礦井提升機遠程監控及故障診斷系統設計

劉天元

長春煤炭設計研究院

礦井提升機遠程監控及故障診斷系統設計

劉天元

長春煤炭設計研究院

為了滿足現如今礦山信息化發展需求，進一步確保礦井提升機的安全穩定運行，本文筆者基于遠程監控故障的診斷解決方案，提出了一套礦井提升機遠程監控機故障診斷系統，以期能夠將該系統更好的融入到礦井數字信息網中，為礦井構建更為統一協調的運作管理機制，滿足礦井提升機的快速故障診斷需求。

提升機；遠程監控及故障診斷系統；推理

前言

近些年來，隨著我國網絡科技的快速發展，礦山對信息化要求也在不斷提升，可以說現如今傳統的礦井提升機現場監控與就地故障檢測方法早已無法滿足現如今的礦井生產需求。而如何將提升機故障診斷系統融入到煤礦數字信息化網絡之中，使其成為一個統一協作的運行管理機制，儼然已經成為現如今礦井自動化控制研究領域的一個全新課題。所以，本文筆者在研究Web應用、大型數據庫建立、故障診斷專家系統及網絡安全等關鍵技術的基礎上，結合自身工作經驗與相關參考文獻，提出了一套礦井提升機遠程監控機故障診斷系統，具體如下。

1.提升機遠程監控及故障診斷系統的組成及其工作原理

結合相關參考文獻與提升機故障解決方案而研發出的提升機遠程監控及故障，其主要由知識庫、推理機、數據庫、知識獲取模塊、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庫，其是用來存放有關提升機故障診斷領域相關知識的。尤其是診斷系統其性能是否優越，直接取決于知識庫中的知識數量與知識質量。所以，做好知識庫的構建則尤為重要。

提升機遠程監控及故障診斷系統的實際工作原理，是將遠程傳遞而來的信號，經過特殊處理、分析以后，將故障特征提取出來，對比故障征兆對照表，得出該設備的具體故障信息。

整個提升機的遠程監控及故障診斷系統采用的是B∕S體系結構，以wincc服務器作為發布平臺，其結構下圖所示。

2.wincc服務器結構

在軟件系統的開發工具上，提升機遠程監控及故障診斷系統可采用西門子視窗控制中心simatic wincc組態軟件、visual basic6.0、solserver2000以及officeexcel。

3.礦井提升機遠程監控及故障診斷系統關鍵技術的實現

在整個故障診斷系統中，推理機始終肩負著對整個故障診斷系統進行協調與控制的重要作用，這是因為推理機直接決定了在運行過程中對知識庫中所蘊含知識的選取。通常情況下，常見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合所形成的。該故障系統在實施過程中主要是根據不同的故障特點，采取正向推理或者是反向推理。推理及實現的具體方式如下：

3.1 正向推理

正向推理就是利用知識庫中的現有知識與實時記錄數據進行對比，從而發現故障事實的根本原因。比如當提升機閘盤壓力發生異常時，推理機就會利用數據庫中的儲備知識與之對比，如若此時的開閘壓力控制電壓給定正常，那么可以判斷是機械問題，或者是因液壓站換向閥堵塞所導致的閘不能完全敞開，以至于電動機堵轉。此時，通過故障診斷系統能夠得知換向閥堵塞的消息，進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，其與閘壓力異常沒有任何關系，只會造成電樞電流過大；如若是卡箕斗產生故障問題，那么則可以利用對比的方法，去對卡箕斗進行判斷；如若閘未完全敞開，那么則可以與知識庫進行對比，并得到電樞電流過大的結果；如若比例閥給定電壓發生異常，那么可與比例閥的給定電壓進行對比，進而排除。此時，通過故障診斷系統能夠得知換向閥堵塞的消息，進而提醒人們維修液壓站油路。

3.3 推理實現

為了確保本系統能夠與用戶之間始終保持著更為良好的交互狀態，可利用visual basic6.0作為本系統的界面，并通過事件來執行對象的操作。這是因為一個對象相對應的能夠產生多個事件，而每一個事件又可以利用一段相應的程序予以執行。如，當對象是命令按鈕，那么單擊事件就會被產生，而通過執行一段程度則可以獲得預訂操作。而在這個過程中，系統通過對信號特殊的處理與提取，得知上提升機的電樞電流顯示過大且閘壓力異常，在經過visualbasic6.0編程推理機的對比判斷，則可以得到換向閥堵塞的消息，進而提醒人們維修液壓站油路。

4.工程模擬應用

本文筆者為了更好的驗證該系統的有效性，對提升機運行展開模擬試驗，將wincc wed navigator server和simat-ic wincc∕datamonitor server安裝于上位機軟件工程之中，為其加載internet信息服務，分別組態并基于Web網頁遠程監控與Excel遠程實時數據的采集工作，故障的記錄工作，最后通過就地上位機軟件發布Web網頁與Excel數據。

遠程監控主體如若以另一網段中的工控機為主，那么則可以將wincc web navigator client和simatic wincc∕batamonitor client安裝于上位機軟件工程之中。利用inernetexp lorer v6.0瀏覽器直接對提升機的運行界面以及故障記錄進行遠程實時監控，而已經組態好的Excel文檔數據則可以實現對提升機現運行狀態以及歷史運行狀態的實時查詢。

結束語

基于礦井提升機故障診斷解決方案而開發出的礦井提升機遠程監控及故障診斷系統，不僅為礦井的遠程監控與故障診斷搭建了重要的數字傳輸網絡，更為礦井管理層在提升機信息的管理上提供了重要的數字接口，從而確保了礦井提升機在故障診斷時能夠準確、及時的進行操作，大大的滿足了現如今提升機自動化控制系統的升級需求以及礦井網絡數字化的建設需求。

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