那仁滿都拉

[摘? ? 要]煤礦選煤廠設(shè)備檢修盲目性大，且故障診斷準(zhǔn)確率較低，極易出現(xiàn)設(shè)備維護(hù)不當(dāng)?shù)葐栴}。通過網(wǎng)絡(luò)分析平臺(tái)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，建立參數(shù)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)便捷化以及確保故障診斷與預(yù)測(cè)地準(zhǔn)確性。本文主要探討分析選煤廠機(jī)電設(shè)備參數(shù)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]選煤廠;機(jī)電設(shè)備;參數(shù)檢測(cè);故障診斷系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)]TD94;TD928.2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）03–000–03

[Abstract]The equipment maintenance of coal preparation plant is blind， and the accuracy of fault diagnosis is low， which is prone to improper equipment maintenance and other problems. Through the network analysis platform and data management system， the establishment of parameter detection and fault diagnosis system can achieve intelligent data acquisition， convenient data storage， and ensure the accuracy of fault diagnosis and prediction. This study mainly discusses and analyzes the mechanical and electrical equipment parameter detection and fault diagnosis system of coal preparation plant， hoping to play a reference value for relevant personnel.

[Keywords]coal preparation plant; electromechanical equipment; parameter detection; fault diagnosis system

選煤廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)已開始廣泛應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備，因此智慧型選煤廠標(biāo)志著行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。為了確保選煤廠的智慧發(fā)展，首先要確保設(shè)備長(zhǎng)期處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，可以快速準(zhǔn)確地診斷設(shè)備故障與缺陷，提前預(yù)測(cè)機(jī)電設(shè)備潛在的安全隱患，及時(shí)采用措施進(jìn)行檢修和維護(hù)。機(jī)電設(shè)備故障類型比較復(fù)雜，且隨機(jī)性較強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)智慧化發(fā)展目的，建立基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，全面確保機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效益。操作人員可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)時(shí)間、檢修必要性等。對(duì)相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行分析，能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。長(zhǎng)期以來，選煤廠采用傳統(tǒng)的檢修維護(hù)方法，整體盲目性比較高，檢修與維護(hù)成本，還會(huì)加大人力物力投入力度。在本文研究中注重分析機(jī)電設(shè)備的故障診斷，同時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀、應(yīng)用智能巡檢設(shè)備以及采集設(shè)備狀態(tài)信息。在機(jī)電設(shè)備中設(shè)置智能傳感器，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞殖纸K端上，利用手持終端，可以將信息傳輸至服務(wù)器。應(yīng)用此種數(shù)據(jù)采集方式，能夠發(fā)揮出可靠性優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠簡(jiǎn)化勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)巡檢管理系統(tǒng)的智能化運(yùn)行。

1 系統(tǒng)總體方案

選煤廠的機(jī)電設(shè)備比較多，整體運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，再加上操作人員的業(yè)務(wù)能力不過關(guān)，管理制度不完善，極易影響選煤廠機(jī)電設(shè)備的檢修與維護(hù)。本文注重機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且將系統(tǒng)軟件作為分析重點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件框架，注重?cái)?shù)據(jù)采集交互、優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面，確保安卓系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢功能可以兼容到軟件系統(tǒng)中，提升接口的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間，必須對(duì)各項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。采集內(nèi)容包含選煤廠設(shè)備電氣參數(shù)、應(yīng)用智能巡檢設(shè)備采集機(jī)電設(shè)備的震動(dòng)數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)。在采集電氣參數(shù)時(shí)，需要應(yīng)用到E3過載繼電器。完成電氣信息采集后，通過Device Net通信設(shè)施，向上位機(jī)傳輸重要信息，利用上位機(jī)的FT View功能，同時(shí)確保數(shù)據(jù)信息顯示的準(zhǔn)確性，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

智能巡檢采集設(shè)備包含移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站、巡檢終端共同組成傳輸平臺(tái)，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器作為終端管理平臺(tái)。巡檢終端通過信息傳輸平臺(tái)，能夠向管理系統(tǒng)傳輸設(shè)備的巡檢信息及狀態(tài)信息。在接收到數(shù)據(jù)信息后，管理系統(tǒng)能夠通過科學(xué)算法，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理分析，例如電機(jī)溫度信息、振動(dòng)信息、檢測(cè)時(shí)間、設(shè)備編號(hào)與位置信息等。通過上述信息，可以有效預(yù)測(cè)和診斷機(jī)電設(shè)備的潛在故障。此外，信息傳輸平臺(tái)在傳輸信息時(shí)，主要借助局域網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)，并且利用3G/4G、網(wǎng)頁(yè)終端管理平臺(tái)，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)診斷，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理的安全性、標(biāo)準(zhǔn)化性，做好人員管理和工作管理。

3 服務(wù)器端優(yōu)化設(shè)計(jì)

在研究服務(wù)器端時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。為了確保選煤廠數(shù)據(jù)信息的安全性，避免丟失和泄漏數(shù)據(jù)信息，必須關(guān)注到系統(tǒng)信息的安全問題，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)非授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)信息破壞等問題。為了避免非授權(quán)用戶進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)重要信息進(jìn)行修改處理，系統(tǒng)引入訪問控制安全機(jī)制，給予不同用戶不同的操作權(quán)限，同時(shí)采用加密制度，全面維護(hù)重要信息，防止未授權(quán)用戶訪問重要信息。

3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含Spring體系、Stuts體系、Hibernate體系，且框架采用聯(lián)合模式。對(duì)于不同管理層而言，為了確保用戶的實(shí)時(shí)訪問效果，需要采用瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，并且將其作為接入方式。此外，通過門戶方案能夠?yàn)橛脩籼峁┲悄芑?、個(gè)性化服務(wù)。選煤廠發(fā)展期間，必須優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架，同時(shí)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)要求：（1）數(shù)據(jù)共享要求。促使數(shù)據(jù)冗余度降到最低，確保廠內(nèi)的不同子系統(tǒng)均可以實(shí)施共享數(shù)據(jù)信息。（2）整合性要求。對(duì)于選煤廠的不同子系統(tǒng)而言，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化改進(jìn)數(shù)據(jù)信息及工程流程，以此提高運(yùn)行效率。（3）可擴(kuò)充性要求。針對(duì)后續(xù)子系統(tǒng)而言，則應(yīng)當(dāng)預(yù)留擴(kuò)充模塊與擴(kuò)充接口.（4）前瞻性。確保子系統(tǒng)運(yùn)行滿足選煤廠的發(fā)展要求。

該系統(tǒng)的體系包括模型體系、視圖體系、控制器體系。在具體應(yīng)用期間，能夠?qū)⒂脩粽?qǐng)求信息發(fā)送至控制器，通過對(duì)請(qǐng)求信息類型進(jìn)行分析。同時(shí)將請(qǐng)求信息傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的處理器中，處理器可以對(duì)應(yīng)相關(guān)模型。采用模型方式，可以對(duì)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行科學(xué)封裝，同時(shí)執(zhí)行相關(guān)函數(shù)集。利用數(shù)據(jù)服務(wù)層，能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問，以此處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，將結(jié)果返回到處理器中，在處理器中通過視圖顯示數(shù)據(jù)信息。

3.2 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在存儲(chǔ)和共享信息時(shí)，必須應(yīng)用到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)按照實(shí)體完整性、用戶自定義等多項(xiàng)原則。數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，涉及到邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以確保后期代碼具備良好的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。為了確保Java程序的數(shù)據(jù)訪問效果，需要應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)，借助接口調(diào)試工具，能夠建立Java程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的嫁接。

3.3 網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在優(yōu)化設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)時(shí)，可以應(yīng)用Java開發(fā)語言，開發(fā)平臺(tái)為集成開發(fā)環(huán)境。對(duì)于服務(wù)器端系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，主要牽扯內(nèi)容如下：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控;全面提升查詢效率，增加對(duì)象關(guān)系映射框架的二級(jí)緩存，以此優(yōu)化性能。用戶導(dǎo)出報(bào)表，在用戶管理中添加網(wǎng)頁(yè)一步更新技術(shù)校驗(yàn)，在登錄界面添加屬性協(xié)同工件，利用過濾器設(shè)施，可以確保瀏覽器攔截.dc。之后采用自定義攔截器，能夠高效處理異常問題。將log4j技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)內(nèi)，可以準(zhǔn)確備份異常問題。通過struts2標(biāo)簽，可以顯示出按鈕隱藏與控制、頁(yè)面鏈接顯示燈。將JreeChart圖表技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，可以利用網(wǎng)絡(luò)異步更新技術(shù)，可以將分頁(yè)添加在用戶管理中，以poi方式導(dǎo)出，利用jxl方式導(dǎo)入。

3.4 位移傳感器

按照選煤廠設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，聯(lián)合選煤廠環(huán)境特點(diǎn)，在故障診斷系統(tǒng)中選擇電渦流位移傳感器。該傳感器具備較高的檢測(cè)精度、且測(cè)量距離比較遠(yuǎn)，可以和被測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)非接觸性探測(cè)。當(dāng)前，位移傳感器被廣泛應(yīng)用到選煤廠設(shè)備中。

3.5 加速度傳感器

選煤廠設(shè)備運(yùn)行期間，極易出現(xiàn)振動(dòng)問題，且振動(dòng)頻率與幅度會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。所以，將加速度傳感器配置到故障診斷系統(tǒng)中，能夠有效采集信息，同時(shí)應(yīng)用加速度傳感器，能夠采集設(shè)備振動(dòng)信息和沖擊信息，以此發(fā)揮出耐沖擊性，全面提升信號(hào)采集精度，滿足設(shè)備危險(xiǎn)部位的檢測(cè)需求。

4 系統(tǒng)功能模塊的研究與實(shí)現(xiàn)

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)管理模塊

針對(duì)管理模塊而言，包含內(nèi)容為用戶管理、系統(tǒng)設(shè)置、角色管理。其中，系統(tǒng)設(shè)置可以保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新升級(jí)。對(duì)于系統(tǒng)需要的靜態(tài)信息，能夠通過數(shù)據(jù)字典實(shí)現(xiàn)。對(duì)于用戶管理模塊而言，能夠?qū)x煤廠個(gè)人信息進(jìn)行管理，按照用戶級(jí)別，劃分不同的角色。針對(duì)角色管理而言，能夠劃分不同用戶的角色等級(jí)，且不同用戶所擁有的權(quán)限也不同。由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)設(shè)置角色權(quán)限。

4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)管理模塊

模塊組成包含設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)與檢修管理。為了獲取狀態(tài)信息，則需要通過過載繼電器、巡檢設(shè)備，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，同時(shí)為數(shù)據(jù)分析與管理提供原始數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)信息屬于機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)管理重點(diǎn)。對(duì)于設(shè)備信息而言，包含設(shè)備位置和型號(hào)信息，當(dāng)操作人員查詢結(jié)果時(shí)，可以提升管理效率與效果。設(shè)備運(yùn)行參數(shù)提供處理器、科學(xué)算法，有效分許和處理接收到的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)可以繪制數(shù)據(jù)曲線及圖表。針對(duì)檢修管理而言，可以采用運(yùn)行參數(shù)分析結(jié)果，對(duì)設(shè)備故障發(fā)生率進(jìn)行判斷，同時(shí)編輯和添加設(shè)備檢修記錄。

5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

選煤廠設(shè)備故障診斷系統(tǒng)主要應(yīng)用上位機(jī)LabVIEW系統(tǒng)，能夠在操作系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)采集、歷史分析、故障診斷、在線監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集模塊可以借助于局域網(wǎng)，進(jìn)行信號(hào)采集和傳輸，同時(shí)可以遠(yuǎn)程設(shè)置采集頻率和點(diǎn)數(shù)，維護(hù)診斷系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。此外，應(yīng)用軟件系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)模塊，能夠準(zhǔn)確監(jiān)控和顯示出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與故障信息，針對(duì)不同故障類型，發(fā)出不同的預(yù)警提示，準(zhǔn)確顯示出故障具體位置，以此提升設(shè)備運(yùn)行效率與質(zhì)量。

6 機(jī)電設(shè)備參數(shù)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的運(yùn)行測(cè)試

為了驗(yàn)證系統(tǒng)的效果，在A選煤廠實(shí)行應(yīng)用測(cè)試。在測(cè)試操作期間，系統(tǒng)功能比較全面，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，可以實(shí)時(shí)采集和顯示出設(shè)備運(yùn)行溫度、振動(dòng)信息和電機(jī)轉(zhuǎn)速等，且傳感器信號(hào)傳輸速度比較快，針對(duì)設(shè)備異常信息，能夠及時(shí)通過顯示界面報(bào)警。選煤廠應(yīng)用該系統(tǒng)后，能夠提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，全面滿足生產(chǎn)需求，獲得技術(shù)人員的一致好評(píng)。所以，通過運(yùn)行測(cè)試能夠有效驗(yàn)證機(jī)電設(shè)備參數(shù)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用可行性。

7 結(jié)語

綜上所述，通過研究和開發(fā)設(shè)備參數(shù)檢修與故障診斷系統(tǒng)，可以提升選煤廠機(jī)電設(shè)備故障診斷和監(jiān)測(cè)的智能化水平，可以避免設(shè)備檢修的盲目性，準(zhǔn)確檢測(cè)和診斷故障，全面加強(qiáng)設(shè)備檢修與維護(hù)效果，同時(shí)可以完善選煤廠設(shè)備狀態(tài)的信息化管理。系統(tǒng)在對(duì)接安卓手機(jī)平臺(tái)時(shí)，主要由查詢系統(tǒng)提供技術(shù)支持。在接口設(shè)計(jì)中，必須做好系統(tǒng)準(zhǔn)備工作，保證在系統(tǒng)深入開發(fā)的同時(shí)，可以不斷加強(qiáng)選煤廠自動(dòng)化發(fā)展效果，同時(shí)提升軟件系統(tǒng)的智慧化水平。

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