岳新新

摘要：隨著煤礦呈現(xiàn)出集約化、規(guī)?；陌l(fā)展趨勢(shì)，所使用到的機(jī)電設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多，規(guī)模也越來(lái)越大。全面提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定水平，對(duì)于保證煤礦生產(chǎn)的安全性和高效性有著非常重要的意義。從當(dāng)前煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況來(lái)看，應(yīng)用自動(dòng)在線檢測(cè)技術(shù)和故障診斷系統(tǒng)等，可較好地增強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行質(zhì)效。從分析當(dāng)前煤礦機(jī)電設(shè)備管理中存在的主要問(wèn)題入手，研究了煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果進(jìn)行了對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電設(shè)備；在線監(jiān)測(cè)；故障診斷

中圖分類(lèi)號(hào)：TD407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）35-0055-03

Research on Automatic On-Line Monitoring and Fault Diagnosis System of Coal Mine Electromechanical Equipment

YUE Xinxin（Xuehu Coal Preparation Plant of Henan Shenhuo Coal Power Co.， Ltd.， Yongcheng Henan 476600）

Abstract： With the intensive and large-scale development trend of coal mine， more and more electromechanical equipment are used， and the scale is also larger and larger. Comprehensively improving the stable operation level of electromechanical equipment is of great significance to ensure the safety and efficiency of coal mine production. How？ ever， from the current operation of electromechanical equipment in coal mines， the application of automatic on-line detection technology and fault diagnosis system can better enhance the overall operation quality and efficiency of electromechanical equipment. Starting with the analysis of the main problems existing in the current management of coal mine electromechanical equipment， this paper studies the automatic on-line monitoring and fault diagnosis sys？ tem of coal mine electromechanical equipment， and compares and analyzes the operation effect of the system.

Keywords： coal mine；electromechanical equipment；online monitoring；fault diagnosis

從當(dāng)前機(jī)電設(shè)備在煤礦中的使用情況來(lái)看，整體的工作穩(wěn)定性相對(duì)于先前有了明顯增加。但是，煤礦井下工作環(huán)境相對(duì)惡劣，特別是很多機(jī)電設(shè)備在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，增加了機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。因此，全面做好機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)工作十分關(guān)鍵，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行分析具有重要意義[1]。

1當(dāng)前煤礦機(jī)電設(shè)備管理中存在的主要問(wèn)題

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中不斷應(yīng)用，較好地提升了煤礦機(jī)電設(shè)備整體的運(yùn)行水平。但是，從當(dāng)前整體運(yùn)行情況來(lái)看，隨著設(shè)備數(shù)量的不斷增多，相應(yīng)的管理工作并沒(méi)有及時(shí)跟上，存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.1煤礦企業(yè)重生產(chǎn)輕管理

很多情況下，煤礦企業(yè)的關(guān)注局限于設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)能力，但是對(duì)設(shè)備的管理工作不夠重視，造成很多機(jī)電設(shè)備保養(yǎng)不及時(shí)、不到位，導(dǎo)致設(shè)備處于需要維修的狀態(tài)，縮短了設(shè)備使用壽命，無(wú)形中增加了設(shè)備的使用成本[2-3]。

1.2機(jī)電設(shè)備修復(fù)不到位

機(jī)電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的井下生產(chǎn)效果，因此在設(shè)備出現(xiàn)故障之后，對(duì)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行有效的修復(fù)非常關(guān)鍵。但是，從當(dāng)前煤礦井下很多機(jī)電設(shè)備的修復(fù)情況來(lái)看，維修人員多數(shù)情況下并沒(méi)有對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行深層次探究，僅僅以設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行作為參考，導(dǎo)致部分機(jī)電設(shè)備并沒(méi)有維修到位，給煤礦井下生產(chǎn)帶來(lái)了較大的負(fù)面影響[4]。

1.3機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行不到位

很多機(jī)電設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)了超載運(yùn)行的情況，也有部分機(jī)電設(shè)備已經(jīng)超過(guò)了運(yùn)行年限，相關(guān)的保養(yǎng)工作也沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)老化問(wèn)題，增加了設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)[5-6]。

2煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)分析

為了全面提升煤礦機(jī)電設(shè)備的管理水平，研發(fā)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)非常關(guān)鍵，可以在機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中收集產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞到中央主機(jī)，更好地確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面對(duì)比分析的方式，掌握設(shè)備的整體運(yùn)行情況，并按照特定周期對(duì)設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的保養(yǎng)和維護(hù)。一旦在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)比分析數(shù)據(jù)，在較短的時(shí)間內(nèi)定位設(shè)備故障，從而對(duì)設(shè)備開(kāi)展精準(zhǔn)化維修，最大限度地壓縮設(shè)備檢修時(shí)間，提升機(jī)電設(shè)備開(kāi)機(jī)率，提高機(jī)電設(shè)備的整體工作效率[7]。

2.1煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)構(gòu)架

煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)主要包含機(jī)電設(shè)備故障診斷和機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面。通過(guò)分別聯(lián)系井下大型設(shè)備的方式，對(duì)機(jī)電設(shè)備整體運(yùn)行情況進(jìn)行全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行綜合分析[8]。

2.2煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

井下運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備是系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的位置、溫度、頻率及振幅等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行整體判斷；通過(guò)將采集到的溫度信息、振動(dòng)參數(shù)等進(jìn)行對(duì)比，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面判斷；分析位置傳感器，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位，提出針對(duì)性的解決措施，有效排除機(jī)電設(shè)備故障。該系統(tǒng)硬件設(shè)備主要包含礦用的溫度傳感器、振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析儀器等。振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器主要包含對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)的收集、分析及顯示等功能。采取儀器集成化的方式，能夠有效解決原有數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中存在的問(wèn)題[9-10]。表1是煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)模塊中所需使用的主要硬件[11]。

2.3煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

為了確保數(shù)據(jù)控制過(guò)程中達(dá)到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警及數(shù)據(jù)交換等功能，在對(duì)本系統(tǒng)特別是人機(jī)交互界面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，選擇使用瀏覽器/服務(wù)器模式（Browser/ Server，B/S）結(jié)構(gòu)。

在具體進(jìn)行故障診斷的過(guò)程中，首先發(fā)出申請(qǐng)，然后對(duì)申請(qǐng)進(jìn)行Web驗(yàn)證，在驗(yàn)證通過(guò)之后，數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)。完成數(shù)據(jù)的全部收集之后，所有數(shù)據(jù)進(jìn)入中央主機(jī)，在主機(jī)中完成故障診斷和設(shè)備報(bào)警[12]。

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，技術(shù)人員先設(shè)定設(shè)備所需的監(jiān)測(cè)位置，將系統(tǒng)顯示作為依據(jù)，對(duì)設(shè)備信號(hào)特征進(jìn)行全面實(shí)時(shí)分析[13]。圖2為煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)排除故障流程。

3煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)運(yùn)行效果

系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備后，為了掌握系統(tǒng)整體的運(yùn)行情況，確保系統(tǒng)運(yùn)行的有效性，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)比分析工作面同種型號(hào)的液壓支架在人為設(shè)定的5種故障情況下系統(tǒng)排查故障所需的時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際工作效率進(jìn)行對(duì)比分析[14]。圖3為新舊系統(tǒng)故障排查效率對(duì)比。

從圖3可以看出，在使用新系統(tǒng)后，機(jī)電設(shè)備的整體故障情況相對(duì)于先前得到了有效改善，設(shè)備整體的診斷效率得到了提升。數(shù)據(jù)顯示，在相同的地段，選擇使用新系統(tǒng)的機(jī)組，由于設(shè)備得到了較好保養(yǎng)，機(jī)組整體的故障率相對(duì)于先前減少了近50%。同時(shí)，在機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障之后，排除故障所需的時(shí)間相對(duì)于先前也有了明顯下降，下降量超過(guò)50%，取得了較好的優(yōu)化效果[15]。

4結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前煤礦機(jī)電設(shè)備在井下的使用情況來(lái)看，整體的工作穩(wěn)定性和質(zhì)量相對(duì)于先前已經(jīng)有了明顯提升。通過(guò)采取自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的方式，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)效得到了有效改善。但是，從當(dāng)前系統(tǒng)整體運(yùn)行情況來(lái)看，很多方面還有較大的提升空間。因此，煤礦要充分認(rèn)識(shí)到做好機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的重要性，采取切實(shí)可行的措施，全面增強(qiáng)故障診斷效果，提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和效率，推動(dòng)煤礦實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的安全生產(chǎn)。

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