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        礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)

        2021-11-20 18:51:08陳佩宗
        電子技術(shù)與軟件工程 2021年8期
        關(guān)鍵詞:機電設(shè)備礦山智能

        陳佩宗

        (山西鄉(xiāng)寧焦煤集團富康源煤業(yè)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(huán)境保護要求持續(xù)提升,有關(guān)配套設(shè)備也在優(yōu)化升級改造過程中,先進的機電設(shè)備有著十分廣泛的運用范圍,可以將煤礦開采效率提升??墒?,大部分從事該行業(yè)的人都知道,機電設(shè)備工作環(huán)境不像其他工作環(huán)境復(fù)雜,設(shè)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(shè)無法實時維修,就會影響到產(chǎn)量,嚴重點甚至?xí)l(fā)生安全事故問題。因此,必須要具備一種可以在設(shè)備運行中檢測異常預(yù)先發(fā)現(xiàn)故障且實時報告的系統(tǒng),因此智能故障檢測診斷技術(shù)出現(xiàn)了。研究該種技術(shù)的作用及操作方法,對礦山機電設(shè)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(shù)分析

        智能故障檢測診斷技術(shù)具有一定的綜合性,是集傳感、計算機、信息技術(shù)與一體的綜合性技術(shù)。在礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)之中,科學(xué)運用該種技術(shù)可以實時檢測到設(shè)備中的各種問題,如此一來,對工作人員實時維修保養(yǎng)工作的進行是很有幫助的。在現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)運用范圍十分廣,發(fā)展前景也是無限的。該種技術(shù)工作原理實則是對設(shè)備實際運行情況的有效檢測,對相關(guān)人員發(fā)覺設(shè)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(shè)備產(chǎn)生故障的程度。在準確運用智能故障檢測診斷技術(shù)對設(shè)備展開全面檢測的時候,理應(yīng)關(guān)注到如下這些問題:

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

        (2)檢測工作開展以前,相關(guān)工作人員應(yīng)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(shè)備故障特點和智能化設(shè)備故障庫里面的數(shù)據(jù)信息加以科學(xué)分析和比較,預(yù)防發(fā)生故障搜索不正確的問題。

        2 智能故障檢測診斷技術(shù)的基本原理

        礦山機電設(shè)備在工程施工中,實際采用的數(shù)量在不斷增多,造成礦山機電設(shè)備安全故障類型持續(xù)增加,機電設(shè)備出現(xiàn)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(jié)合礦山施工工作實況,把智能故障檢測診斷技術(shù)運用在機電設(shè)備檢測工作中,用來全面診斷礦山機電設(shè)備運行狀態(tài),這一技術(shù)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(shù)據(jù)信息的原理為智能故障檢測診斷技術(shù)工作的前提與基礎(chǔ),這一原理的基本工作內(nèi)容就是通過把礦山機電設(shè)備診斷數(shù)據(jù)和設(shè)備原始數(shù)據(jù)加以比較,分析出礦山機電設(shè)備故障原因。之后再運用精密的檢測儀器對設(shè)備加以數(shù)據(jù)采集,運用數(shù)據(jù)比較結(jié)果對礦山機電設(shè)備運行狀態(tài)進行分析。若是在數(shù)值相差很大的條件下,則需要在第一時間檢測設(shè)備,從而達到對機電設(shè)備故障提前預(yù)測的效果。

        2.2 處理信息原理

        智能故障檢測診斷技術(shù)運用基本原理里面十分關(guān)鍵的一個部分就是信息處理原理,其主要是經(jīng)過科學(xué)采用先進的科學(xué)技術(shù)方法和手段,集中處理機電設(shè)備故障數(shù)據(jù)信息,通過模糊建模的形式,全面分析信息類別,繼而構(gòu)成統(tǒng)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(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)在實際運用過程中,需要構(gòu)建起機電設(shè)備檢修的故障數(shù)據(jù)庫,分析識別數(shù)據(jù)信息是否有產(chǎn)生不正常的情況,繼而調(diào)取數(shù)據(jù)庫里面對設(shè)備詳細參數(shù)的記錄情況。這樣一來系統(tǒng)就可以快速分析和比較數(shù)據(jù)信息,從而尋找到機電設(shè)備發(fā)生故障的原因,著重突出設(shè)備檢測合理性。

        2.4 數(shù)字建模原理

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

        3 智能故障檢測診斷技術(shù)的相關(guān)操作流程

        礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)就是通過傳感系統(tǒng)達到對機電設(shè)備運行參數(shù)與情況信息的采集,這種技術(shù)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(huán)境加以分析,并對可能發(fā)生的故障類型展開排查與檢測,對機電設(shè)備安全事故的出現(xiàn)可以發(fā)揮著預(yù)測和實時防范之用,智能故障檢測診斷技術(shù)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(shè)備智能故障檢測技術(shù)實現(xiàn)過程中,必須要全面對機電設(shè)備與四周環(huán)境展開分析與研究,基于此才可以得到精準的判斷結(jié)果。因此,礦山機電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)的首個步驟就是采集與健全有關(guān)信息,按照礦山機電設(shè)備運行中的一部分參數(shù)、信號數(shù)據(jù)與四周環(huán)境要素,展開全面監(jiān)測,同時對這部分數(shù)據(jù)加以詳細記錄,有利于為未來發(fā)生故障進行預(yù)判提供參考。

        3.2 處理信息

        相關(guān)工作人員在礦山機電設(shè)備正式運行時,采集的所有數(shù)據(jù),是不能加以直接分析和使用的,此時應(yīng)當針對數(shù)據(jù)信息加以有效處理,因為采集的數(shù)據(jù)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(guān)工作人員必須要準確甄別采集的信息,繼而尋找到數(shù)據(jù)信息中益于礦山機電設(shè)備維護的基本內(nèi)容。與此同時,對部分數(shù)據(jù)信息而言應(yīng)當加以有效關(guān)聯(lián),把部分重要信息提煉出來,同時將其結(jié)合起來,如此方可精準判斷出到底是何部位發(fā)生了問題,此為后續(xù)人員或者機器做好故障檢測診斷工作的基礎(chǔ)。

        3.3 分析識別信息

        對于已經(jīng)處理好的信息,需要及時做好分析與識別工作,根據(jù)當前情況而言,關(guān)鍵是針對差異化的設(shè)備或者是不一樣的工作環(huán)境來進行的,不一樣的設(shè)備在實際工作過程中導(dǎo)致的故障也是有差別的,而一樣的設(shè)備在差異化的工作環(huán)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(huán)境下導(dǎo)致機電設(shè)備損耗的實際問題之所在,如此才可以有效預(yù)防后期出現(xiàn)更大的故障問題。

        3.4 數(shù)學(xué)建模

        礦山機電設(shè)備在實際運行過程中,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息與參數(shù)有很多,智能故障檢測診斷技術(shù)的有效運用,可以了解到機電設(shè)備運行情況,判斷出設(shè)備故障導(dǎo)致的原因及類型,與此同時準確判斷機電設(shè)備要運行關(guān)系,科學(xué)采用數(shù)字建模形式,全方面反映出設(shè)備運行的狀態(tài)及其與故障參數(shù)相互間的數(shù)學(xué)關(guān)系,這對于設(shè)備智能故障檢測來說是相當有利的。

        3.5 提前預(yù)測

        礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)經(jīng)過全方位分析機電設(shè)備部件治理與使用時間,可以提前預(yù)估到設(shè)備余下使用時間,對設(shè)備保養(yǎng)管理而言有益無害,同時還能預(yù)測到設(shè)備故障類型,減少設(shè)備運行風(fēng)險產(chǎn)生的幾率,預(yù)防設(shè)備發(fā)生故障問題。

        4 智能故障檢測診斷技術(shù)的有效運用

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

        4.1 輸送機故障檢測診斷

        在礦山機電設(shè)備中,輸送機是非常關(guān)鍵的一種運輸設(shè)備,這種設(shè)備容易發(fā)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(shè)置張力傳感器,可以科學(xué)檢測到張力大小,繼而有利于在第一時間優(yōu)化調(diào)整皮帶機張力。再者,輸送帶X 射線探傷裝置的設(shè)定可以在線檢測皮帶損傷實際情況,同時發(fā)出預(yù)警。除此以外,在滾筒軸承座上設(shè)置PT100 溫度傳感器,及時記載滾筒軸承問題,溫度超出設(shè)置溫度系統(tǒng)自動報警。

        4.2 通風(fēng)機故障檢測診斷

        在通過各種產(chǎn)品調(diào)查研究以后,我們可以了解到,當下市場上較少有對通風(fēng)機故障加以檢測診斷的產(chǎn)品,在這之中KF-CA 是比較有代表性的通風(fēng)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(tǒng)和高速輸入與輸出接口,16 位的監(jiān)視定時器。檢測診斷過程第一步以指令系統(tǒng)發(fā)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(jié)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(shè)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(nèi)相關(guān)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(tǒng)的計劃,以期經(jīng)過這個項目的進行,深入改善采煤機總體診斷系統(tǒng)滯后的情況。該技術(shù)下的電力牽引采煤機診斷系統(tǒng)核心構(gòu)成部分就是變頻器等通信設(shè)備。這一機器中的變頻器可以檢測30 個左右的工況參數(shù),與此同時每一個顯示屏均是單獨設(shè)置的,采煤機在運行中的各種參數(shù),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(xiàn)對欠壓或過熱等現(xiàn)象的診斷保護。而監(jiān)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(xiàn)出結(jié)果。

        4.4 提升機故障檢測診斷

        提升機是機電設(shè)備中的重要設(shè)備之一,是礦山作業(yè)中展開運輸與生產(chǎn)的關(guān)鍵工具,其運輸內(nèi)容具備原煤和材料、設(shè)施設(shè)備和人員等,因此,該設(shè)備安全牽涉到作業(yè)系統(tǒng)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(fā)生繩子松動的現(xiàn)象,倘若發(fā)生這一情況那么最后所造成的危險也是無法預(yù)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(shè)備構(gòu)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(shè)置磁鐵,同時將傳感器設(shè)置于方便檢測天輪速度之處。通常而言,在天輪轉(zhuǎn)動時,兩者具備同樣的速度,這種情況下兩者疏除的脈沖數(shù)一致,主控制器單片機計算出的兩輪時間差為零??墒窃阡摻z松動的條件下,會發(fā)生構(gòu)成不同的現(xiàn)象,這樣內(nèi)部單片機可計算出兩者構(gòu)成上的差距不是0,假設(shè)松動達到提前設(shè)置的值,那么會自動報警。在具備行程差可是并無達到預(yù)設(shè)值的過程中,設(shè)備會發(fā)送控制信號,提示提升機及時剎車,從而實現(xiàn)保護之用。

        4.5 高壓異步電動機故障檢測診斷

        大功率驅(qū)動設(shè)備在礦山機電設(shè)備中運用甚廣,高壓異步電動機就是驅(qū)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(yōu)點,比如功率較大、有很強的抗沖擊性能、電流較小等。假設(shè)出現(xiàn)故障就會直接影響到產(chǎn)品產(chǎn)量。而經(jīng)過故障檢測診斷系統(tǒng)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(fā)覺電動機工作狀態(tài)有無異常情況發(fā)生。一般涵蓋了局部放電和磁通檢測等方式,經(jīng)過這部分數(shù)據(jù)的檢測與判斷確保電動機可以安全穩(wěn)定運行。

        5 結(jié)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(xù)增加,礦山機電設(shè)備高度集成管理,礦山機電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)必須要持續(xù)發(fā)展與改革創(chuàng)新。與此同時,相關(guān)人員在實際工作過程中也應(yīng)當積累很多的檢測診斷經(jīng)驗,從而進一步確保礦山機電設(shè)備安全有效運行。

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