基于马尔科夫随机过程的煤矿设备检修优化计划.pdf

《基于马尔科夫随机过程的煤矿设备检修优化计划.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·108·煤矿机电2014年第4期基于马尔科夫随机过程的煤矿设备检修优化计划白雪(中国煤炭科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁抚顺113122)摘要：为了减少人为疏漏对设备管理的影响，确保煤矿设备有效运行，提出基于齐次马尔科夫随机过程的设备状态预测模型。用最小二乘估计方法确定设备状态划分标准，划定设备状态空间，优化设备检修计划。经过与实际统计数据的对比可知，当样本容量足够大时该模型能可靠预测设备状态，为煤矿设备检修计划优化提供了一个有效的解决方案。关键词：煤矿设备管理；检修计划；马尔科夫随机过程中图分类号：TD407文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)04—

2、0108—04OptimizationofMaintenancePlanforCoalMineFacilitiesBasedonMarkovRandomProcessB口oXue(ShenyangResearchInstituteofCCTEG，Fushun113122，China)Abstract：AnstatepredictionmodelforcoalmineequipmentisproposedbasedonhomogeneousMarkovrandomprocess，tooptimizethemaintenanceplanensuringeffectiverun

3、andavoidingpersonalerror．Theleastsquareestimationmethodisusedtodefinethecriteriaofequipmentstatespaceanditsseparation．Thecomparisonwithpracticalstatisticaldatashowsthatifthesampleamountislargeenough，themodelpredictsreliablythestateofequipmentandprovidesawayforoptimizingtheirmaintenancepla

4、n．Keywords：managementofcoalminefacilities；maintenanceplan；Markovrandomprocess0引言根据设备点检情况编制检修计划，易产生人为疏漏而贻误检修时机，造成设备故障停机。为采掘机械、液压支架、输送机等重要设备检修计划提供决策依据，提高检修计划编制的高效性和可靠性，对于煤矿安全生产具有重要意义H引。1检修计划编制方法检修计划的编制方法分为手工编制和自动生成两类‘3]，编制流程如图l所示。传统的手工编制方法是：人工添加检修计划实体及其属性，包括检修时间、施工单位、各工种及工时、检修内容等，然后存人数据库、生成

5、检修计划报表。自动生成检修计划是先利用一个数学模型预测设备状态并将结果存人数据库，再根据设备状态确定设备检修时间，自动生成检修计划报表，包括检修选择编制计划的方式‰枪馋鏖iL彳急删lI添加检修计划实体l。“”“写”⋯82。／预测结果存入数据库／rtl确定检修计划实体属性提取时间点生成检修计划实体Tl确定检修计划实体的剩余属性l●l设备人员审批I●／检修计划实体存入数据库／+生成检修计划报表图1检修计划编制流程内容、工种和工时等‘41。由于设备状态受疲劳程度、点检状况及环境等诸多因素影响，自动编制检修计划的关键是预测设备状态的数学模型。2014年第4期煤矿机电·109·2数

6、学模型2．1模型的选择煤矿设备运行状态往往具有不确定性。长期运行、过渡疲劳会导致设备状态改变；设备的潜在失效源可能引起运行状态改变；检查修理后，设备从故障状态恢复到正常状态；设备萌生缺陷或人为因素引起设备状态的改变等等，都与随机过程相关。马尔科夫随机过程预测模型综合考虑设备运行时间、设备运行状况等因素，很适合预报煤矿设备状态和安排检修计划。设备状态的改变与前一运行周期的状态及本周期的工况有关，符合马尔科夫随机过程原理。2．2马尔科夫随机过程设x，，x：，⋯，E，⋯为离散随机变量序列，简记为{x。}，x。的所有可能取值的全体称为{x。}的状态空间，记为E=h，z：，石，，⋯

7、}。若对任意的正整数n及任意的戈¨菇驴戈驴⋯，x¨z“1∈E，总有：e(x。+1=髫i。+lIXl=戈。l，X2=戈。2，⋯，X。=髫。。)=P(以+1=zo，IX。=戈‘)(1)则称{x。}符合马尔科夫随机过程"J。符合马尔科夫随机过程的事件的第甩+1步状态取决于第n步所处状态，而与其n一1步状态无关。若{X。}对任意的菇。、戈i∈E总有：P(以+1=并iX。=戈i)=P(X。+1=戈，lX。=zi)(2)则{以}称为时间齐性马尔科夫链，简称齐次马氏链∞1。3模型实施选定马尔科夫随机过程为设备状态预测模型后，要设定变量：描述