礦山機電設(shè)備故障診斷的主要技術(shù)以及應(yīng)用

段勝利

摘 要：主要分析了礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)的基本技術(shù)和主要技術(shù)，探討了故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備故障維修中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦；機電設(shè)備；故障診斷；技術(shù)

中圖分類號：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0007-02

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)企業(yè)得到了迅速的發(fā)展，這就對礦山機電設(shè)備的安全和生產(chǎn)效率提出了更高的要求。礦山機電設(shè)備故障診斷技術(shù)是通過利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感及時和智能化、自動化設(shè)備，運用各種學(xué)科理論而形成的一種綜合性設(shè)備故障診斷技術(shù)，在礦山機電設(shè)備故障維護和檢修中取得了廣泛應(yīng)用，極大地提高了礦用絞車、采煤機等礦山機電設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。

1 故障診斷技術(shù)的基本技術(shù)

1.1 構(gòu)建數(shù)字模型技術(shù)

在設(shè)備運行中會產(chǎn)生許多參數(shù)，這些參數(shù)與實際的設(shè)備故障有很大關(guān)聯(lián)，也是設(shè)備故障診斷技術(shù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可以構(gòu)建關(guān)于設(shè)備運行中各種參數(shù)的數(shù)字模型，準(zhǔn)確、真實反映設(shè)備的實際運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)與設(shè)備故障之間的關(guān)聯(lián)。因此，可以建立可靠的數(shù)字模型，利用設(shè)備運行過程中的參數(shù)準(zhǔn)確判斷設(shè)備的運行狀態(tài)和產(chǎn)生故障的原因。

1.2 采集信息技術(shù)

采集信息技術(shù)功能是將傳感器安裝在各類設(shè)備上，準(zhǔn)確測量、采集到設(shè)備運行過程中的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)，并通過設(shè)備上的傳感器將采集到的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸至計算機系統(tǒng)或監(jiān)控主站系統(tǒng)中，以便檢修人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，進(jìn)行故障診斷、排查和維修工作。

1.3 處理信息技術(shù)

在實際的設(shè)備運行參數(shù)和數(shù)據(jù)采集過程中，由于采集到的參數(shù)和數(shù)據(jù)是多樣化、各不相同的，且真實有效信息和虛假無效信息都會被傳感器采集。這就需要對傳感器采集到的所有信息進(jìn)行有效的篩選和處理，只留下有效、實時、真實和可靠的信息，并以此作為設(shè)備故障診斷技術(shù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，便于發(fā)揮信息采集和處理技術(shù)，提高設(shè)備故障診斷和檢修工作效率。

1.4 識別與分析信息技術(shù)

在對采集的信息進(jìn)行篩選和處理后，還需要對這些有效、真實、可靠的信息進(jìn)行識別和分析。在識別和分析這些信息的過程中，需要以設(shè)備正常運行狀態(tài)下的各種標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，通過對設(shè)備實際運行狀態(tài)下的實時參數(shù)、數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析，可以直接發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的具體部位或元器件，便于設(shè)備故障點診斷和維修工作的開展。

1.5 診斷與預(yù)測技術(shù)

機電設(shè)備發(fā)生故障會影響機電設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C電設(shè)備使用壽命終結(jié)。因此，在分析機電設(shè)備實際運行過程中各種參數(shù)和數(shù)據(jù)信息后，需要對機電設(shè)備故障狀態(tài)進(jìn)行診斷，找出故障點，同時預(yù)測機電設(shè)備的使用壽命，為開展機電設(shè)備的日常維護和檢修工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 礦山機電設(shè)備故障診斷的主要技術(shù)

2.1 主觀診斷技術(shù)

主觀診斷技術(shù)是指礦山機電設(shè)備維修人員在進(jìn)行故障診斷時，以自己的主觀經(jīng)驗為主，以簡單儀器為輔，完成對礦山機電設(shè)備故障的診斷和檢修。在實際應(yīng)用中，主觀診斷技術(shù)主要依靠的是個人經(jīng)驗和能力，這在一定程度上提高了設(shè)備故障診斷和檢修工作的效率，可以迅速找出故障點，使機電設(shè)備恢復(fù)正常運行。該診斷技術(shù)主要適用于簡單的故障事件中，當(dāng)診斷機電設(shè)備故障較復(fù)雜時，就需要采用其他的診斷技術(shù)和方法，目前主觀診斷技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在礦山機電設(shè)備日常維護和保養(yǎng)工作中，檢修人員可以采用邏輯分析法、直觀感覺應(yīng)驗分析法等主觀診斷方法，有效解決礦山機電設(shè)備運行中的簡單故障，確保礦山機電設(shè)備正常工作，保證礦山生產(chǎn)效率。

2.2 儀器診斷技術(shù)

儀器診斷技術(shù)是檢修人員結(jié)合礦山機電設(shè)備液壓系統(tǒng)運行中振動、壓力和溫度等各參數(shù)和數(shù)據(jù)，使用專用診斷儀器、通用診斷儀器或計算機，對礦山各類機電設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行檢測、診斷，可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)機電設(shè)備故障點的具體部位，快速檢修，確保機電設(shè)備安全、正常工作。

2.3 智能型系統(tǒng)診斷技術(shù)

當(dāng)?shù)V山機電設(shè)備發(fā)生故障或反復(fù)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時，檢修人員可以利用智能型系統(tǒng)模擬人腦，以便獲取機電設(shè)備的故障狀態(tài)、參數(shù)和數(shù)據(jù)等信息，并充分利用這些有效的信息，采用模糊診斷法、專家診斷方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法等智能化診斷技術(shù)和方法，有效解決礦山各類機電設(shè)備故障問題，保證機電設(shè)備的安全，確保礦山煤礦生產(chǎn)正常進(jìn)行。

2.4 數(shù)字模型診斷技術(shù)

維修人員在診斷礦山機電設(shè)備故障過程中，可以采用測量儀器，通過機電設(shè)備運行中液壓系統(tǒng)的振動、壓力和溫度等方面的參數(shù)特征，對機電設(shè)備故障狀態(tài)、故障原因進(jìn)行分析和判斷，建立模糊數(shù)字模型，從而找出機電設(shè)備發(fā)生故障的具體部位或元器件，快速檢修，確保礦山機電設(shè)備安全運行，保證礦山采煤作業(yè)的效率。

3 故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

礦山機電設(shè)備是煤礦企業(yè)開展煤礦生產(chǎn)和運輸?shù)闹匾獧C電設(shè)備，礦用絞車、采煤機是礦山常用的提升機，礦用絞車運行的安全性直接關(guān)系到操作人員的人身安全和煤礦生產(chǎn)效率，這就需要做好礦用絞車的日常維護和檢修工作，采取有效的故障預(yù)防措施，應(yīng)用各類故障診斷技術(shù)和檢修方法。

首先，在礦用絞車工作前，檢修人員可以在礦用絞車合適的位置安裝霍爾傳感器；在礦用絞車元器件未松動的狀態(tài)下，測量、采集和處理礦用絞車運行狀態(tài)、壓力、振動和溫度等方面的參數(shù)，為檢修人員進(jìn)行故障診斷提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這樣可以避免因檢修人員主觀臆測而導(dǎo)致故障診斷錯誤。其次，檢修人員可以依據(jù)霍爾傳感器采集到的故障信息，運用模糊數(shù)字理論，建立礦用絞車故障的模糊診斷數(shù)字模型，模擬礦用絞車故障現(xiàn)象，直觀反映故障的具體問題。此外，由于礦用絞車實際的工作環(huán)境較為復(fù)雜，且礦用絞車發(fā)生故障的原因具有復(fù)雜性和隱蔽性，所以，傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)已不能有效解決礦用絞車較為復(fù)雜的故障問題，需要采用新的故障診斷技術(shù)。檢修人員可以采用智能化系統(tǒng)診斷方法，即采用專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等智能型系統(tǒng)診斷技術(shù)。一方面，檢修人員可以采用先進(jìn)的故障診斷專家系統(tǒng)，充分利用專家的經(jīng)驗和知識，對礦用絞車故障過程進(jìn)行模擬和分析，準(zhǔn)確判斷出礦用絞車的故障點；另一方面，檢修人員可以采用故障診斷人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用礦用絞車故障與故障原因之間的非線性關(guān)系，有效解決礦山機電設(shè)備復(fù)雜的故障問題，提高礦山機電設(shè)備故障診斷和維修工作效率，確保礦山采煤安全和煤礦生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

在復(fù)雜的采煤環(huán)境下，需要加強礦山機電設(shè)備的日常維護和檢修工作，檢修人員應(yīng)該不斷創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變觀念，積極運用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)和方法，有效解決和預(yù)防礦山機電設(shè)備的故障問題，確保煤礦生產(chǎn)效率，促進(jìn)煤礦企業(yè)健康發(fā)展。

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〔編輯：李玨〕

Abstract： The main analysis of the basic techniques and main technical mining machinery and electrical equipment fault diagnosis technology， discusses the fault diagnosis technology in mining machinery and electrical equipment failure Maintenance.

Key words： coal； mechanical and electrical equipment； fault diagnosis； technology