礦山機電設備故障診斷的主要技術以及應用

段勝利

摘 要：主要分析了礦山機電設備故障診斷技術的基本技術和主要技術，探討了故障診斷技術在礦山機電設備故障維修中的應用。

關鍵詞：煤礦；機電設備；故障診斷；技術

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

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

1 故障診斷技術的基本技術

1.1 構建數字模型技術

在設備運行中會產生許多參數，這些參數與實際的設備故障有很大關聯，也是設備故障診斷技術的數據基礎，可以構建關于設備運行中各種參數的數字模型，準確、真實反映設備的實際運行狀態、數據與設備故障之間的關聯。因此，可以建立可靠的數字模型，利用設備運行過程中的參數準確判斷設備的運行狀態和產生故障的原因。

1.2 采集信息技術

采集信息技術功能是將傳感器安裝在各類設備上，準確測量、采集到設備運行過程中的各種參數和數據，并通過設備上的傳感器將采集到的各種參數和數據傳輸至計算機系統或監控主站系統中，以便檢修人員及時發現設備故障，進行故障診斷、排查和維修工作。

1.3 處理信息技術

在實際的設備運行參數和數據采集過程中，由于采集到的參數和數據是多樣化、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，并以此作為設備故障診斷技術的數據基礎，便于發揮信息采集和處理技術，提高設備故障診斷和檢修工作效率。

1.4 識別與分析信息技術

在對采集的信息進行篩選和處理后，還需要對這些有效、真實、可靠的信息進行識別和分析。在識別和分析這些信息的過程中，需要以設備正常運行狀態下的各種標準參數和數據為基準，通過對設備實際運行狀態下的實時參數、數據與標準參數、數據進行比較、分析，可以直接發現設備故障的具體部位或元器件，便于設備故障點診斷和維修工作的開展。

1.5 診斷與預測技術

機電設備發生故障會影響機電設備的使用壽命，嚴重的甚至會造成機電設備使用壽命終結。因此，在分析機電設備實際運行過程中各種參數和數據信息后，需要對機電設備故障狀態進行診斷，找出故障點，同時預測機電設備的使用壽命，為開展機電設備的日常維護和檢修工作提供數據基礎。

2 礦山機電設備故障診斷的主要技術

2.1 主觀診斷技術

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

2.2 儀器診斷技術

儀器診斷技術是檢修人員結合礦山機電設備液壓系統運行中振動、壓力和溫度等各參數和數據，使用專用診斷儀器、通用診斷儀器或計算機，對礦山各類機電設備運行狀態和參數進行檢測、診斷，可以準確發現機電設備故障點的具體部位，快速檢修，確保機電設備安全、正常工作。

2.3 智能型系統診斷技術

當礦山機電設備發生故障或反復出現故障現象時，檢修人員可以利用智能型系統模擬人腦，以便獲取機電設備的故障狀態、參數和數據等信息，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網絡診斷方法等智能化診斷技術和方法，有效解決礦山各類機電設備故障問題，保證機電設備的安全，確保礦山煤礦生產正常進行。

2.4 數字模型診斷技術

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

3 故障診斷技術的應用

礦山機電設備是煤礦企業開展煤礦生產和運輸的重要機電設備，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系到操作人員的人身安全和煤礦生產效率，這就需要做好礦用絞車的日常維護和檢修工作，采取有效的故障預防措施，應用各類故障診斷技術和檢修方法。

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下，測量、采集和處理礦用絞車運行狀態、壓力、振動和溫度等方面的參數，為檢修人員進行故障診斷提供數據基礎，這樣可以避免因檢修人員主觀臆測而導致故障診斷錯誤。其次，檢修人員可以依據霍爾傳感器采集到的故障信息，運用模糊數字理論，建立礦用絞車故障的模糊診斷數字模型，模擬礦用絞車故障現象，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境較為復雜，且礦用絞車發生故障的原因具有復雜性和隱蔽性，所以，傳統的故障診斷技術已不能有效解決礦用絞車較為復雜的故障問題，需要采用新的故障診斷技術。檢修人員可以采用智能化系統診斷方法，即采用專家系統、人工神經網絡系統等智能型系統診斷技術。一方面，檢修人員可以采用先進的故障診斷專家系統，充分利用專家的經驗和知識，對礦用絞車故障過程進行模擬和分析，準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網絡系統，利用礦用絞車故障與故障原因之間的非線性關系，有效解決礦山機電設備復雜的故障問題，提高礦山機電設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效率。

4 結束語

在復雜的采煤環境下，需要加強礦山機電設備的日常維護和檢修工作，檢修人員應該不斷創新，轉變觀念，積極運用先進的故障診斷技術和方法，有效解決和預防礦山機電設備的故障問題，確保煤礦生產效率，促進煤礦企業健康發展。

參考文獻

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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