礦山機電設(shè)備自動在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

文/毋鵬程

機電設(shè)備穩(wěn)定運行是保證礦山安全穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障，機電設(shè)備運行水平對礦山開采效率有著直接影響。在實際使用過程中受到環(huán)境、人為因素、技術(shù)工藝等各方面的影響，機電設(shè)備本身會產(chǎn)生一定的消耗，出現(xiàn)各種各樣的故障，在這種環(huán)境下對礦山機電設(shè)備的管理提出更高的要求。機電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)在這方面發(fā)揮了重要作用，通過對各個部件或整體進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，幫助工作人員準(zhǔn)確的判斷機電設(shè)備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，并采取針對性的補救措施，降低機電設(shè)備故障問題的發(fā)生概率。

1 礦山機電設(shè)備發(fā)生故障的原因分析

由于礦山開采所處環(huán)境較為復(fù)雜，機電設(shè)備在運行過程中需要面對惡劣的工作環(huán)境，并且負(fù)荷較大的機電設(shè)備相比其他設(shè)備更容易產(chǎn)生故障問題，通過對以往機電設(shè)備故障進(jìn)行分析，造成設(shè)備故障的原因主要有以下幾方面：

（1）設(shè)備運行負(fù)荷過大，機電設(shè)備在生產(chǎn)制造中都會對其核定功率與工作負(fù)載極限有一定的要求，而礦山開采往往需要大量高負(fù)荷的工作內(nèi)容，對于一些常用機電設(shè)備的使用頻率較高，機電設(shè)備在此環(huán)境下容易產(chǎn)生高負(fù)荷、超負(fù)荷的現(xiàn)象，長時間作用下就會對機電設(shè)備造成極大的損傷，從而引發(fā)各種故障問題。

（2）機電設(shè)備運行能力下降，機電設(shè)備運行能力下降的原因有很多種，首先，設(shè)備在使用過程中由于時間長、負(fù)荷大出現(xiàn)內(nèi)部構(gòu)件過熱，而礦山開采環(huán)境作用下，機電設(shè)備散熱受到很大影響，如果得不到及時的處理就會由于設(shè)備過熱而降低工作效率，甚至引發(fā)機電設(shè)備故障。其次，設(shè)備在安裝過程中沒有按照規(guī)范要求與安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，機電設(shè)備組裝零件存在缺失或者替換使用的情況，由于礦山機電設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，其中含有很多的零件，如果零件相互之間連接不緊密或配合關(guān)系發(fā)生變化，機電設(shè)備就會出現(xiàn)振動、異響，影響工作效率。

2 礦山機電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

礦山機電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)主要目的是為了實現(xiàn)機電設(shè)備故障的警示、預(yù)防、維護(hù)工作，通過對礦山機電設(shè)備常見故障進(jìn)行分析，對整體和局部部門進(jìn)行溫度、振動頻率等方面的監(jiān)測，能夠降低故障問題的發(fā)生。從理論角度出發(fā)在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，在機電設(shè)備出現(xiàn)故障的時候能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警處理、在設(shè)備運行狀態(tài)下各方面達(dá)到臨界點的時候給予警告提醒、針對設(shè)備故障問題自動在線診斷，確定故障部位、評估故障程度，為設(shè)備維修提供全面、準(zhǔn)確的指導(dǎo)和參考信息。在傳統(tǒng)機電設(shè)備管理的基礎(chǔ)上加入在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、評估設(shè)備性能，通過對運行數(shù)據(jù)的收集、比對，以數(shù)據(jù)波動為依據(jù)風(fēng)險設(shè)備異常現(xiàn)象，切實提高機電設(shè)備故障的診斷、維修水平。

2.2 硬件系統(tǒng)

在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山機電設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測與故障診斷，以每個機電設(shè)備為載體，對設(shè)備整體或局部振動幅度、溫度變化進(jìn)行實時檢測，從系統(tǒng)構(gòu)成來看礦山機電在線監(jiān)測采用礦業(yè)專用的本安型振動分析儀、振動傳感器與數(shù)據(jù)采集分站，在共同作用下由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將所收集到的信息傳送至分析模塊，實現(xiàn)對機電設(shè)備振動情況的實時監(jiān)測，工作人員只需要保證傳感器的穩(wěn)定性，信息采集設(shè)備就會將所采集到的信息上傳到分析系統(tǒng)中，通過數(shù)據(jù)對比分析掌握振動幅度變化，實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)測的目的，。

2.3 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)一可以看做是人類的大腦，雖然我們手腳都具備一定的能力，但是如果沒有了大腦的支配，這些功能也就失去了意義，軟件系統(tǒng)的設(shè)計水平對實際操作效果有著直接影響，由于礦山機電設(shè)備所處環(huán)境較為復(fù)雜、專業(yè)性高，需要結(jié)合行業(yè)特點與實際情況選擇使用的軟件。通過建立信息化的工作平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測下機電設(shè)備信息數(shù)據(jù)的交互，具有動畫模擬、報警、用戶管理等多項工功能。

3 礦山機電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷的實例分析

礦山開采過程中所應(yīng)用到的機電設(shè)備較多，比如：提升機、采掘機或其他電機設(shè)備，針對不同的機電設(shè)備故障診斷方法也不盡相同，以提升機為例，提升機在應(yīng)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)松繩故障，當(dāng)機械運行出現(xiàn)差異達(dá)到一定極限就有可能引發(fā)安全事故，為了降低由此造成的影響，可以在提升機設(shè)備適當(dāng)位置安裝霍爾傳感器裝置，并在天輪邊緣密集排列小磁鋼，利用傳感器實現(xiàn)松繩差的實時測量，在出現(xiàn)偏離或者故障現(xiàn)象是及時做出預(yù)警。其次，采掘機，采掘機在礦山開采中的應(yīng)用頻率可謂是相當(dāng)高，當(dāng)前采掘機在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，比如：高壓控制箱檢查系統(tǒng)、變頻器通訊系統(tǒng)、左右移動檢查系統(tǒng)等等，這些在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提高采掘機的運行水平，并且實現(xiàn)溫度、壓力等方面的監(jiān)測，為工作人員提供科學(xué)的依據(jù)和幫助。除此之外，礦山機電設(shè)備中還包括很多故障診斷手段，比如：主觀診斷、儀器診斷、智能系統(tǒng)診斷等多方面內(nèi)容，主觀診斷是機電設(shè)備檢修人員根據(jù)自身經(jīng)驗，對設(shè)備故障問題進(jìn)行判斷與檢修的一種行為。儀器診斷通過診斷儀器對工作人員無法察覺的異常振動、溫度變化、壓力波動等進(jìn)行準(zhǔn)確測量，保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。智能系統(tǒng)診斷是當(dāng)前智能化發(fā)展的一種診斷技術(shù)，依托于計算機所具有的邏輯運算與數(shù)據(jù)庫存儲功能，實現(xiàn)機電設(shè)備自動化的監(jiān)測與診斷。

4 結(jié)語

綜上所述，礦業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，礦山機電設(shè)備也逐漸朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，在實踐操作中機電設(shè)備故障問題對礦山開采效率與質(zhì)量所造成的影響是不容忽視的，在這種環(huán)境下加強礦山機電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，能夠提高機電設(shè)備運行的安全水平，希望通過文章的論述能夠提高礦山機電設(shè)備自動管理的整體水平，保證礦山開采工作的順利進(jìn)行。