故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用探討

李曉強

（陜西小保當礦業有限公司，陜西 榆林 719000）

隨著科學技術的不斷發展，煤礦的生產效率也在不斷地提升，在煤礦生產中由于機電設備的加入，它的生產量也在不斷地增加。由于多種生產設備的加入，從而使生產設備的故障發生率也在增加，因此對故障的診斷一定要加強，只有找到了故障的源頭，將它解決掉，才能保障生產的順利進行，要想提高煤礦的生產效率，就必須引進先進的故障診斷技術，從而準確找到其故障根源，提出整改意見，讓故障能夠得到及時處理，從而既節省了時間，又提高了生產效率。

1 故障診斷技術的原理及優勢

傳統的機電診斷法都是由人工完成的，它的特點是耗時費力，對于診斷的結果也不準確，而且故障診斷對于從業人員的要求比較高，所以對于故障的診斷來說，人工診斷的技術太落后，使其不能快速對故障做出判斷。因此，對于故障診斷技術而言，它已經是一種新型的故障診斷技術，不僅診斷效率高，而且節省時間。故障診斷技術是社會發展的產物，它的發展是隨著信息化技術的發展而來，它的診斷技術主要是根據設備在運行過程中的一些參數進行判斷，它的判斷過程主要是采集信息并且提取，然后識別，最后根據這些進行判斷。在故障判斷的過程中，機電設備上的傳感器采集的信息，則通過溫度、電流、轉速等信號來傳輸，如果設備信號異常，那么需要采集一些有用的信息進行判斷。但是，設備由正常的狀態到故障的狀態，則要發生一些狀態量的變化。在設備的運轉過程中如果電流增大則表示設備出現了故障，當提取了這些變化特征后，再進行判斷，則會找出故障的原因。

對于故障原因部位的識別，則需要通過故障數據庫中的故障類型進行匹配，才能完成，并且對于數據庫的完整性是有要求的，數據庫中包含的類型越多越詳細，對故障的判斷就越準確，當故障被識別后，為了能快速維修，還要給出相應的維修方案，這就需要一些決策算法。

2 保障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用的重要性

2.1 提升煤礦設備的生產率

為了保障生產設備的穩定發揮，需要煤礦生產企業與設備之間良好的配合，第一時間找到故障的準確位置，找準原因進行針對性的維修，才能避免生產受到損失，從而延長設備的使用年限，降低了生產成本，提高了企業的經濟效益。因此，對于煤礦企業來說，生產效率才是關鍵，擴大生產規模的同時保障電機設備的正常使用，讓企業的經濟效益得到保障。

2.2 延長機電設備的使用周期

在煤礦生產的過程中，為了保障電機設備的使用周期，則要在故障發生的時候第一時間去維修，保障設備不會受到損耗，所以對故障診斷技術的應用，則是延長設備使用周期的主要因素，提高故障的檢修效率，防患于未然，直接保障設備的正常運行，不要等故障發生后采取維修措施。

2.3 故障診斷是煤礦賴以生產的依據

診斷技術的運用，則是保障煤礦生產的主要技術手段。利用診斷技術，早診斷，早發現，同時預防設備發生故障，從而保障煤礦生產的有條不紊，提高生產率，從而提高企業的經濟效益。

3 分析故障產生的原因

3.1 設備運行時間太長

由于煤礦的生產主要靠的是電機設備，而且電機設備的種類繁多運用性質也是不一樣的，它們的最大負荷量也是不同的，不能一味地追求生產效率，而增加設備的運行時間和最大負荷量，由于設備長時間的運行，導致設備的穩定性發生了變化，甚至導致設備直接停止工作。

3.2 設備磨損引發的故障

由于在生產過程中，設備避免不了受到磨損的情況，由于在煤礦生產過程中，設備磨損是設備產生故障的主要原因，由于設備的零部件受到不同程度的磨損，那么它將會導致機電設備在工作中的不穩定，如果零部件受到的磨損比較大，首先要做的是，如何將它們修復原來的狀態，讓它們能夠正常的運行?；蛘咴俨荒苄迯偷臅r候直接更換，以免影響生產效率。

3.3 設備的更換引發的故障

機電設備不是萬年不變的，它有可能是使用年限到了，直接停工，或者發生故障直接損壞了，又或者是設備過于老舊，跟不上當時的生產步伐了，所以設備在使用一段時間后，必須更新，以免引起故障。然而，設備在惡劣的環境中運行，它的損害程度是不可逆轉的，設備的磨損或者損害都會影響生產效率。

3.4 正常生產環節的嚴重損耗

在煤礦生產過程中，機電設備在正常的生產環節所出現的嚴重損害，會導致設備之間的摩擦加大，讓設備老化程度逐漸加大，而且也提升了故障的發生概率。

4 常見煤礦機電設備故障診斷技術

4.1 神經網絡技術

在故障診斷過程中，建立數學模型，找出故障的所在地，進行判斷，建立數學模型則需要有經驗的技術人員，對其進行調整修改，從而對設備的維護提出意見，這里所說的數學模型是不能依據數學概念的，它的要求是在模糊數學概念的前提下，結合設備的映射關系建立起來的。

4.2 數字模型技術

故障診斷技術中，利用數字模型技術可以準確地判斷出故障的準確位置，所以它對故障的診斷是非常重要的，針對設備的具體的問題，選擇適合設備具體問題的診斷技術，對于這種選擇來說，可以節省大量的診斷時間，其中識別技術與信息采集技術，就是故障診斷技術的兩個手段，利用它們對故障進行判斷、維修，從而保障生產的順利進行。數字模型技術在故障診斷的過程中有著其他診斷技術沒有的優點，因為它可以根據設備溫度以及軸參數，進行故障的準確判斷。

5 煤礦電機設備常見的運行故障

5.1 煤礦排水系統的設備故障

排水系統在煤礦開采中是非常重要的，對于一些比較老舊的煤礦來說，它的排水系統是非常的成舊的，所以它的排水系統是非常差的，由于它的水泵工作時間太久，導致它的排水功能下降，而且對于礦井來說，受環境的影響，所以在礦井中排水系統是非常龐大的，那么它所存在的安全隱患也是非常大的，在這么龐大的排水系統下，對于它的維護維修，也是一項非常大的工程，所以它增加了生產成本。

5.2 供電系統的故障

煤礦生產設備的運行是靠電力來支持的，所以在生產過程中，供電系統最容易發生故障，對于這種故障的產生，是與開采深度供電壓力和穩定性有關，煤礦深度比較淺時，供電的壓力比較小，復雜度相對較低，其供電線路也比較簡單，在它發生故障時，可以第一時間進行診斷和維護，但是，對于比較深的礦井來說。由于它的線路比較復雜，那么它的負荷量也就增加了，所以電機設備的供電故障也是影響其生產效率的關鍵因素之一。

5.3 煤礦設備系統運行開采故障

運行開采故障也是直接影響機電設備的因素。但是，對于運行開采故障來說，它的故障源一般很難確定，它主要存在于外部的設備中。在煤礦作業中，開采故障檢修與維護的困難是非常大的，它必須是通過專業技術手段進行處理，所以它的危害不是很大，它只會影響其生產效率。但是，對于它的故障也要重視，做到防患于未然，避免影響企業的經濟效率。

6 煤礦機電設備的維修技術

在煤礦生產過程中，對于故障診斷工作，應當做出準確的判斷，掌握設備的變化，從而確定設備的故障情況，在數據信息采集方面，要先進行觀察和測量，已獲得設備中的各種信息，以及數據變化，從而判斷出其具體的原因，在煤礦機電設備的診斷發展過程中，在進行設備檢測的同時，結合其本身的運行特點，準確判斷出故障的根源。在煤礦設備運行中，噪音會對診斷信息產生干擾，讓原始信號的預測與更新產生影響，從而對故障高低頻率的信息就會由此而獲得，進而有效地增強小波分解算法的自適應性。煤礦的一些設備在發生故障的時候，溫度會發生變化，利用局部溫度升高法也能確定其故障點。由于煤礦設備的種類繁多，對于它的維修則要靠多種技術來進行維修。在實現有效檢測的前提下，以故障的預兆信號進行相關的維修。

7 結語

因此，故障檢測技術是影響煤礦生產效率的一大因素，所以為了增強企業效益，應對機電設備經常進行維護檢修，提高故障的診斷技術，強化故障診斷技術的高效使用，確保機電設備的安全運行，促進煤礦的生產效率，從而獲得更大的經濟效益。