礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉天元

長(zhǎng)春煤炭設(shè)計(jì)研究院

礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉天元

長(zhǎng)春煤炭設(shè)計(jì)研究院

為了滿(mǎn)足現(xiàn)如今礦山信息化發(fā)展需求，進(jìn)一步確保礦井提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文筆者基于遠(yuǎn)程監(jiān)控故障的診斷解決方案，提出了一套礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)故障診斷系統(tǒng)，以期能夠?qū)⒃撓到y(tǒng)更好的融入到礦井?dāng)?shù)字信息網(wǎng)中，為礦井構(gòu)建更為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的運(yùn)作管理機(jī)制，滿(mǎn)足礦井提升機(jī)的快速故障診斷需求。

提升機(jī)；遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)；推理

前言

近些年來(lái)，隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)科技的快速發(fā)展，礦山對(duì)信息化要求也在不斷提升，可以說(shuō)現(xiàn)如今傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與就地故障檢測(cè)方法早已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)如今的礦井生產(chǎn)需求。而如何將提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)融入到煤礦數(shù)字信息化網(wǎng)絡(luò)之中，使其成為一個(gè)統(tǒng)一協(xié)作的運(yùn)行管理機(jī)制，儼然已經(jīng)成為現(xiàn)如今礦井自動(dòng)化控制研究領(lǐng)域的一個(gè)全新課題。所以，本文筆者在研究Web應(yīng)用、大型數(shù)據(jù)庫(kù)建立、故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，提出了一套礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)故障診斷系統(tǒng)，具體如下。

1.提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)的組成及其工作原理

結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)與提升機(jī)故障解決方案而研發(fā)出的提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障，其主要由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取模塊、人際接口、解釋模塊共同組合而成。這其中最為重要的就是知識(shí)庫(kù)，其是用來(lái)存放有關(guān)提升機(jī)故障診斷領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的。尤其是診斷系統(tǒng)其性能是否優(yōu)越，直接取決于知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)數(shù)量與知識(shí)質(zhì)量。所以，做好知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建則尤為重要。

提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)的實(shí)際工作原理，是將遠(yuǎn)程傳遞而來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)特殊處理、分析以后，將故障特征提取出來(lái)，對(duì)比故障征兆對(duì)照表，得出該設(shè)備的具體故障信息。

整個(gè)提升機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)采用的是B∕S體系結(jié)構(gòu)，以wincc服務(wù)器作為發(fā)布平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)下圖所示。

2.wincc服務(wù)器結(jié)構(gòu)

在軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具上，提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)可采用西門(mén)子視窗控制中心simatic wincc組態(tài)軟件、visual basic6.0、solserver2000以及officeexcel。

3.礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

在整個(gè)故障診斷系統(tǒng)中，推理機(jī)始終肩負(fù)著對(duì)整個(gè)故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)與控制的重要作用，這是因?yàn)橥评頇C(jī)直接決定了在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)知識(shí)庫(kù)中所蘊(yùn)含知識(shí)的選取。通常情況下，常見(jiàn)的故障推理方法主要有以下兩種，即：正向推理與反向推理。混合推理方式就是將正向推理與反向推理相結(jié)合所形成的。該故障系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中主要是根據(jù)不同的故障特點(diǎn)，采取正向推理或者是反向推理。推理及實(shí)現(xiàn)的具體方式如下：

3.1 正向推理

正向推理就是利用知識(shí)庫(kù)中的現(xiàn)有知識(shí)與實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)故障事實(shí)的根本原因。比如當(dāng)提升機(jī)閘盤(pán)壓力發(fā)生異常時(shí)，推理機(jī)就會(huì)利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的儲(chǔ)備知識(shí)與之對(duì)比，如若此時(shí)的開(kāi)閘壓力控制電壓給定正常，那么可以判斷是機(jī)械問(wèn)題，或者是因液壓站換向閥堵塞所導(dǎo)致的閘不能完全敞開(kāi)，以至于電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過(guò)故障診斷系統(tǒng)能夠得知換向閥堵塞的消息，進(jìn)而提醒人們維修液壓站油路。

3.2 反向推理

如若是箕斗超載，其與閘壓力異常沒(méi)有任何關(guān)系，只會(huì)造成電樞電流過(guò)大；如若是卡箕斗產(chǎn)生故障問(wèn)題，那么則可以利用對(duì)比的方法，去對(duì)卡箕斗進(jìn)行判斷；如若閘未完全敞開(kāi)，那么則可以與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，并得到電樞電流過(guò)大的結(jié)果；如若比例閥給定電壓發(fā)生異常，那么可與比例閥的給定電壓進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而排除。此時(shí)，通過(guò)故障診斷系統(tǒng)能夠得知換向閥堵塞的消息，進(jìn)而提醒人們維修液壓站油路。

3.3 推理實(shí)現(xiàn)

為了確保本系統(tǒng)能夠與用戶(hù)之間始終保持著更為良好的交互狀態(tài)，可利用visual basic6.0作為本系統(tǒng)的界面，并通過(guò)事件來(lái)執(zhí)行對(duì)象的操作。這是因?yàn)橐粋€(gè)對(duì)象相對(duì)應(yīng)的能夠產(chǎn)生多個(gè)事件，而每一個(gè)事件又可以利用一段相應(yīng)的程序予以執(zhí)行。如，當(dāng)對(duì)象是命令按鈕，那么單擊事件就會(huì)被產(chǎn)生，而通過(guò)執(zhí)行一段程度則可以獲得預(yù)訂操作。而在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)信號(hào)特殊的處理與提取，得知上提升機(jī)的電樞電流顯示過(guò)大且閘壓力異常，在經(jīng)過(guò)visualbasic6.0編程推理機(jī)的對(duì)比判斷，則可以得到換向閥堵塞的消息，進(jìn)而提醒人們維修液壓站油路。

4.工程模擬應(yīng)用

本文筆者為了更好的驗(yàn)證該系統(tǒng)的有效性，對(duì)提升機(jī)運(yùn)行展開(kāi)模擬試驗(yàn)，將wincc wed navigator server和simat-ic wincc∕datamonitor server安裝于上位機(jī)軟件工程之中，為其加載internet信息服務(wù)，分別組態(tài)并基于Web網(wǎng)頁(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控與Excel遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集工作，故障的記錄工作，最后通過(guò)就地上位機(jī)軟件發(fā)布Web網(wǎng)頁(yè)與Excel數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控主體如若以另一網(wǎng)段中的工控機(jī)為主，那么則可以將wincc web navigator client和simatic wincc∕batamonitor client安裝于上位機(jī)軟件工程之中。利用inernetexp lorer v6.0瀏覽器直接對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行界面以及故障記錄進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，而已經(jīng)組態(tài)好的Excel文檔數(shù)據(jù)則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)以及歷史運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢(xún)。

結(jié)束語(yǔ)

基于礦井提升機(jī)故障診斷解決方案而開(kāi)發(fā)出的礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，不僅為礦井的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷搭建了重要的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，更為礦井管理層在提升機(jī)信息的管理上提供了重要的數(shù)字接口，從而確保了礦井提升機(jī)在故障診斷時(shí)能夠準(zhǔn)確、及時(shí)的進(jìn)行操作，大大的滿(mǎn)足了現(xiàn)如今提升機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的升級(jí)需求以及礦井網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的建設(shè)需求。

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