摘要：随着我国煤炭行业的快速发展以及对现代化设备应用需求的增加，市场上出现了种类各异的新设备、新技术，这些新设备、新技术与信息化时代的结合提高了矿山行业的安全性，大幅度增加了各矿山企业的经济效益。要想在煤炭行业有一席之地就必须要对相关技术进行及时有效的改善，使其顺应社会发展与市场经济的要求，从根本上将企业的经济效益等进行提升，从而提高企业的竞争力。
关键词：故障检测；诊断技术；矿山机电设备；应用
1导言
在矿山机电设备运行过程中，经常会遇到一些故障，需要采取适当的方法和技术手段来加快故障检测，从而尽早排除故障。从目前的情况来看，矿山的生产过程和环节较为复杂，因此，在管理过程中也显得较为困难，给矿山机电设备管理工作提出了很大的挑战。
2故障检测诊断技术的定义
可以在机电设备正常运行状态下对其运行状态进行检测的技术便称为故障检测诊断技术，通过相应的检测与诊断反馈存在的问题，然后根据反馈问题进行解决，从而达到对矿山机电设备能够正常有序运行起到保障作用。通过对矿山设备进行此项检测，既避免了因设备故障造成停工停产带来的损失，还有效的促进了企业正常有序的运行。故障检测诊断技术在机电设备中是一项创新且非常有利的技术，通过对矿山机电设备自身性能的了解，对矿山机电设备进行针对性的检测，准确的判断设备中每个部位的情况以及是否需要维修。
3矿山机电设备的不足
3.1矿山机电设备安全方面的不足
通过分析总结可以得出在矿山机电设备中存在的隐患，主要包括矿山机电设备老化严重，长时间带病运转，没有及时对设备进行防腐处理缺少托管装置和缓中装置，不能按照规定有效的对压力表、电流表、安全阀正设备进行检测，绞车实际负荷大于设计提升负荷，各种记录不完整等。
3.2矿山设备老化严重
工艺设计、零件设计、检测手段、加工制造等方面不配套；对于设备投入资金不足；矿山机电设备存在欠账现象，很多的旧防爆高压矿山开关、老绞车、老主扇、未更换的非阻燃胶带；矿山企业对机电设备运行安全的忽视等都会造成矿山机电设备出现老化严重的情况。所以在建设矿山机电设备时必须要保证设备的完整配套性，不能为了利益只重视生产量，保证投资金额的充足。
3.3没有建立完善的相关管理机构
矿山企业中有的没有建立完整的管理制度，相关的管理机构也十分残缺，在工作中电工就负责机电设备的维护和保养工作，而作为电工即便是做了相应的工作，但是电工将大部分注意力主要放在了生产中，只是对矿山机电设备的维护保养工作进行了很小的一部分，因此企业应该设立相关机电设备管理部门，有针对性的选择矿山机电设备管理工作人员，提高工作人员对矿山机电设备的认知。同时相关管理人员应制定一套顺应发展，成熟到位的管理机制，从而更有效的对矿山机电设备进行维护保养。
4故障诊断技术的应用
4.1故障诊断技术的实现过程
4.1.1数学模型的建立
矿用机电设备在使用时过程中会产生许多数据，这些数据能反映设备的运行情况。因此需要建立一个数学模型能对这些设备运行情况进行及时反映，并对出现的历史故障数据进行总结，便于故障的判断。
4.1.2信号采集
通过安装各类传感器来实现矿用机电设备信号的采集。能方便的掌握设备的运行情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于铅锌矿的设备的使用环境比较恶劣，各类传感器必须满足矿山设备的这个特殊要求，这类传感器需要防尘、防潮、抗震、抗信号干扰、耐高温等特点。以便于及时的获取需要的信号及参数。传感器传来的各种信息最终传递给计算机进行存贮。
4.1.3信息处理
传感器采集的信息具有广泛型，有些信息并不能直接反映设备的运行情况。因此需要对信息进行处理，筛选出有用的信息并存储，删除掉无用信息。
4.1.4信息分析
信号分析技术需要简单实用。便于判断故障信号特性。将处理后的信息进行分析，将这些信息与设备设计要求的标准参数进行对比，能更直接的反映出设备的运行状态和故障类型。为更快的找到解决故障的措施提供可靠的保证。
4.1.5预测
将设备的信息采集、处理、分析后能系统可对设备即将发生的故障进行预测，并做到提前维修，降低故障率。
4.2故障诊断技术的应用
4.2.1高压异步电动机故障诊断
矿山设备中大功率的驱动设备应用较广泛，高压异步电动机便是驱动部件的动力源，高压异步电动机工作电压一般在1000V以上，具有功率大、电流小、抗冲击的优点。如果发生故障将严重的影响产量。通过故障诊断系统检测电动机运转部分轴承温度、检测润滑部位的储油量、电流的变化情况能及时的发现电动机工作状态是否异常。主要包括：局部放电检测、磁通检测、电流高次谐波检测等方法。通过这些数据的检测及判断来保证电机的可靠运行。
4.2.2矿井提升机故障诊断
矿井提升机是联系矿井底部与上部的主要运输设备。提升机驱动部位安装在地面，利用钢丝绳带动载物箱沿既定轨道运行。它的故障直接影响到物资能否上下沟通及升降人员的人身安全。具统计，矿井提升机故障发生的主要原因是钢丝绳的松动。因此检测系统可通过松绳检测装置来检测松绳现象。该装置由单片机、传感器、钢圈等部分组成。通过检测提升机两天轮的转速，来对比钢丝绳是否会发生松动。当单片机计算得到的转速差达到极限值，检测装置就发出信号报警，制动提升机，防止故障的发生。
4.3.3输送机的故障诊断
带式输送机是重要的运输设备，其主要故障是张力不足、皮带断裂及滚筒轴承落架等问题，因此在拉紧部位安装张力传感器可有效地检测到张力的大小，便于及时调整皮带机张力；安装输送带X射线探伤装置可在线检测皮带的损伤情况，并发出预警。另外在滚筒的轴承座上安装PT100温度传感器，实时记录滚筒轴承温度，温度高于设定温度系统自动报警。
4.3.4采煤机故障诊断
目前煤矿使用的采煤机大多为进口产品，国产的采煤机在检测范围、检测参数方面存在不足，目前应用比较成熟的是“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”。该检测系统主要包括：采煤机两侧摇臂检测模块；采煤机高压控制箱检测模块；变频器通信模块；采煤机机身外围检测模块；采煤机工况检测模块；采煤机故障诊断模块等方面，使用效果良好。
4.3.5通风机故障检测
目前通风机故障检测诊断装置有KF-CA型通风机集中检测仪（江西煤炭工业研究所）及FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪（煤炭科学总院重庆分院）。FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪是基于8089单片机开发，集故障诊断与在线检测于一体，FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪主要包括：1个16位中央处理器、1个四通道10位A/D转换器、1个16位监视定时器配备高速输入/输出接口、8个中断源、两个16位定时器及和多功能的指令系统。
5结语
当前，随着我国科学技术的不断发展，矿山机电设备已经取得了很大的进步和发展，并逐渐应用于日常的生产和生活之中。但是，在生产的过程中，设备出现故障是比较常见的，因此，需要不断提高故障检测诊断技术，加强其在矿山机电设备中的应用，从而减少故障的发生率。
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论文作者:吕武,王德蒲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
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