摘要： 针对复杂工况下矿井开采设备齿轮减速器故障预测精度不高、实时性不强的问题,提出了一种基于并 行多尺度特征融合的矿井开采设备齿轮减速器故障预测模型。首先,利用卷积神经网络Vgg-16 提取齿轮减速器故障 数据的空间特征;然后,利用双向长短时记忆神经网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,Bi-LSTM)提取齿轮减速 器故障数据的时序特征,并借助交叉融合注意力实现井下开采设备齿轮减速器故障数据空间特征和时序特征的深度 融合,增强故障特征表达的可靠性和鲁棒性;最后,利用Softmax 函数实现待测齿轮减速器故障的实时预测。通过在 宁夏某矿井采集的多工况条件下的开采设备齿轮减速器故障数据集上进行测试,结果表明:所提模型在单一工况场 景下可以实现94. 38%的准确率、94. 25%的精准率、94. 16%的召回率和95. 08%的F1 值,在多工况场景下可以实现 92. 73%的准确率、91. 86%的精准率、91. 04%的召回率和92. 39%的F1 值,综合性能优于经典的齿轮故障预测模型。

关键词: 齿轮减速器故障预测　卷积神经网络　双向长短时记忆神经网络　交叉融合注意力