所述窗口內各角度值的初始權重，包括：確定所述窗口內各角度值的初始權重相同。
8、進一步的，獲取所述窗口內各角度值的初始權重，還包括：根據所述窗口內各角度值與目標角度值之間的距離大小，確定各角度值的初始權重，所述角度值的初始權重與角度值到目標角度值之間的距離呈正相關。考慮到數據的遠近和數據的異常程度，并賦予各角度值的初始權重，提高了對其濾除效果。
9、進一步的，確定加權移動平均法的窗口位置，包括：響應于所述目標角度值在左序列中的異常分數大于右序列中的異常分數，則控制所述目標角度值的窗口向右移動，其中，移動的距離和目標角度值在左序列中的異常分數與右序列中的異常分數的差值呈正相關；響應于所述目標角度值在左序列中的異常分數小于右序列中的異常分數，則控制所述目標角度值的窗口向左移動，其中，移動的距離和目標角度值在左序列中的異常分數與右序列中的異常分數的差值呈負相關。通過噪聲異常數據與正常數據的轉折變化處的不同的特點，確定窗口的移動方向和距離，便于后續去噪處理。
10、進一步的，根據所述目標角度值為中心建立左序列和右序列，包括：確定所述目標角度值及左側相鄰預設數量的角度值構成左序列；確定所述目標角度值及右側相鄰預設數量的角度值構成右序列。
11、進一步的，所述預設數量為常數，所述預設數量的經驗值為12。
12、本專利技術第二方面，還提供了一種井下裝載機爬坡角度獲取系統，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以實現以上任一項所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法。
13、有益效果：
14、（一）通過確定噪聲異常數據與正常數據的轉折變化處的不同的特點，對每個數據的加權移動平均法中的窗口進行不同程度的移動，得到最終的更有利于對數據進行修正的窗口，提高后續對噪聲濾除的效果。
15、（二）在對加權移動平均法的初始權重修正中，不僅考慮到數據的遠近，還考慮數據的異常程度，將其權重減小避免其過度影響當前數據，從而保證了當前數據在加權移動平均法處理后，噪聲濾除效果更好，更好的保留數據變化的趨勢。
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1.一種井下裝載機爬坡角度獲取方法，包括兩個分別安裝在井下裝載機的底盤與前端的傾角傳感器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內各角度值的最終權重值，包括：
3.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內各角度值的初始權重的第二影響因子，計算公式為：
4.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內角度值的初始權重的第一影響因子，包括：
5.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，獲取所述窗口內各角度值的初始權重，包括：
6.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，獲取所述窗口內各角度值的初始權重，包括：
7.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，確定加權移動平均法的窗口位置，包括：
8.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，根據所述目標角度值為中心建立左序列和右序列，包括：
9.根據權利要求8
10.一種井下裝載機爬坡角度獲取系統，包括處理器和存儲器，其特征在于，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以實現如權利要求1-9任一項所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法。
...【技術特征摘要】
1.一種井下裝載機爬坡角度獲取方法，包括兩個分別安裝在井下裝載機的底盤與前端的傾角傳感器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內各角度值的最終權重值，包括：
3.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內各角度值的初始權重的第二影響因子，計算公式為：
4.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，計算窗口內角度值的初始權重的第一影響因子，包括：
5.根據權利要求1所述的井下裝載機爬坡角度獲取方法，其特征在于，獲取所述窗口內各角度值的初始權重，包括：
6.根據權利要求1所述的井下裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張泰東，王凱，高智勇，
申請(專利權)人：中翔山東重工機械有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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