基于物聯(lián)網(wǎng)的膠帶輸送機狀態(tài)監(jiān)測及壽命管理系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、本課題來源于山西省科技重大專項計劃基金資助項目“基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦重大生產(chǎn)裝備狀態(tài)監(jiān)測及全壽命周期管理系統(tǒng)開發(fā)”（No.20131101029），該項目是以煤礦重大生產(chǎn)裝備為研究對象，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息融合技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等實現(xiàn)煤礦重大生產(chǎn)裝備的狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)評估、故障預警與防治、設(shè)備剩余使用壽命預測以及故障分析等功能，實現(xiàn)煤礦重大生產(chǎn)裝備的優(yōu)化管理和安全動態(tài)跟蹤。本課題的研究目標是膠帶輸送機。
　　膠

2、帶輸送機作為礦井運輸系統(tǒng)的主力裝備，承擔著井下原煤運輸?shù)钠D巨任務(wù)，其正常工作與否將影響整個礦井的正常生產(chǎn)。目前，國內(nèi)多數(shù)礦井對膠帶輸送機的管理僅限于對跑偏、撕裂、斷帶、打滑、高溫、煙霧、堆煤等常見故障的防護，無法實現(xiàn)對膠帶輸送機工況信息的全面感知和狀態(tài)維修，在膠帶輸送機管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更是鮮有涉及。
　　另外，國內(nèi)少數(shù)煤礦采用了礦山重大生產(chǎn)裝備全壽命周期管理系統(tǒng)用于生產(chǎn)裝備的臺賬管理，例如裝備的購買、安裝、維修以及報廢等環(huán)節(jié)

3、的信息記錄。然而，在礦山重大生產(chǎn)裝備的狀態(tài)監(jiān)測和壽命管理，尤其是設(shè)備剩余使用壽命預測方面有重大功能缺失。為此，結(jié)合礦井實際情況開發(fā)一套感知全面、傳輸可靠、處理智能的基于物聯(lián)網(wǎng)的膠帶輸送機狀態(tài)監(jiān)測及壽命管理系統(tǒng)十分必要。
　　本文在深入理解物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，全面分析了膠帶輸送機的結(jié)構(gòu)框架和運行原理，結(jié)合國內(nèi)外文獻資料，參考傳統(tǒng)膠帶輸送機監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)思路，確定了由感知層、傳輸層、應(yīng)用層構(gòu)成的系統(tǒng)架構(gòu)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的膠帶輸送機狀

4、態(tài)監(jiān)測及壽命管理系統(tǒng)的整體方案。
　　本文深入貫徹了全面感知、可靠傳輸以及智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵，針對礦井膠帶輸送機應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計了高頻信號采集電路、Zigbee終端模塊以及CAN總線通信電路，搭建了基于Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)了符合實際要求的應(yīng)用層軟件，完成了基于物聯(lián)網(wǎng)的膠帶輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)。
　　本文針對膠帶輸送機結(jié)構(gòu)復雜、綿延數(shù)公里的特點，采取了由局部到整體的壽命管理算法開發(fā)思路。首先，將膠帶輸