礦山機電設備智能故障檢測診斷技術

陳佩宗

（山西鄉寧焦煤集團富康源煤業有限公司 山西省臨汾市 042100）

伴隨鉛鋅礦開采困難程度不斷增加，環境保護要求持續提升，有關配套設備也在優化升級改造過程中，先進的機電設備有著十分廣泛的運用范圍，可以將煤礦開采效率提升。可是，大部分從事該行業的人都知道，機電設備工作環境不像其他工作環境復雜，設備在正式使用時很大幾率會遇到這樣或是那樣的問題。假設無法實時維修，就會影響到產量，嚴重點甚至會發生安全事故問題。因此，必須要具備一種可以在設備運行中檢測異常預先發現故障且實時報告的系統，因此智能故障檢測診斷技術出現了。研究該種技術的作用及操作方法，對礦山機電設備智能故障檢測診斷來說具有非常重要的意義。

1 智能故障檢測診斷技術分析

智能故障檢測診斷技術具有一定的綜合性，是集傳感、計算機、信息技術與一體的綜合性技術。在礦山機電設備智能故障檢測診斷技術之中，科學運用該種技術可以實時檢測到設備中的各種問題，如此一來，對工作人員實時維修保養工作的進行是很有幫助的。在現代社會經濟發展過程中，礦山機電設備智能故障檢測診斷技術運用范圍十分廣，發展前景也是無限的。該種技術工作原理實則是對設備實際運行情況的有效檢測，對相關人員發覺設備運行中的問題是相當有利的，與此同時也可以進一步分析出設備產生故障的程度。在準確運用智能故障檢測診斷技術對設備展開全面檢測的時候，理應關注到如下這些問題：

（1）應當充分掌握好礦山機電設備使用的真正目的，這么做可以對設備產生故障加以智能化分析。

（2）檢測工作開展以前，相關工作人員應當進一步了解故障特點，如此做對于提高故障精準度是相當有益的。

（3）必須要對礦山機電設備故障特點和智能化設備故障庫里面的數據信息加以科學分析和比較，預防發生故障搜索不正確的問題。

2 智能故障檢測診斷技術的基本原理

礦山機電設備在工程施工中，實際采用的數量在不斷增多，造成礦山機電設備安全故障類型持續增加，機電設備出現故障的頻率不斷提高。在這樣的情況下，礦山施工管理工作者需要充分結合礦山施工工作實況，把智能故障檢測診斷技術運用在機電設備檢測工作中，用來全面診斷礦山機電設備運行狀態，這一技術的詳細運用原理涵蓋了多個層面，具體如下：

2.1 采集信息原理

采集數據信息的原理為智能故障檢測診斷技術工作的前提與基礎，這一原理的基本工作內容就是通過把礦山機電設備診斷數據和設備原始數據加以比較，分析出礦山機電設備故障原因。之后再運用精密的檢測儀器對設備加以數據采集，運用數據比較結果對礦山機電設備運行狀態進行分析。若是在數值相差很大的條件下，則需要在第一時間檢測設備，從而達到對機電設備故障提前預測的效果。

2.2 處理信息原理

智能故障檢測診斷技術運用基本原理里面十分關鍵的一個部分就是信息處理原理，其主要是經過科學采用先進的科學技術方法和手段，集中處理機電設備故障數據信息，通過模糊建模的形式，全面分析信息類別，繼而構成統一的故障信息分析標準，以此將故障信息處理工作智能性增強。

2.3 識別分析原理

礦山機電設備智能故障檢測診斷技術在實際運用過程中，需要構建起機電設備檢修的故障數據庫，分析識別數據信息是否有產生不正常的情況，繼而調取數據庫里面對設備詳細參數的記錄情況。這樣一來系統就可以快速分析和比較數據信息，從而尋找到機電設備發生故障的原因，著重突出設備檢測合理性。

2.4 數字建模原理

礦山機電設備智能故障檢測診斷技術運用智能化分析方法，借助模糊數字診斷方式，把機電設備產生的故障和數據系統里面儲存的故障加以分析和比較，最終把比較結果運用在機電設備檢修工作中來，從而有效健全機電設備診斷程序。

3 智能故障檢測診斷技術的相關操作流程

礦山機電設備智能故障檢測診斷技術就是通過傳感系統達到對機電設備運行參數與情況信息的采集，這種技術擁有高效性與時效性，可以在機電運行過程中對機電總體工作環境加以分析，并對可能發生的故障類型展開排查與檢測，對機電設備安全事故的出現可以發揮著預測和實時防范之用，智能故障檢測診斷技術在正常運用中，其操作步驟見下所示：

3.1 采集信息

礦山機電設備智能故障檢測技術實現過程中，必須要全面對機電設備與四周環境展開分析與研究，基于此才可以得到精準的判斷結果。因此，礦山機電設備智能故障檢測技術的首個步驟就是采集與健全有關信息，按照礦山機電設備運行中的一部分參數、信號數據與四周環境要素，展開全面監測，同時對這部分數據加以詳細記錄，有利于為未來發生故障進行預判提供參考。

3.2 處理信息

相關工作人員在礦山機電設備正式運行時，采集的所有數據，是不能加以直接分析和使用的，此時應當針對數據信息加以有效處理，因為采集的數據量是很龐大的，在這樣的情況之下，通常會有很多沒有價值的信息。因此，相關工作人員必須要準確甄別采集的信息，繼而尋找到數據信息中益于礦山機電設備維護的基本內容。與此同時，對部分數據信息而言應當加以有效關聯，把部分重要信息提煉出來，同時將其結合起來，如此方可精準判斷出到底是何部位發生了問題，此為后續人員或者機器做好故障檢測診斷工作的基礎。

3.3 分析識別信息

對于已經處理好的信息，需要及時做好分析與識別工作，根據當前情況而言，關鍵是針對差異化的設備或者是不一樣的工作環境來進行的，不一樣的設備在實際工作過程中導致的故障也是有差別的，而一樣的設備在差異化的工作環境下的工作體驗和損耗情況也是不同的，此時需要針對處理后的信息做好分析與識別信息的工作。尋找到不相同環境下導致機電設備損耗的實際問題之所在，如此才可以有效預防后期出現更大的故障問題。

3.4 數學建模

礦山機電設備在實際運行過程中，產生的數據信息與參數有很多，智能故障檢測診斷技術的有效運用，可以了解到機電設備運行情況，判斷出設備故障導致的原因及類型，與此同時準確判斷機電設備要運行關系，科學采用數字建模形式，全方面反映出設備運行的狀態及其與故障參數相互間的數學關系，這對于設備智能故障檢測來說是相當有利的。

3.5 提前預測

礦山機電設備智能故障檢測診斷技術經過全方位分析機電設備部件治理與使用時間，可以提前預估到設備余下使用時間，對設備保養管理而言有益無害，同時還能預測到設備故障類型，減少設備運行風險產生的幾率，預防設備發生故障問題。

4 智能故障檢測診斷技術的有效運用

礦山機電設備故障問題發生的原因有很多，比如機電設備裝配設計需要具備科學的公差配合，如此方能為設備正常運行提供保障，不過在設備采用階段，因為荷載因素、溫度因素等，具備配合關系的相鄰零部件初始形態和尺寸變化方向不同導致配合關系出現了改變。零部件配合關系改變是導致零件彼此干涉與損壞的關鍵因素。再如，設備超負荷運行過程中本身流過的電流會持續增大，運動零部件溫度會持續提升。倘若倘使過長時間出現超負荷運行，那么設備輸出參數必然會大于設計允許值，最終就會致使設備零部件受損，產生故障。并且，設備使用時間越長，那么受到內外部因素影響就更大，零部件磨損嚴重，維修頻率越高那么設備老化就會越快。故而，針對上述設備故障導致的原因，需要合理運用智能故障檢測診斷技術，以此提高機電設備運行效率。

4.1 輸送機故障檢測診斷

在礦山機電設備中，輸送機是非常關鍵的一種運輸設備，這種設備容易發生的核心故障就是皮帶斷裂、張力小和滾筒軸承落架等方面的問題，所以在拉緊位置設置張力傳感器，可以科學檢測到張力大小，繼而有利于在第一時間優化調整皮帶機張力。再者，輸送帶X 射線探傷裝置的設定可以在線檢測皮帶損傷實際情況，同時發出預警。除此以外，在滾筒軸承座上設置PT100 溫度傳感器，及時記載滾筒軸承問題，溫度超出設置溫度系統自動報警。

4.2 通風機故障檢測診斷

在通過各種產品調查研究以后，我們可以了解到，當下市場上較少有對通風機故障加以檢測診斷的產品，在這之中KF-CA 是比較有代表性的通風機檢測儀，這一機器的特征就是處理器有18 位，2 個定時器，均為16 位，同時還具備非常多的指令系統和高速輸入與輸出接口，16 位的監視定時器。檢測診斷過程第一步以指令系統發送指令，接著交由診斷儀加以診斷，繼而利用處理器展開故障檢測診斷與分析，時限定制交由定時器進行，最后通過實時輸入和輸出診斷結果，便可以將所有的故障檢測工作做到位了，這樣一來對延長設備使用年限也是很有利的。

4.3 采煤機故障檢測診斷

在國內相關部門整合前，原本的煤炭部門建立了電牽引采煤機工況檢測和故障診斷系統的計劃，以期經過這個項目的進行，深入改善采煤機總體診斷系統滯后的情況。該技術下的電力牽引采煤機診斷系統核心構成部分就是變頻器等通信設備。這一機器中的變頻器可以檢測30 個左右的工況參數，與此同時每一個顯示屏均是單獨設置的，采煤機在運行中的各種參數，比方說電壓、電流等都能承希娜在液晶屏幕上，這樣就可以實現對欠壓或過熱等現象的診斷保護。而監測器的作用在于把目前的工礦信號傳遞至故障中心加以處理分析，最終呈現出結果。

4.4 提升機故障檢測診斷

提升機是機電設備中的重要設備之一，是礦山作業中展開運輸與生產的關鍵工具，其運輸內容具備原煤和材料、設施設備和人員等，因此，該設備安全牽涉到作業系統安全和人員生命安全。一般而言，礦井雙筒提升機并不是完美的，也存在著一些缺點，如會發生繩子松動的現象，倘若發生這一情況那么最后所造成的危險也是無法預估的。此次針對該情況引入簡單實用性強的松繩檢測裝置，該設備構成部分就是主控制器單片機與傳感器。原理十分簡單，在提升機天輪四周都設置磁鐵，同時將傳感器設置于方便檢測天輪速度之處。通常而言，在天輪轉動時，兩者具備同樣的速度，這種情況下兩者疏除的脈沖數一致，主控制器單片機計算出的兩輪時間差為零。可是在鋼絲松動的條件下，會發生構成不同的現象，這樣內部單片機可計算出兩者構成上的差距不是0，假設松動達到提前設置的值，那么會自動報警。在具備行程差可是并無達到預設值的過程中，設備會發送控制信號，提示提升機及時剎車，從而實現保護之用。

4.5 高壓異步電動機故障檢測診斷

大功率驅動設備在礦山機電設備中運用甚廣，高壓異步電動機就是驅動部件的動力之源，這種電動機工作電壓通常保持在1000伏以上，有著很多的優點，比如功率較大、有很強的抗沖擊性能、電流較小等。假設出現故障就會直接影響到產品產量。而經過故障檢測診斷系統檢測電動機運行部分的軸承溫度、潤滑部位儲油量、電流變化實際情況可以實時發覺電動機工作狀態有無異常情況發生。一般涵蓋了局部放電和磁通檢測等方式，經過這部分數據的檢測與判斷確保電動機可以安全穩定運行。

5 結束語

通過以上所述，我們可以了解到，伴隨鉛鋅礦開采困難程度持續增加，礦山機電設備高度集成管理，礦山機電設備智能故障檢測診斷技術必須要持續發展與改革創新。與此同時，相關人員在實際工作過程中也應當積累很多的檢測診斷經驗，從而進一步確保礦山機電設備安全有效運行。