金属矿山

作者：丁榕邱成鹏王帅

单位：1. 中煤资源发展集团有限公司,北京100007;2. 中煤信息技术(北京)有限公司,北京,100120

关键词：皮带运输机, 电机, 寿命预测, MSC-ECA-Transformer, 多尺度因果膨胀卷积, 时间序列,

基金：陕西省重点研发计划(编号:2023-YBGY-367);国家自然科学基金青年项目(编号:51704229)。

矿用皮带输送电机剩余寿命预测是保障矿山安全生产的关键技术之一。 针对现有预测模型在特征提取、时序依赖性建模及计算复杂度方面的不足,利用变频一体机上的多源传感器系统采集矿用皮带输送电机运行数据,并基于 MSC-ECA-Transformer 模型进行剩余寿命预测。 该模型在 Transformer 主干网络中嵌入了多尺度因果膨胀卷积(MSC)和高效通道注意力(ECA)模块,通过 MSC 构建多级时序特征提取,解决传统自注意力机制对设备渐进式退化模式多尺度特征捕捉不足的问题。 同时引入 ECA 模块实现特征通道的动态权重分配,增强故障敏感特征的显著性表达。 试验表明,MSC-ECA-Transformer 模型在预测精度和稳定性上表现优异,改进后模型的平均绝对误差(MAE)以及均方根误差(RMSE)分别为 0. 0851 以及 0. 0918,与 Transformer 模型相比,分别降低 34. 0%及 36. 2%,为矿用电机剩余寿命预测提供了技术支撑。

来源：2025年第8期

《金属矿山》期刊编辑部

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