礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測診斷技術(shù)的研究

李繼星，鮑金霞

（湖南漣邵建設(shè)工程（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，湖南 婁底 410000）

在礦山開采過程中，為了更好地提高礦山開采效率，會使用大量的機(jī)電設(shè)備。由于機(jī)電設(shè)備在礦山開采過程中，需要長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，可能隨時(shí)出現(xiàn)故障。礦山開采過程中機(jī)電故障的產(chǎn)生，不僅會影響到礦山開采效率，還會影響到工作人員的人身安全。因此在礦山開采過程中，要想提高礦山開采效率，就要及時(shí)診斷出機(jī)電設(shè)備的故障，并及時(shí)對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維修，這樣才能保證礦山開采的不間斷進(jìn)行。當(dāng)下智能故障診斷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦山設(shè)備中，智能故障診斷技術(shù)可以很好地提高礦山機(jī)電設(shè)備的使用效率，以下對礦山開采過程中智能故障診斷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析[1]。

1 礦山機(jī)電設(shè)備智能故障診斷技術(shù)的實(shí)質(zhì)

礦山機(jī)電診斷技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，其中不僅包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)還包括信息技術(shù)。在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，利用智能診斷技術(shù)能夠?qū)C(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢測，從而能夠幫助我們及時(shí)的對設(shè)備進(jìn)行維修。目前礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。其工作原理是對礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，能夠幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在的問題，也能對機(jī)電設(shè)備的故障程度進(jìn)行分析。在利用智能故障檢測技術(shù)對礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行診斷時(shí)，我們要注意以下問題：首先我們要了解機(jī)電設(shè)備的使用目的，這樣才能針對機(jī)電設(shè)備容易發(fā)生的故障，進(jìn)行智能分析。其次，我們要充分了解設(shè)備故障的特征，這樣才能提高故障診斷的準(zhǔn)確性。最后我們要對機(jī)電設(shè)備的故障特征與智能設(shè)備故障庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，要避免出現(xiàn)故障搜索錯(cuò)誤。

2 礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)的步驟分析

（1）信息采集。應(yīng)用礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)，可以對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，智能診斷技術(shù)可以檢測到礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。機(jī)電設(shè)備上的傳感器會對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，這些收集的信息可以通過計(jì)算機(jī)存儲進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，后期可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)調(diào)用。

（2）信息處理。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)不能夠直接反映出機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況。我們需要對所采集的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，對采集的有效信息進(jìn)行及時(shí)整合，并刪除無用的信息。在有效信息整合完畢之后，對于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為我們可以理解的信息[2]。

（3）信息的識別。在對采集信息進(jìn)行處理之后，我們需要進(jìn)一步對這些信息進(jìn)行識別和讀取。我們可以將故障設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而能夠幫助我們找到機(jī)電故障部位。進(jìn)而找出機(jī)電故障的發(fā)生原因和具體的維修策略。

（4）數(shù)學(xué)建模。在礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)的應(yīng)用過程中，對礦山故障的分析是通過數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)的。在診斷過程中，我們可以準(zhǔn)確得到礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過數(shù)學(xué)模型可以反映出產(chǎn)生故障的參數(shù)和機(jī)電設(shè)備狀態(tài)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，進(jìn)而能夠判斷出機(jī)電故障的原因和故障部位。

3 礦山機(jī)電設(shè)備智能故障診斷技術(shù)的應(yīng)用范圍分析

（1）性能參數(shù)。礦山機(jī)電設(shè)備的故障多半是由于設(shè)備性能的變化而導(dǎo)致的，在礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程中，由于設(shè)備老化導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備功率和轉(zhuǎn)速產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致設(shè)備性能故障。倘若機(jī)電設(shè)備的性能改變，它的工作性能會與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)出現(xiàn)差異，利用智能故障診斷方式可以對礦山性能變化進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而能夠幫助我們得出準(zhǔn)確的判斷結(jié)果。

（2）溫度和壓力參數(shù)。如果礦山設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)故障，設(shè)備的溫度和壓力將發(fā)生變化，利用智能診斷技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行障礙判斷時(shí)，可以采集溫度和壓力的參數(shù)，對設(shè)備故障進(jìn)行具體分析。

（3）物理變化。在礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，可能由于客觀因素而導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)物理變化。例如采煤機(jī)在使用過程中，可能由于過度使用和磨損，導(dǎo)致采煤機(jī)的左右搖臂結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，煤礦機(jī)電設(shè)備的傳感器的敏捷度越來越高，適用范圍也越來越廣。通過傳感器能夠及時(shí)監(jiān)測機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的物理變化。

4 礦山機(jī)電設(shè)備智能故障診斷方法分析

（1）參考故障診斷法。機(jī)電設(shè)備故障的產(chǎn)生原因具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，機(jī)電設(shè)備故障可能是由于多種不同的原因而導(dǎo)致的，因此在設(shè)備故障診斷過程中，需對礦山機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行細(xì)致排查。當(dāng)?shù)贸鲎罱K的結(jié)論后，及時(shí)歸納故障原因，形成系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)。當(dāng)下一次機(jī)電故障發(fā)生時(shí)，可以將機(jī)電故障數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比，通過排除法最后找到精確的結(jié)果，從而能夠很快的對礦山故障進(jìn)行定位。

（2）溫度和壓力診斷法。溫度和壓力診斷法常用于機(jī)電設(shè)備的齒輪、軸承等專門部位的診斷，這也是目前最常用的機(jī)電故障智能診斷技術(shù)之一。當(dāng)機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，我們可以將故障數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)而判斷出故障原因。雖然它的使用范圍有限，但是得到的診斷結(jié)果最精確。這種檢測方式的成本較低，能夠得出較為精確的結(jié)果。

5 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在礦山開采過程中，為了更好地實(shí)現(xiàn)煤礦開采的現(xiàn)代化進(jìn)程，提高煤炭開采的安全性，機(jī)電設(shè)備將在煤礦生產(chǎn)過程中得到廣泛應(yīng)用，機(jī)電設(shè)備數(shù)量也會越來越多。礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)，可以幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行故障，目前礦山機(jī)電設(shè)備智能故障檢測技術(shù)在礦山開采過程中，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，可以幫助我們及時(shí)掌握礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，有利于更好地提高礦山開采效率和安全性。