故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用研究

（山西西山晉興能源有限責任公司 山西 030053）

引言

信息化技術的迅速發展為計算機與信息傳感技術在煤礦機電設備故障診斷中的應用提供了契機。煤礦機電設備在煤礦資源開采中所發揮的作用也越來越重要。由于煤礦資源開采具有危險程度較高的特點，所以，危險人員應該合理運用先進的故障診斷技術，檢測和診斷煤礦開采極端設備存在的故障隱患，才能在有效降低安全事故發生概率的前提下，確保煤礦開采生產的安全有序進行。

1.煤礦機電設備故障檢測的重要性

(1)提高煤礦設備的工作效率

受到煤礦機電設備運行環境惡劣復雜等因素的影響，煤礦機電設備發生故障的概率也相對更大。如果機電設備在運行過程中發生故障，維修人員必須在最短的時間內找出故障發生原因并進行維修，確保設備的正常運轉不受影響。隨著社會經濟的迅速發展，各個行業對煤礦資源的需求量也越來越大，為了滿足社會經濟發展對煤礦資源的消耗需求煤礦企業在選購機電設備提高企業生產效率與經濟效益的同時，應該準確的掌握機電設備故障發生的原因和診斷方法。通過不定期開展煤礦機電設備故障檢測活動的方式，及時的發現和解決煤礦機電設備運行可能存在的各種故障隱患，避免因為機電設備存在故障隱患，造成不必要的經濟損失。

(2)延長機電設備的使用壽命

目前，常見的煤礦機電設備故障有故障產生前和故障產生后兩種。煤礦開采作業前期診斷煤礦機電設備故障主要是以檢查維修為主。維修人員必須在煤礦機電設備運行全過程中，嚴格的按照要求做好設備的維修與保養工作，才能在延長機電設備使用壽命的前提下，確保機電設備的高效穩定運行。合理運用故障診斷技術對機電設備進行潛在故障的診斷和排查，不僅達到了有效預防故障發生的目的，而且減少了故障發生后造成的經濟損失。

(3)保證生產工作有序進行

任何生產活動的開展都離不開專業管理人員的管理與控制，煤礦機電設備的故障檢測與診斷同樣也不例外。由于煤礦機電設備運行的環境復雜程度較高，所以為了提高煤礦機電設備故障檢測和維修效率的有效提升，企業必須安排專業技術能力較強的工作人員負責機電設備故障的檢測和排查工作，才能及時的發現和解決機電設備運行過程中的各種故障隱患，確保煤礦開采作業的安全順利進行。

2.常見故障診斷技術分析

(1)數字模型技術

維修人員借助數字模型技術檢測機電設備運行數據，然后根據設備參數變化對比的結果，準確的判斷和分析故障發生的位置，并以此為基礎制定相應的維修策略。此外針對機電設備已經出現的問題，維修人員應該根據故障發生的特點選擇最恰當的故障診斷技術進行診斷和分析，才能在準確找出故障發生位置的基礎上，確保設備維修工作的順利開展。

(2)主觀診斷技術

主觀診斷技術主要指的是利用信息處理、采集、主觀診斷以及識別等相關技術，發現和識別機電設備存在的故障隱患，確保極端設備始終保持最佳的運行狀態。維修人員在運用主觀診斷技術時，主要是以自己的工作經驗和以往的故障維修記錄為主，重點觀察容易發生故障的部位，以便于及時的找出機電設備的故障點，最后再進行故障的維修。

(3)神經網絡技術

維修人員在開展機電設備的故障診斷時，將模糊數學概念與機電設備復雜映射關系結合在一起，建立機電設備故障診斷數學模型，然后利用其形成的能夠凸顯機電設備故障原因的矩陣關系，提高機電設備故障診斷精準率，為維修人員開展機電設備維修工作提供數據依據。

(4)信息采集技術

信息采集技術也就是采集機電設備運行過程中產生的價值較高的數據信息，為后續機電設備故障診斷和維修工作的開展做好充分的準備。雖然獲得的有價值的數據越多，越有利于后期故障的診斷，但是由于機電設備在運行過程中，機電設備在熱、力、震動等因素不斷變化的影響下，也會形成大量的數據信息，所以，維修人員必須采取積極有效的措施保證數據的真實性與準確性，然后合理運用信息采集技術，采集相應的數據信息，為維修人員開展機電設備故障診斷工作奠定良好的基礎。

(5)紅外熱成像技術

自然界中的很多物體都具有發射紅外線的能力。煤礦機電設備在長期運行過程中，設備內部溫度遠遠高于外部環境溫度。維修人員科研使用紅外熱成像檢測儀器檢測機電設備內外部的溫度。紅外熱成像技術作為一種高效的煤礦機電設備故障診斷技術，該技術主要是將其接收到的紅外信號轉變為標準視頻信號，然后由維修人員對視頻信號進行分析，以便于準確的判斷出機電設備可能存在的故障問題。

3.故障診斷技術在煤礦機電維修應用

(1)采煤機維修中的應用

采煤機是煤礦開采作業中不可或缺的重要設備之一，其運行效率的高低直接影響著企業煤礦生產的經濟效益。由于采煤機主要應用于惡劣的工作環境中，其在運行過程中受到的巨大沖擊力，不但增加了采煤機被污染和磨損問題發生的概率，而且縮短了采煤機的使用壽命。所以，在加強采煤機故障診斷技術研究和應用的力度，合理運用先進的故障診斷技術發現和排除故障隱患，確保采煤機安全穩定運行的前提下，促進煤礦開采生產效率的有效提升。比如，煤礦機電設備市場中出現的左右搖臂采煤機，在機電設備故障檢測中發揮著極為重要的作用。維修人員在開展機電設備故障檢測時，可以合理利用采煤機左右搖臂的長度與靈活性，對機電設備故障進行全面的檢測。此外，維修人員在開展機電設備故障維修工作時，應該通過對當前設備故障危害程度的分析，設定不同的顏色報警信號，才能在促進故障處理效率有效提升的基礎上，避免因為設備故障造成不必要的經濟損失。

(2)煤礦提升機中的應用

提升機是煤礦開采作業中的重要設備之一，如果提升機發生故障不但會影響到煤礦開采的效率，而且威脅到了煤礦開采人員的生命安全。目前，煤礦開采作業中，常見的提升機故障主要有軟故障和硬故障兩種。維修人員在開展提升機故障維修工作時，必須運用科學合理的故障診斷技術，全面的檢測提升機可能存在的軟故障，在分析提升機運行狀態的基礎上，根據提升機正常運行的參數，評估提升機的綜合性能，并以此為基礎解決提升機運行過程中可能存在的各種故障問題，避免因為故障處理不及時導致硬故障的發生，促進煤礦生產效率的穩步提升。比如，維修人員在進行雙筒提升機松繩故障的維修時，維修人員應該在故障診斷過程中，通過在提升機上安裝小磁鋼以及植入傳感器的方式，檢測提升機天輪的轉速、輸出脈沖是否一致，從而準確的判斷出提升機是否出現故障。維修人員在運用智能故障檢測技術開展煤礦提升機的故障檢測時，應該先分享提升機的故障分類和編碼，然后根據故障發生的特點，采取隊列方式存儲故障代碼，為后續故障診斷和分析提供數據依據。這種以PLC為依托存儲故障代碼，然后根據提升機系統故障分析的結果，準確的判斷出提升機運行過程中出現的故障問題。如果提升機存在故障隱患的話，此時故障信息的上升沿就會觸發信號寫入此隊列，然后設置其中一個地址指征，寫入故障代碼，隨著故障代碼數量的增加，那么該地址指征也是隨之增加，并等待下一個故障代碼的存儲，經過這樣的過程，不但實現了按照故障發生時間順序詳細、準確存儲故障代碼的目的，而且為后續提升機故障的維修工作奠定了良好的基礎。

(3)煤礦高壓異步機電動機中的應用

與其他類型的電動機相比，煤礦開采作業中使用的高壓異步電動機因為自身工作效率較高，被廣泛應用于煤礦開采生產中，促進了煤礦開采生產效率的大幅度提升。所以加強煤礦高壓異步電動機故障診斷技術研究應用的力度，對于煤礦開采作業生產效率的提升有著極為重要的意義。目前，常見的高壓異步電動機故障診斷處理，主要是利用信息采集技術與智能診斷技術相結合的診斷方式，這種融合診斷技術的應用，不僅有助于維修人員快速準確的找出高壓異步電動機故障發生的部位和類型，而且為后續設備故障的維修奠定了堅實的基礎。比如，維修人員在開展高壓異步電動機的故障診斷時，可以使用磁通檢測與局部放電檢測的故障診斷方法，或者使用電流諧波故障診斷方法。不管采用哪種故障診斷方法，維修人員都必須根據高壓異步電動機運行的實際情況，選擇科學合理的故障診斷方法，才能保證故障診斷結果的科學性與可靠性。

4.結束語

總而言之，煤礦企業在煤礦開采作業過程中，機電設備發揮著不可替代的作用。如果煤礦機電設備發生故障，必然會給煤礦企業帶來無法挽回的經濟損失。所以，煤礦企業必須加強煤礦機電設備故障診斷技術研究應用的力度，合理利用主觀診斷技術、信息采集技術、智能診斷技術等先進的煤礦機電設備故障診斷和維修技術，才能在確保煤礦機電設備安全穩定運行的前提之下，有效的促進煤礦企業生產效率的有效提升，為煤礦企業的長期可持續發展奠定堅實的基礎。