信息融合技術在礦井提升機故障診斷中的應用

摘 要 信息技術的不斷發展，信息融合技術逐漸被推廣，并且被應用在礦井提升機的故障診斷中。礦井提升機是礦山的重要設備，它的運行質量的好壞直接關系到整個礦井的工作效率，同時也關系著礦井的工作人員的人身安全。礦井提升機的運轉一旦出現異常，就可能對提升機造成損害，并且有可能造成重大的人員傷亡。所以對礦井提升機及時進行檢查和故障診斷非常重要并且意義重大。

關鍵詞 故障診斷；信息融合；礦井提升機

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0099-01

礦井提升機常常被人們稱之為礦山的咽喉，如此看來礦井提升機有多么重要。礦山提升機是礦山的重要設備，也是地下礦井與外界的唯一通道。人員和一些礦物的進出都需要借助礦山提升機，一旦礦山提升機出現故障，將會帶來人員的傷亡和經濟的損失。因此礦井提升機的故障診斷必不可少，并且應該長期進行，如此可以守住這條咽喉要道，保證了人員安全，減少經濟損失。

1 信息融合技術基本內容

1）信息融合是近年來新興的一項技術，其主要是采用了數學的統計方法和相應的技術工具來綜合不同的信息，提取高品質的有用信息。它能精確的反應出檢測目標的問題所在，消除一些不確定的信息，提高傳感器的可靠性能。經過信息融合的技術改善的傳感器設備，會具備實時性、可靠性、互補性、低成本性等特點。信息融合有不同的種類和不同層次的融合，根據具體情況給與選擇。

2）在設備的監測診斷中，運用單一的傳感器，獲得的信息是非常有限的，對于監測的力度也不夠大，常常會出現問題，對于監測有很大的影響。信息化融合技術是對多源頭信息的總結和提煉，利用多元化的信息的互補性，應用計算機的高速運轉來進行運算，并且可以提升信息的處理質量。信息融合技術主要是依賴傳感器的監測來實現的，其主要是對傳感器傳來的信息進行采集、傳輸、分析和綜合。把傳感器對于目標的監測信息進行綜合處理，把那些信息進行總結并且組合提煉，最后的到精確的有用信息。

3）信息融合其實是對于人的一種模擬，人的各個感官傳回的信息交合在一起，大腦會分析這些復雜的信息，然后對于這些信息進行總結和提煉。人本能的會對于有用的信息進行提煉，這一過程是復雜的，但是為了對于一件事或者物體有著最為準確的判斷，那么對于這些事物的特征的綜合采集最后進行的判斷才足夠精確。在信息技術上，傳統的單一傳感器，對于礦井升降機的監測力度不夠，只能監測的一個方面，無法進行信息的綜合評論。無法有效及時并且準確的提出相應的問題并且給予解決的方案。

4）信息融合主要可以分為三個層次，其一是決策層的融合，其應用各個單一的傳感器，進行對礦井提升機各方面的監測，然后對于這些數據進行融合處理，其二是把信息融合成為一個特征并提出決策，最后就是對于那些原始的數據的直接整合。

2 礦井提升機故障相關研究

1）礦井提升機的故障預測的歷史與人類對于機械設備的維修方式緊密相連。礦井提升機的故障維修是從二十世紀以后開始的，流水線的產生，對于礦井提升機本身的技術要求增加，礦井提升機的相關技術也變得越加復雜化，技術水平也在迅速發展。礦井提升機的故障對于生產經濟效益和安全的影響越來越大，因此對于礦井提升機的定期維修漸漸的被重視起來。經過一段時間之后，研究人員發現，定期對于提升機的維修有著很大弊端，因此把定期維修變為預期維修，這樣能夠提起發現問題的隱患，在設備還沒有出現嚴重故障的時候，就提前維修完畢。開展對于提升機的故障診斷研究，極大的提升了設備運行的安全和可靠性能，礦井提升機的故障智能診斷系統能夠實時的獲得設備當前的運行數據，然后結合對于歷史數據的分析，對于數據進行綜合處理，減少相應的經濟損失和人員傷亡。

2）我國對于礦井提升機的故障研究時間雖然沒有國外長，但是我國在方面投入更多的重視。我國也自主的研發出來塔式多繩摩擦提升機，但是其大多數機器都出現過機器震動的狀況，有的機器零件出現損壞不能正常運行，這樣不但威脅到礦井的生產能力還對人的生命安全產生威脅。出現這種問題主要是在設計的時候沒有考慮到提升機與井架之間的關系，造成兩者并不匹配的狀況，因此機器和井架之間的震動故障成為運行之初的重大問題之一。

3 信息融合技術對于礦井提升機的故障診斷

1）目前對于礦機提升機的研究主要在提升礦井的工況監視上，都是為了提高礦機的生產效率方面的，但是對于安全問題重視程度不夠，我國當前對于監測數據的處理還比較粗糙，無法對于數據做到精確的提煉分析，準確的給出相應的解決方法。在礦井提升機的故障診斷方面比較薄弱，智能化比較低。現今對于礦井的故障診斷還處于知識階段，沒有運用的實踐上去，監測的方法比較單一。對于監測有著很大的局限性，適應能力差、實時性差，對于數據應用推理的結果與現實有很大的偏差，不能及時的對故障進行預防，經常造成嚴重的損失。所以現今應該對傳感器和執行器進行改進，加大對于故障的監測。

2）智能診斷是決策級的信息融合過程，對于提升機的故障診斷有著至關作用，礦井提升機電機的震動信號和電流信號的融合實現了對電機故障的診斷，并且傳感器的數據融合對礦井的機械故障進行有效的識別。在礦井提升機的故障診斷中采用智能診斷技術更具可靠性和準確性，通過證據理論組合公式，合理的把礦井提升機系統各個監測點獲得的故障信息有機的結合起來，并且對融合組合起來的數據進行刪減提煉，其結果將會更加精確。

3）礦井提升機的集成神經網絡中，經過對于信息故障的處理需要決策融合網絡接受各個診斷的子信息，并且對其進行判斷，可以采用加權平均的方法來計算，其基本原理是用權系數判斷各個子診斷信息對的結果的貢獻大小，然后各個結果融合來實現最終結果的誕生。

4 結束語

信息融合技術雖然比較復雜，但是對于礦井提升機的故障診斷有著重大意義，經過各方面專家的研究，信心融合技術定然會普遍的被應用于礦井提升機的應用中，從而在減少經濟損失的同時也避免人員傷亡。

參考文獻

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作者簡介

田小廣（1984-），男，漢族，研究方向：礦山機電。endprint