关键词：煤矿设备；运行状态；故障监测；诊断技术；探讨
1导言
煤矿设备具有高度的复杂性，因此在开采作业过程中容易出现各类故障。通过温度诊断、振动诊断以及超声波无损检测等多项技术，可提升设备的诊断质量，确保设备稳定运行。
2故障监测诊断技术含义
在当前工业领域中故障监测及诊断技术是备受国内外瞩目的一项重要技术。机电设备故障监测诊断技术是在现代新兴技术中融合了计算机技术、传感器技术、信号分析、处理技术等为基础的一种综合性应用方法。故障诊断技术实质就是通过对设备运行状态进行相应的定量检测，针对机电设备运行过程中出现的故障及破坏程度进行科学系统的评价与识别，对设备的运行参数进行数据掌握并进行进一步分析，对其稳定性及持续性进行正确的预测。彻底解决机电设备的故障问题，防止再一次出现故障问题。根据目前我国煤矿机电设备故障检测的实际情况，煤矿机电设备故障诊断还没有一套完整的检测系统，因此在实际的生产过程中要结合实际情况来确定，从机电设备本身进行分析，争取最大程度提升并完善故障监测诊断技术的有效性。
3煤矿机电设备测试的作用
为了防止机电设备出现问题，需要经常对机电设备进行检查和测试。虽然煤矿机电设备整体上是一个庞大的系统，但其结构是由很多细小零件组成，因此细节管理显得尤为重要，而施工过程中的很多细节往往被施工人员忽视，认为仅仅几个零件的安装未达到标准并不会影响到井下整体机电设施的质量。而在进行机电设备安装过程中，管理人员为了加快工期并未对机电设备进行反复的运行测试，导致井下机电设施后期隐患较大。所以，在测试机电设备时需要结合煤矿的实际生产环境，并按照标准的程序、内容及测试方法对机电设备的各种零部件进行全面的度量及检查。通过对机电设备进行反复测试来保证产品的安全性、可靠性以及使用寿命，保证机电设备的高效生产力及工作人员的人身安全。
4设备诊断技术在国内煤矿企业应用的现状
诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段;以传感器、动态监测技术为手段，基于计算机信号处理的现代诊断技术;实现诊断系统智能化，向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。以前我国煤炭矿用设备的维修制度采用的是定期维修制度，该制度的前提是运转时间;但现在煤炭矿用设备的维修制度是以按需维修制度为主，该制度的前提机械技术状况。维修特点可以在设备正常运转的前提下，按诊断故障性质和部位有目的地进行检修，当然发现故障时才停车。要想实现按需维修机械设备，这就对煤矿企业提出了关于设备故障诊断技术与手段的更高要求，设备诊断必须保证其准确率并能实现状态检测，这样才能使整个设备机组安全稳定的运行，提高机械设备正常使用效率，从而促进企业的高效生产，产生巨大经济效益。神东矿区在国内煤矿企业较早地开展煤矿设备监测，主要技术手段有铁谱分析及信息化点检。早在 1995 年，神东与中国矿业大学合作开发旋转式铁谱分析仪，用于减速箱齿轮油及液压传动液压油等润滑状态监测，反映减速箱运行状态，为设备运行检修维护提供基础性决策，目前油液铁谱分析技术正在神东矿区设备状态监测发挥着基础性作用。神东矿区另一项设备状态监测的关键落地项目是设备点检，通过模仿引进吸收提高目前以实现信息化点检，主要指对动力传动设备进行温度、振动及其他非量化指标进行定期监测，上传监测数据到计算机，通过神东矿区内部局域网实现数据共享。
5常见煤矿机电设备监测方法
5.1主要零件测试
针对煤矿机电设备来讲，最主要的零部件包括易损件、磨损件和受力构件，这部分零部件是否存在故障，将对煤矿机电设备运行稳定性和安全性造成直接影响，因此在实际展开煤矿机电设备故障监测诊断的过程中，应对主要零件测试的重要性产生深刻认知，能够采取有效方式完善主要零部件的测试工作。在实际展开测试工作的过程中，通常应在指定的试验台架上展开，结合零部件特点以及相关检测技术要求，同时根据煤矿开采作业实际特点，对设备运行中需要面对的工作环境、遭受的荷载力等进行模拟，从而全面判断设备的受载特性等，检测零部件时，可以对零部件的使用时间、运行强度以及性能等进行深入分析，最终掌握零件的可靠性和环境耐受力等，在科学调整的背景下，可以从根本上提升设备的整体质量。实际展开监测的过程中，通常需要对记录仪、计算机、放大器、分析仪以及传感器等进行充分应用，所以要对这些零部件进行全面的测试，保证能够正常运转，避免出现一些意外。
5.2整机试验
对于煤矿机电设备而言，整机试验通常需要在对实际生产环境进行全面模拟，因此这一试验需要在试验场或试验台上进行，对组装成台的设备机组进行全面测试，结合需要对试验过程中产生的各项参数进行全面记录，以此为依据进行设备运行可靠性、适用性以及安全性的分析。值得注意的是，整机试验具有规模大、成本高的特点，这就要求相关企业运行中及时加大资金投入，并合理构建试验空间，针对煤矿生产过程中的重要机电设备展开科学的整机试验。
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6在线监测与故障诊断系统的监控设计
6.1组态软件的选择
组态软件具备实时在线数据交换的同时，对设备状态进行报警等多层次的组态控制管理，同时可以对各类设备的运行状态及故障信号灯历史数据进行存储和打印，支持数据共享和第三方接口传输和下载，支持人工设置以及多个系统的时钟同步，支持internet/intranet来应用于开发web，方便于切换运行与环境开发等性能。
6.2系统的功能实现
通过图形化来设计和开启各设备机组时采用组态王，必须转换成HTML格式的文件来替代实现的监控画面，设置web应用，必须考虑对web进行远程监测的实现。要充分依据运行及故障监测需求对易发故障点进行监测装置的设定，同参数的监测及对报警参数的最低强度值进行设定。本系统在进行数据再处理分析、删减、查询时，采用SQL数据库，并通过数据库服务器对各分支系统进行数据监测和存储分析。因为子系统太多，其监测点较多且管理数据时需要逐个进行，管理数据库变得复杂化，所以在管理后台监测数据时，采取管理数据库的系统软件，在操作软件时可以自由选取各子系统的监测数据进行了解，对通道数、测点、烈度、故障原因、峰值等进行查看。
7基于IFIX设备运行状态与故障在线监测控制平台构建
7.1OPC技术
OPC作为一种标准，在工业数据交换中起控制作用，OPC技术的基础是OLE/DCOM，OPC接口还可以用于对底层数据进行访问，从而使生产效率大大提高。IFIX集中管理系统必须通过OPC数据服务器进行访问，对IFIX进行配置要求有两个:客户端和OPC服务器，对组态王的实时监控信息通过OPC接口获得。
7.2系统接入IFIX集控中心
为了监管子系统如提升机，风机，胶带运输机等设备，必须进行集中远程监管和综合性自动化管理。大型设备集控部门诊断故障系统主要由发出操控命令的计算机经组态王程序转换成dev、rt-data文件，系统采用FTP方式传输文本，将文本里的数据传送至终端设备或集控中心工控机，管理人员通过工控机实现对相关数据的采集和诊断，传输硬件均采用以太网接口，通过光纤或网线接入交换机。
7.3基于IFIX的大型设备故障系统的实现
本系统基于IFIX的集控技术构建监控管理平台，不仅可以对大型设备运行状态进行实时监测，还可以实时通过诊断故障系统共享信息，这样有利于对设备故障部位和故障程度的判断以及集中远程监测。监测内容实时显示设备的温度、振动、故障部位以及故障程度，当温度、振动的值超过预先设置的值时会产生报警，从而提前做好设备发生严重故障前的维护准备，以防事态的扩大。
8煤矿机电设备故障监测诊断技术的应用
在煤矿机电设备运行中，必须做好对故障的检测以及诊断，以此来保证煤矿机电设备的正常运转，保障煤矿企业的日常安全生产，提升生产效率与质量。本文以某煤业企业为例，详细探讨了煤矿机电设备故障监测诊断技术的应用。
8.1高压异步电动机故障监测。在实际展开煤矿开采作业的过程中，该企业对高压异步电动机进行了充分应用，当这一设备发生故障时，为了快速找出故障并及时处理，企业采用了磁通检测技术和局部放电技术，在这一过程中高压电器故障可以被高次谐波检测全面检测出来。值得注意的是，在对这一故障监测诊断技术进行应用时，应严格限制高低压，并加大对监测人员的技术培养，只有这样才能够将这一监测诊断技术的功能全面发挥出来。
8.2通风机故障的诊断。该企业运行中，引用了2台矿用防爆对旋式轴流通风机，型号为FBCDZ-8-No.26型，该设备运行中拥有599r/min的转速。针对这一设备型号以及运行特点，应用在线检测仪进行了故障监测与诊断，在这一过程中实现了高速输入输出接口控制、中断源和定时器的监视，实现了对系统指令的有效控制。在整个煤矿机电设备故障监测诊断中，还对通风机特征进行了分解提取，此时充分利用了小波包，在对特征信息进行回归处理的背景下，将全部重要信息向网络系统中输入，在这一操作背景下，对通风机是否存在故障能够进行有效判断。
8.3采煤机故障诊断。该企业运行中应用了国产采煤机，传统故障监测与诊断中，呈现出监测功能低、监测范围小等缺陷。为了解决这一问题，企业对电牵引采煤机的故障诊断检测系统进行了充分应用，在综合应用152.4mm显示单元的背景下，实现了设备故障及时监测与诊断。
9结语
综上，煤矿机电设备是煤矿资源开采的基础，潜伏性、随机性及突发性是此类型设备运行过程中故障问题的主要特点，针对这一问题，相关煤矿开采企业运行过程中，必须结合实际不断对生产条件进行改善处理，并引入先进技术，加强故障诊断能力，指派专门的工作人员展开煤矿机电设备故障监测诊断技术的应用，为从根本上提升煤矿机电系统运行高效性和安全性奠定基础。
参考文献
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论文作者:杨渊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
标签：故障论文; 煤矿论文; 设备论文; 机电设备论文; 技术论文; 过程中论文; 系统论文; 《工程管理前沿》2019年22期论文;