(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211171285.6 (22)申请日 2022.09.25 (71)申请人 河南工程学院 地址 450000 河南省郑州市新郑 龙湖镇祥 和路1号 (72)发明人 蒋东杰　郭军杰　孙光中　田坤云　 韩红强　 (74)专利代理 机构 郑州知一智业专利代理事务 所(普通合伙) 41172 专利代理师 郜廷伟 (51)Int.Cl. E21D 23/00(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 集支架选型评价与支架全周期状态监测一 体的监测方法 (57)摘要 本发明公开了集支架选型评价与支架全周 期状态监测一体的监测方法， 包括以下步骤： S1、 将影响支架选型评价系统的指标分为一级评价 指标与二级评价指标； S2、 获取一级评价指标与 二级评价指标的权重关系； S3、 计算一级评价指 标与二级评价指标的权重， 求得各工作面样本的 评价得分值； S4、 建立评价标准， 对比后确定各工 作面支架选型评价系统的评级； S5、 将影响液压 支架全周期状态监测系统的指标分为一级评价 指标与二级评价指标并获取一级评价指标与二 级评价指标的权重关系； S6、 计算一级评价指标 与二级评价指标的权重， 求得液压支架全周期状 态监测系统的得分值和各分项一级评价指标的 得分值； S7、 建立评价标准， 对比确定各分项模块 评级。 权利要求书3页 说明书14页 附图2页 CN 115539106 A 2022.12.30 CN 115539106 A 1.集支架选型评价与支架全周期状态监测一体的监测方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： S1、 根据液压支架各核心部位的选型设计要求以及液压支架现场使用中反馈的现场基 础数据信息， 将影响支 架选型评价系统的指标分为 一级评价指标与二级评价指标； S2、 获取支 架选型评价系统内的各项一级评价指标与二级评价指标的权 重关系； S3、 利用熵值法计算工作面全部液压支架中一级评价指标与二级评价指标的权重， 采 用加权求和公式计算出支 架选型评价系统中各工作面样本的评价得分值； S4、 根据历史经验分析， 建立评价标准， 参照评价标准与各工作面样本的评价得分值， 确定各工作面支 架选型评价系统的评级； S5、 将影响液压支架全周期状态监测系统的指标分为一级评价指标与二级评价指标； 分别获取工作面各 液压支架在全周期内各项一级评价指标与二级评价指标的权 重关系； S6、 利用熵值法分别计算工作面各液压支架中一级评价指标与二级评价指标的权重， 采用加权求和公式计算工作面中各液压支架全周期状态监测系统的得分值和各分项一级 评价指标的得分值； S7、 依据历史经验， 建立液压支架全周期状态监测系统的评价标准和各分项一级评价 指标的评价标准； 参照评价标准与各液压支架全周期状态监测系统的得分值和各分项一级 评价指标的得分值， 确定 工作面液压支 架全周期状态监测系统的各分项模块评级。 2.如权利要求1所述集支架选型评价与支架全周期状态监测一体的监测方法， 其特征 在于： 所述步骤S1中， 支架选型评价系统内的一级评价指标包括： 阻力合理性、 来压稳定性、 跟机及时性、 架型有效性、 寿命安全性； 二级评价指 标包括： 初撑力达标率X1、 最大工作阻力 均值X2、 支架工作阻力富裕率X3、 支架时间加权平均阻力X4、 来压期间安全阀最大开启率X5、 立柱压力最大增阻率X6、 来压期间立柱最大下移量X7、 平均跟机移架率X8、 单架移架平均时 间X9、 工作面平均瓦斯浓度X10、 工作面瓦斯超限次数X11、 支架使用年限X12、 支架累计承载过 煤量X13、 支架累计承载循环数 X14、 支架月故障发生频次X15。 3.如权利要求2所述集支架选型评价与支架全周期状态监测一体的监测方法， 其特征 在于： 所述步骤S2中， 支架选型评价系统， 一级评价指标权重与二级评价指标权重关系如 下： 阻力合理性权 重＝ξX1+ξX2+ξX3+ξX4； 来压稳定性权 重＝ξX5+ξX6+ξX7； 跟机及时性权 重＝ξX8+ξX9； 架型有效性权 重＝ξX10+ξX11； 寿命安全性权 重＝ξX12+ξX13+ξX14+ξX15； 其中， ξX1为初撑力达标率权重， ξX2为最大工作阻力均值权重， ξX3为支架工作阻力富裕 率权重， ξX4为支架时间加权平均阻力权重， ξX5为来压期间安全阀最大开启率权重， ξX6为立 柱压力最大增阻率权重， ξX7为来压期间立柱最大下移量权重， ξX8为平均跟机移架率权重， ξX9为单架移架平均时间权重， ξX10为工作面平均瓦斯浓度权重， ξX11为工作面瓦斯超限次数 权重， ξX12为支架使用年限权重， ξX13为支架累 计承载过煤量权重， ξX14为支架累 计承载循环 数权重， ξX15为支架月故障发生频次权 重。 4.如权利要求3所述集支架选型评价与支架全周期状态监测一体的监测方法， 其特征权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115539106 A 2在于： 所述 步骤S3具体包括以下步骤： S31、 在实验室或者实际应用中采集p个样本； S32、 搭建p个样本与各项评价指标的原 始数据矩阵； 得到： 其中， Xij表示第i个样本第j项工作面支护质量评级的数值； S33、 对各项评价指标进行 标准化处理； 得到： 评价指标越大对系统发展越有利时， 采用正向指标计算公式； 其计算公式为： 正向指标： 评价指标越小对系统发展越有利时， 采用负向指标计算公式： 其计算公式为： 负向指标： 其中， X′ij为第i个样本第j项评价指标的标准化值； Xj为第i个样本的第j项指标值； Xmin 为i个样本的第j项评价指标的最小值； Xmax为i个样本的第j项评价指标的最大值； S34、 计算第j项支 架选型评级评价指标 下第i个样本值的比重； 其计算公式为： 其中， Pij为第j项评价指标下第i个样本值的比重； X ′ij为第i个样本的标准化值； q为评 价指标总数； S35、 计算熵值， 其计算公式为： 其中， ej为第j项评价指标的信息熵值； q为评价指标总数； p为样本数量； Pij为第j项评价指标 下第i个样本值的比重； S36、 求取差异系数， 其计算公式为： gj＝1‑ej； 其中， gj为第j项评价指标的差异系数； ej为第j项评价指标的信息熵值； S37、 求取二级指标权 重， 其计算公式为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115539106 A 3