矿井机电系统的状态监测与故障诊断
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摘 要：机电系统的引入大大改善了传统矿井工业的作业模式，它不仅减轻了矿工的工作量也保障了矿工的人身安全，此外，对于提升劳动生产率也要很大帮助。矿井机电系统的稳定性是保障其能够更好的发挥作用的前提，因此，对于机电系统进行及时的监测及故障诊断是很有必要的。本文将对矿井机电系统的状况监测及故障诊断展开分析。
关键词： 矿井 机电系统 监测 故障 诊断
Abstract: The introduction of electromechanical system has greatly improved the traditional mode of operation of the mine industry, which not only reduces the workload of the miners also protect the personal safety of miners, in addition, for enhancing labor productivity but also a great help. Mine is to protect the stability of electromechanical systems are better able to play a role in its premise, therefore, for the electrical and mechanical systems for timely monitoring and fault diagnosis is necessary. This article will mine electromechanical system status monitoring and fault diagnosis to analyze.
Keywords: Mine Electrical Fault Diagnosis System Monitoring
中图分类号： TP271+.4 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
矿井机电系统含义及特征
随着机电系统的不断发展，其应用进入了各个领域，在许多行业中引用机电系统后让整个行业的工作模式都发生了变化，机电系统在矿井中的应用就是一个实例。机电一体化技术在矿井中的应用大大提升了矿井工作的劳动效率。借助机电一体化技术，越来越多的智能程度更高、自动化程度更高的新型设备得以产生，这些设备的使用很大程度转变了传统煤矿产业的作业模式，在降低工人的劳动强度的同时还提升了劳动生产率。
传统的采矿工作是一项工作环境恶劣、工作强度大并且伴随着很多不安全因素的工种，长期处在潮湿并且充满煤尘污染的环境下进行长时间劳作，这对于矿工的身体健康会带来很负面的影响，很多情况下，还会威胁到工人的人身安全。然而，机电一体化技术的引入后产生了越来越多先进的设备，这些设备的应用让采掘、运输、提升等过程都更为轻松，工人终于从繁重的体力劳动中摆脱了出来，并且也很大程度提升了工作的安全系数，这对于劳动安全保障的提升发挥了很积极的作用。
在大型的煤矿企业中，机电系统的在线监测与故障诊断通常有专门的监测系统来完成，目前使用较为广泛的是由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和 KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成的故障诊断系统。这套系统智能程度很高，能够对机电设备运作中存在的不平衡、不对中、装配不当、配合松动及轴承操作等可能发生的故障及时检测出来，避免了不必要的麻烦和损失。这套系统中有先进的数据采集及集中监测显示功能，一旦有事故可能会发生，它还能及时的揭示潜在故障的发生、发展和转移，这对于找出机电系统故障的原因及分析其严重程度是有很大帮助的，不仅如此，它也为后续的维修提供有力的参考依据。这套系统在对矿井机电系统进行状况监测分析时主要有以下功能：
1）监测系统能够在线对机电系统运行中的震动、温度、电参数信号进行有效采集，这些数据能够及时了解设备的运行状态；
2）当设备发生损伤时，通过系统的信号识别与表征技术能够及时判定出故障损伤的位置，并且了解到其严重程度；
3）系统有很好的预警功能，当设备发生超限及产生故障时，系统会有报警提示，工作人员会第一时间从报警窗口看到具体情况，对于报警类型、状态及时间都会有具体了解；
4）当工作人员选取相关的故障数据后，系统会对数据进行分析处理，并且自动生成详细的诊断结果与诊断报告；
5）系统有完备的查询功能，只要选定相应的时段，时段内形成的日报表、月报表都会显示出来，这段期间内的报警记录也会显示出来，借助查询功能可以通过对数据的分析来了解设备的运行状态及趋势；
6）监测系统还能实现离线数据的分析功能，能够对数据进行相应的整理，然后产生特定时段内的波形分析、波普分析及包络谱分析等；
7）系统还能接受远程操作，通过网络系统能够实现监测数据的传输与共享。
监测系统强大的功能体系能够对于设备的运营状态进行及时的监控及反应，它保证了设备的安全稳定运行，当存在潜在故障时也能及时反应，这为机电系统的稳定性提供了保障。
三、矿井机电系统的故障诊断
1．系统故障诊断类型
故障诊断类型大致可以分为三种：事后维护检修、按计划性定期维修及计划性状态检修。
1）事后维护检修是在事故发生后再来采取措施进行设备维修，这种方式较为被动，通常当有突发事故、没有被预测到时会采取这种方法，事后维修效果并不好，不建议经常采用；
2）按计划性定期维修是指按照相应的周期定期对设备进行简易的维护，周期的制定和设备自身的运行状况及性能有关，只要到了检修周期不管设备是不是有故障都要进行相应的检修，这能够保证设备的正常运行，对于潜在故障能够防患于未然；
3）计划性状态检修是和设备的监测技术有关的，借助现在越来越先进的监测系统能够及时获取设备运行的相关数据，经过计算机的整理分析能够从数据中反应出潜在故障可能会在哪里发生，有了这些参照后能够有针对性的制定出维修计划和维修措施，这种方式十分高效，能够有效的延长设备的使用寿命，并且保障其运行的稳定性。
2．故障诊断技术
故障诊断前首先要搜集相关的设备信息，对于设备的运行状态要有准确的了解，可以通过看、定、摸、触等方式对设备状态有初步的感受，之后可以借助传感器及点检仪采集设备运行的多方面数据，在对设备的温度、加速度、振动、工艺量及位移等有了准确判断后方能对设备的运行状况有进一步了解与认识，从而帮助制定合适的维修计划。
设备的诊断方法很多，要结合设备的具体状况选取最为合适的方式。例如，设备运行中很可能发生运行速度变换，工作效率变低的状况，这种变化很容易被人察觉，但要找到其中故障的原因则需要相应的技巧。在进行诊断时首先可以对设备的温度进行感受，如果温度有明显提升很可能是机器内部有机件损伤，有了这个初步判断后可以再来展开后续的维修。此外，设备运行工作效率变低，想要尽快找到问题所在，也可以对其振动频率进行监测，一旦发现机器振动频率发生异常，那么将可以迅速锁定目标，采取后续的维修措施。
结 语：机电系统在很多行业中都得到了广泛应用，尤其是在矿井开采过程中，它不仅能够预防各类事故的发生，还能很大程度提升劳动生产率。对于矿井机电系统的状态监测和故障诊断是很有必要的，这能很好的了解到设备的运行是否平稳可靠，对于潜在的故障能够及时进行处理，从而避免不必要的损失。对于机电设备的监测及故障诊断应该进一步深入，只有这样才能让其安全有效运行得以保障。
参考文献：
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