礦山機電設備故障診斷技術探議

摘 要：儀器診斷、智能系統診斷、數學模型診斷和主觀診斷是目前主要的礦山機電設備故障診斷技術。在機電設備故障診斷中，需要合理構建數學模型，采集設備信息，處理分析信息，診斷故障，從而確保礦山機電設備正常運行，提高機電設備利用率，實現安全生產。

關鍵詞：礦山 機電設備 故障診斷

中圖分類號：TD407文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0069-01

隨著使用年限的增長，礦山機電設備不斷磨損老化，出現故障的概率逐漸變大。為了確保礦山生產安全，就必須采用科學合理的故障診斷技術對礦山機電設備進行分析、評估，及時發現、解決機電設備中存在的故障。

1 礦山機電設備故障診斷技術分類

1.1 儀器診斷

礦山機電設備故障診斷中的儀器診斷技術，運用儀器將機電設備液壓系統的壓力、力矩、泄漏、溫度等內部參數顯示出來，在通過計算機模擬運算，評估機電設備的運行情況，并找出存在的問題。通常，礦山機電設備的診斷儀器主要用通用型儀器、專用型儀器和綜合型儀器。隨著科技的不斷進步，儀器診斷技術不斷朝著智能化、多功能、便攜式、非接觸式等方向發展，在礦山機電設備故障診斷中發揮著越來越重要的作用。

1.2 智能系統診斷

礦山機電設備故障診斷中的智能系統診斷技術，運用模擬人腦特征的系統，獲取、分析、處理、利用機電設備故障信息，并按照系統中已有的診斷方案對機電設備進行評估。常用的智能診斷技術主要有神經網絡系統診斷法、專家系統診斷法、灰色系統診斷法和模糊診斷法等。智能系統診斷技術能夠有效地促進礦山機電設備故障診斷的智能化、自動化，在銅礦、煤礦等礦山機電設備的故障診斷中應用廣泛。

1.3 數學模型診斷

礦山機電設備故障診斷中的數學模型診斷技術，通過測量機電設備及其相關設備的特征值，運用數學方法分析、處理這些數據，診斷故障源部分。數學模型診斷技術的實質就是以數學建模處理和信號處理為基礎，利用動態測試技術與傳感技術對機電設備進行監測。

1.4 主觀診斷

礦山機電設備故障診斷中的主觀診斷技術，指的是機電維修人員根據自身在維修方面的經驗，借助簡單的維修儀器對機電設備進行評估、診斷的技術。主觀診斷技術具有快速、方便的優點，但是也具有可靠性低的缺點。通常，主觀診斷技術主要包括故障樹分析法、堵截法、邏輯分析法、參數測量法、直覺經驗法等。

故障樹分析法是通過做出系統的故障樹邏輯結構圖，故障樹下方的底事件是導致機電設備故障的基本事件，故障樹上方的頂事件是機電設備系統故障事件，在分析各元件的故障率數據后，確定系統故障。故障樹分析法適用于較復雜的、大型的機電設備故障預測、診斷。堵截法是根據機電設備液壓系統的結構和故障現象，合理選擇堵截點，觀察液壓系統流量、壓力的變化情況，進而診斷出故障點。邏輯分析法是綜合分析機電設備的故障顯性現象和邏輯關系，判斷機電設備故障發生的部位與原因，從而確定相應的解讀辦法。參數測量法是指測量機電設備系統回路中各個關鍵點的工作參數，將其和系統正常運行時的參數值進行比較，分析、判斷參數是否合理，從而診斷機電設備是否存在故障。直覺經驗法指的是維修人員根據主觀經驗，判斷機電設備是否存在故障的檢測方法。直覺經驗法能夠即時的解決一些容易處理的機電設備故障，然而可靠性相對較低。

2 礦山機電設備故障診斷步驟

提高機電設備的利用率，是機電設備故障診斷的主要目的。通常，礦山機電設備故障診斷包括構建數學模型、采集設備信息、處理分析信息、診斷故障等步驟。

首先，構建數學模型。礦山機電設備在日常運行中會存在較多的參數與數據，這些數據能夠反映出機電設備運行的基本狀況，是診斷機電設備故障的重要依據。因此，要科學合理地診斷機電設備故障，就必須構建相應的數學模型，以便于分析機電設備的各項參數、數據，評估機電設備的運行狀態，診斷是否存在故障以及故障發生的具體部位。其次，采集設備信息。通過準確地測量機電設備運行時的參數與數據，采集故障診斷所需要的相關信息。一般數據信息的采集是通過安裝在機電設備上的傳感器針，收集機電設備運行時產生的信號，再由傳感器將相關信號信息傳送到數據存儲器。第三，處理分析信息。在收集到相關的機電設備信息后，就可以開展信息處理、分析工作了。將收集到的各項機電設備運行信息和標準運行參數進行對比，從而評估機電設備的運行狀態，分析機電設備是否存在故障以及導致故障的原因。最后，診斷故障。在數據信息處理分析的基礎上，確定機電設備的故障情況和機電設備使用壽命等，為后續的機電設備日常保養和故障維修工作提供必要的依據。

3 故障診斷技術的具體應用

故障診斷技術在礦上機電設備故障診斷中的具體應用主要體現在以下幾個方面：礦井提升機故障診斷、通風機故障診斷、采礦機故障診斷以及高壓異步電動機故障診斷等。

首先，礦井提升機故障診斷。礦井提升機主要用于員工、物質的升降，是礦井運輸、生產的重要機電設備。松繩現象是常見的提升機設備故障，對安全生產造成了嚴重危害。在針對此問題，可以采用簡單易行的松繩監測裝置對提升機進行故障檢測，判斷提升機是否存在潛在的松繩隱患。其次，通風機故障診斷。通風機故障診斷主要是通過檢測機進行的。第三，采礦機故障診斷。采礦機故障診斷系統主要包括變頻器通信設備、工況故障檢測診斷裝置、綜合檢測診斷故障設備。通過采礦機故障診斷系統，收集采礦機的運行參數、數據，處理分析相關信息，并與標準的設備運行信息進行對照，診斷采礦機是否存在故障以及故障的發生部位。最后，高壓異步電動機故障診斷。高壓異步電動機在礦上的生產中有著廣泛的應用，在高壓異步電動機運行的過程中，常常會由于機械損傷、絕緣老化等原因導致高壓異步電動機“帶病”工作，給礦山安全生產帶來了潛在的隱患。因此，加強高壓異步電動機故障診斷是非常重要的。常用的高壓異步電動機診斷方法包括：局部放電檢測、電流高次諧波檢測、磁通檢測等。而參數識別、模式識別、信號處理等是高壓電動機故障特征提取的常用方法。

4 結語

綜上所述，礦山機電設備故障診斷技術在機電設備的運行、維護和保養等方面發揮著重要的作用，對確保礦山安全生產，提高礦山經濟效益和社會效益等有著極大的意義。因此，合理運用礦山機電設備故障診斷技術是非常必要的。在實際的生產中，相關人員應當根據實際情況，靈活運用儀器診斷、智能系統診斷、數學模型診斷和主觀診斷等機電設備診斷技術，及時有效地排除潛在的安全隱患，促進礦山生產的合理、有序開展。

參考文獻

[1]董乾.論礦山機電設備維修中故障診斷技術的運用[J].科技創新導報，2012（2）.

[2]胡文君，褚家榮，蘇毅.設備故障診斷技術的現狀與發展[J].后勤工程學院學報，2004（2）.

[3]程鳳芹.淺議故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用[J].中國新技術新產品，2011（14）.

[4]蔡捷.故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用[J].中國高新技術企業，2008（15）.