礦山機(jī)電設(shè)備的管理及診斷關(guān)鍵技術(shù)研究

1、<p>　　礦山機(jī)電設(shè)備的管理及診斷關(guān)鍵技術(shù)研究</p><p>　　摘 要：近?酢犢？由礦山機(jī)電設(shè)備故障引起的礦難尤其嚴(yán)重，而通過 提高機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性可有效解決這一問題，特別是在數(shù)字礦山 的發(fā)展下，重視對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的管理與故障診斷變得尤其重耍。據(jù)此， 作者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探究礦山機(jī)電設(shè)備的管理及故障診斷技術(shù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電設(shè)備；管理與故障診斷；

2、數(shù)字礦山</p><p>　　礦山的安全生產(chǎn)在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展上具有重要作用，但在實(shí) 際工作屮，機(jī)電設(shè)備常因超負(fù)荷、超強(qiáng)度、超長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作及零件蘑損而出 現(xiàn)故障，這難免會(huì)影響到礦山安全牛產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，筆者認(rèn)為應(yīng)重 視對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的管理及故障診斷技術(shù)的研究。</p><p><b>　　1礦山機(jī)電設(shè)備管理</b></p><p>　　

3、據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一年因機(jī)電設(shè)備故障引起的事故約占當(dāng)年礦山安全生產(chǎn)總 事故的2/3,可見重視對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的管理具有重要價(jià)值。近年來，數(shù) 字化礦山成為了礦山管理的研究熱點(diǎn)，即其指的是在同一時(shí)空下，通過對(duì) 礦山的環(huán)境、人和機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行三維數(shù)字化測(cè)控來實(shí)現(xiàn)礦山信息的實(shí)時(shí)自動(dòng) 化采集、高速網(wǎng)絡(luò)化傳輸、規(guī)范化集成、三維可視化仿真、自動(dòng)化運(yùn)行和 智能化決策。結(jié)合數(shù)字礦山的相關(guān)知識(shí)，建議采取如下措施來管理礦山機(jī) 電設(shè)備。</p><p&g

4、t;　　1. 1運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理技術(shù)</p><p>　　計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是數(shù)字礦山的核心技術(shù)，則為了保證礦山生產(chǎn) 的高效性、安全性和持續(xù)性，應(yīng)將計(jì)算機(jī)管理技術(shù)運(yùn)用在礦山機(jī)電設(shè)備管 理中，從而滿足機(jī)電設(shè)備發(fā)展的多元化與多功能要求。計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用 范圍為內(nèi)部局域網(wǎng)，則其可保證信息在不同部門間的高效傳遞，從而提高 了資源的共享程度、數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確度及資產(chǎn)的利用率，并最終為企業(yè)實(shí) 現(xiàn)利益最大化創(chuàng)造了有利條件。<

5、;/p><p>　　1.2運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備診斷技術(shù)</p><p>　　數(shù)字礦山是一種基于信息數(shù)字化、生產(chǎn)過程虛擬化、管理控制一體化 和決策處理的礦山類型，其中應(yīng)用到的機(jī)電設(shè)備種類較多，因此應(yīng)定期檢 修和診斷機(jī)電設(shè)備，特別是在機(jī)電設(shè)備向精密化與大型化的發(fā)展中，設(shè)備 的結(jié)構(gòu)及其故障的成因變得更為復(fù)雜。因此，為了提高礦山機(jī)電設(shè)備的故 障診斷效果，建議運(yùn)用先進(jìn)的診斷技術(shù)和儀器來監(jiān)測(cè)設(shè)備。</p&

6、gt;<p>　　1.3重視設(shè)備的成木管理</p><p>　　機(jī)電設(shè)備是組成礦山機(jī)電企業(yè)固定資產(chǎn)的重要內(nèi)容，其在購置與檢修 費(fèi)用上的投入尤其大，因此應(yīng)重視對(duì)機(jī)電設(shè)備的成本管理，具體措施如下: 一是綜合論證企業(yè)在機(jī)電設(shè)備上的投資與管理決策，并據(jù)此控制機(jī)電設(shè)備 的檢修成本；二是組織開展機(jī)電設(shè)備自檢與材料回收再利用等工作；三是 建立一套完善的機(jī)電設(shè)備檢修逐級(jí)審批制度，并合理儲(chǔ)備機(jī)電設(shè)備。</p&g

7、t;<p>　　1.4注重人員的管理</p><p>　　數(shù)字礦山是3S技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、信息科學(xué)和采礦科學(xué) 高度結(jié)合的產(chǎn)物，這就要求培養(yǎng)一支專業(yè)素養(yǎng)較高的人才隊(duì)伍，以實(shí)現(xiàn)礦 山機(jī)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化及促進(jìn)企業(yè)良性發(fā)展。對(duì)此，建議制定一套 完善的員工培訓(xùn)計(jì)劃，并將學(xué)習(xí)數(shù)字礦山的關(guān)鍵技術(shù)為培訓(xùn)的重點(diǎn)內(nèi)容,</p><p>　　以提高其對(duì)現(xiàn)代化牛產(chǎn)方式和機(jī)電設(shè)備管理的

8、適應(yīng)能力。</p><p>　　2礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，應(yīng)重視對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的故 障診斷。鑒于礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)較多，則可通過建立數(shù)學(xué)模型來總 結(jié)機(jī)電設(shè)備在正常運(yùn)行和故障運(yùn)行時(shí)的參數(shù)變化，并找出兩者的相互關(guān) 系，用以指導(dǎo)礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷工作的開展。此外，還可將信息釆集 技術(shù)、識(shí)別與分析技術(shù)及信息處理技術(shù)等運(yùn)用其中，以提高故障

9、診斷的效 率和可靠性。據(jù)此，筆者介紹幾種常用的礦山機(jī)電故障診斷方法。</p><p>　　2. 1故障記錄方法</p><p>　　故障記錄是一種常用的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷方法，其工作原理如 下：根據(jù)故障出現(xiàn)的具體位置，深入分析引起故障的器件和系統(tǒng)，從而找 出故障的成因。據(jù)此，故障記錄方法采用的是排查法，即針對(duì)機(jī)電設(shè)備故 障的表征，逐一排查可能的影響因素，并得出最后的結(jié)論。顯然，故障記 錄

10、方法的重復(fù)工作量較小。</p><p>　　2. 2模糊數(shù)學(xué)方法</p><p>　　模糊數(shù)學(xué)方法是智能診斷技術(shù)與數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)的結(jié)合，即其運(yùn)用 的原理如下：礦山機(jī)電設(shè)備故障的成因與參數(shù)密切相關(guān)，因此可從參數(shù)上 來探尋故障的成因，其中包括隨機(jī)因素與確定性因素兩種。模糊數(shù)學(xué)方法 的實(shí)現(xiàn)步驟如下：根據(jù)機(jī)電設(shè)備故障與參數(shù)的關(guān)系，先利用模糊數(shù)學(xué)的思 路來診斷故障，并創(chuàng)建參數(shù)模型，然后再利用計(jì)算機(jī)

11、來進(jìn)行定量和定性分 析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備故障的準(zhǔn)確診斷。</p><p>　　2. 3故障診斷專家系統(tǒng)</p><p>　　鑒于礦山機(jī)電設(shè)備故障具有隱蔽性、漸進(jìn)性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，則采用 傳統(tǒng)的故障診斷方法存在一定的局限性。對(duì)此，可將故障診斷專家系統(tǒng)應(yīng) 用其中，這是一種智能診斷技術(shù)，其主要運(yùn)用專家工作系統(tǒng)來深入分析故 障，并得出可靠性較高的診斷性結(jié)論，其中運(yùn)用到了定量與定性分析方法,

12、即在分類分析故障成因的基礎(chǔ)上，建立故障樹模型，用以描述故障源的特 征。發(fā)展至今，在故障診斷專家系統(tǒng)中引入了粗糙集等理論，用以排除其 中干擾性的因素和屬性，這使得在表達(dá)故障成因上變得更為簡(jiǎn)潔。</p><p><b>　　3應(yīng)用實(shí)例分析</b></p><p>　　為了說明礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的運(yùn)用，本案引入如下兩組案 例：</p><p>

13、　　3. 1通風(fēng)機(jī)故障診斷</p><p>　　通風(fēng)機(jī)是一種從動(dòng)的流體機(jī)械，即通過輸入機(jī)械能來提高氣體壓力及 實(shí)現(xiàn)氣體的排送。在礦山生產(chǎn)屮，通風(fēng)機(jī)作為一種重要的機(jī)電設(shè)備，其故 障診斷流程如圖1所示。</p><p>　　結(jié)合圖1,通風(fēng)機(jī)故障診斷的實(shí)現(xiàn)步驟如下：一是細(xì)化診斷步驟，其 中包括六個(gè)主要測(cè)點(diǎn)，即以軸承1、2、3、4為測(cè)點(diǎn)1、2、5、6及以液力 耦合器前、后裝置為測(cè)點(diǎn)3和4；二是運(yùn)用

14、專業(yè)的故障診斷儀器來診斷每 一個(gè)測(cè)點(diǎn)；三是運(yùn)用處理器來檢測(cè)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)；四是運(yùn)用定時(shí)器及按不同 的時(shí)限來對(duì)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定時(shí)；五是輸入和輸出檢測(cè)結(jié)果。</p><p>　　3.2電動(dòng)機(jī)故障診斷</p><p>　　電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，其是一種十分關(guān)鍵的礦山</p><p>　　機(jī)電設(shè)備，因此對(duì)其故障的診斷尤其關(guān)鍵，具體診斷流程見圖2。</p&g

15、t;<p>　　結(jié)合圖2,電動(dòng)機(jī)故障診斷的實(shí)現(xiàn)步驟如下：一是確定電動(dòng)機(jī)的整體 結(jié)構(gòu)，其主要由定子、轉(zhuǎn)子和其他附件（如端蓋、軸承、風(fēng)扇等）組成； 二是測(cè)試電量參數(shù)和檢測(cè)通風(fēng)機(jī)參數(shù)；三是檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的環(huán)境參數(shù)。針對(duì) 高頻率的異步電動(dòng)機(jī)，可采用磁通檢測(cè)、電流高次諧波檢測(cè)和局部放電檢 測(cè)三種方法。其屮，局部放電檢測(cè)是利用高頻檢測(cè)儀和定子電流的電流互 感器來辨別局放源，以診斷定子類故障；電流高次諧波檢測(cè)是根據(jù)電動(dòng)機(jī) 故障的表征，將其劃

16、分為不對(duì)稱和對(duì)稱兩類故障，然后再進(jìn)行深入分析和 判斷；磁通檢測(cè)是通過檢測(cè)切向與徑向分量磁通的變化來測(cè)定定子故障。 目前，磁通檢測(cè)在高壓電動(dòng)機(jī)定子類故障檢測(cè)中的應(yīng)用較為廣泛，但該方 法的操作不夠便利，且檢測(cè)結(jié)果的精度得不到保證。</p><p><b>　　4結(jié)束語</b></p><p>　　綜上，礦山機(jī)電設(shè)備的管理與診斷是一項(xiàng)極為系統(tǒng)的工程，其對(duì)礦山 安全生產(chǎn)目標(biāo)的

17、實(shí)現(xiàn)具有重要作用。此外，為了解決日漸嚴(yán)峻的礦山安全 問題及適應(yīng)數(shù)字礦山的發(fā)展需要，應(yīng)在機(jī)電設(shè)備管理中施行“預(yù)防為主” 的管理方針，并根據(jù)計(jì)劃性狀態(tài)檢修的要求，釆取相應(yīng)的故障診斷技術(shù)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[11薄秀英?礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析探討[J] ?煤炭科學(xué)技術(shù)， 2013, S1： 138-139.</p

18、><p>　　郭偉志?礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷與檢修技術(shù)分析[J]?科技創(chuàng)新與 應(yīng)用，2013, 28： 110.</p><p>　　李偉，程曉涵，汪愛明，等?大型礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程健康診斷系統(tǒng)</p><p>　　的研究進(jìn)展[J]?煤炭工程,2014, 05： 139-142.</p><p>　　韓玉忠?故障診斷技術(shù)在現(xiàn)代礦山機(jī)電設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用