矿山机电设备智能故障检测诊断技术分析

矿山机电设备智能故障检测诊断技术分析

朱军晖

410426198801137030

摘要：矿山机电设备作为整个智能矿山重要组成，其管理水平高低直接影响了整个矿山运转的高效性和安全性。因此，矿山机电管理技术的创新应用在某种程度上体现了煤炭企业的发展规模和技术储备能力。智能矿山除涉及采掘设备智能化、导航与控制设备智能化外，还涉及监测设备智能化。由此可知，矿山机电管理技术的创新应用能在整个矿山安全管理中发挥重要作用，建设智能矿山期间，如何科学地应用矿山机电管理技术是技术人员必须思考和解决的问题。基于此，本篇文章对矿山机电设备智能故障检测诊断技术进行研究，以供参考。

关键词：矿山机电设备；智能故障；检测诊断技术；应用分析

引言

在矿山井下机电设备的运行过程中，机电故障检测诊断技术的应用可以有效防止设备故障的发生，有助于高效处理已发生的故障，延长机电设备的使用寿命，进而更好地实现机电设备的功能。所以，机电设备运行期间，增强对设备故障的检测诊断，有助于有效提高煤矿资源开采的安全性。

1矿山机电设备管理的重要性

在当今互联网计算机的支持下，机电设备在各行业的发展越发展重要，特别是在矿山企业中起到了绝对的作用。在矿山现场，设备使用不正确就会出现安全事故，机电设备只要出现问题，就会直接影响矿山的施工，很有可能给现场人员带来危险，或整个矿山出现严重的坍塌事件的发生。由此看来，矿山的工作不仅是开采，还有保障机电设备的正常运行以及在场所有人的生命财产安全，这样才可以保证矿山的经济利益稳定提升。

2矿山机电设备管理现状

第一，监督管理工作不到位。受限于以往矿山生产模式，许多矿山生产单位并没有认识到矿山机电设备管理的真正价值，监督管理工作大多由现场管理人员负责。这种管理模式无法有效挖掘矿山机电设备的潜在问题，让原本小问题逐渐演变成大故障，不仅会增加矿山生产单位的运行成本，还会威胁操作人员的人身安全。第二，操作人员专业水平一般。大多数矿山机电设备的操作人员仅是经过简单培训，便直接上岗作业。虽然这类操作人员可以满足大多数矿山生产情况，但是，会在未来生产作业中，逐渐转化成矿山机电设备故障的潜在影响因素，并在工作中不断积累安全事故发生概率，需要矿山生产单位认真关注这个问题。第三，不具备更完善的管理制度。矿山机电设备是矿山生产单位的重要生产工具，需要将更完善的管理制度应用到日常工作中。目前，仅有一些行业龙头的矿山生产单位做到这种程度，许多小型矿山生产单位缺少这种面向矿山机电设备的管理制度。

3矿山机电设备常见故障

3.1润滑故障

润滑故障多出现于能够利用自身力量来运行的机电设备上。在机电设备运转的过程中，不同部位会相互摩擦、碰撞，如果不采取相应的润滑措施，就会使设备构件的磨损量大幅增加。另外，有部分机电设备在长时间使用中原来的润滑剂已消耗，又未及时补充润滑剂，这种情况下设备会因润滑剂补充不及时而出现轴承故障。

3.2传动故障

传动故障主要发生于传动系统，与系统长期高负荷运行有一定的关系。在机电设备使用时期，由于传动系统往往不是单独存在的，通常与其他装置一起使用，系统在运行时将会出现各种各样的损坏，导致传动能力下降。在机电设备运行时期，维护人员需要定期对机电设备进行检查，一段时间之后往往需要对设备进行大修。但是在维修过程中，有的维修人员并不能准确地发现问题，或者已经发现了问题，但不能合理地维修，这样一来，传动系统运行效率将会越来越低，情况严重时驱动轴也会断裂、损坏，从而发生驱动轴故障。此外，在机电设备修理后，若所更换的传动杆不符合条件要求，在运行中也会出现故障。

4智能故障诊断技术在矿山机电运行中的应用分析

4.1皮带输送机故障诊断

在矿山生产中，皮带输送机容易出现撒煤、跑偏、打滑和断带等问题，由于故障诱导因素较多，传统的故障诊断技术无法结合检测现象进行故障诊断，需要借助智能故障诊断技术，对故障信息进行综合性的利用，并在智能算法的支持下，结合检测现象进行故障诊断。以皮带机的跑偏问题为例，根据监测数据可以做好故障因素诊断，其中，皮带机安装因素所占概率为50%、皮带未拉近占18%、托辊故障因素占32%。虽然仅给出了大体的故障因素范围，不过可以更快速地的完成故障诊断，且随着对故障数据库的不断完善和智能算法的学习，能更加准确的完成设备故障诊断。

4.2刮板输送机故障诊断

断链是刮板输送机的主要故障，引起该故障的因素较多，包含异物卡拌、刮板跳槽和溜槽错位等。传统的故障诊断会依靠机械传动和机头传动系统中的速度传感器进行故障识别，不过在数据不全面下仅支持双链断链的故障检测，因此不能帮助技术人员了解断链故障中的单、双链断链的顺序。而借助智能故障诊断技术则可以有效进行诊断，首先将张力传感器安设在刮板链条中，在无线网络的支持下，可通过各传感器对刮板机链条的各分段进行张力监测，且可以对单个链条张力进行识别并确定运行状态。然后借助机头和机尾部位的速度、激光传感器，向神经网络计算机传输链条的实时状态数据，在进行有效甄别后发出对应控制信号，确保刮板机在正常运转中具有良好的故障预警和保护效果。

4.3矿用通风机故障诊断

矿用通风机对煤矿生产的安全工作有着至关重要的作用，现如今，针对矿用通风机故障检测诊断的技术不是很多，在具体的检测诊断环节一般采用KFCA型通风机集中测试仪和FJZ型故障诊断及测量仪进行检测，这种测试设备在使用中有着快速简单的特性，同时测试精度相对来说也很高。未来随着新技术的不断研究与开发，相关技术也将会得到进一步的发展。

5矿山机电设备信息化管理平台

第一，应用表现层。这个层次拥有人机交互、用户访问、用户操作、展示查询四个界面。用户在登录矿山生产区域的局域网后，在系统中登录用户的账号、密码，即可在管理平台中进行相应的操作。管理平台会将用户的操作指令转移到逻辑处理层，进行下一步操作。第二，逻辑处理层。这个层次拥有逻辑集中管理、数据转换交互两个功能，负责承接应用管理层与数据服务层，让第一层次与第三层次的各种业务可以在相互识别后，实现高效率的交互。第三，数据业务层。这个层次拥有数据处理、加工、存储等功能，主要是对应用表现层提交的相关数据做合理的处理工作。同时，数据业务层也存储矿山生产单位所有，矿山机电设备的基础信息、运行资料等，可以在预设时间方位内，对各类数据做相应的整合处理，向矿山生产单位提供相应的分析结果，方便矿山生产单位进行其他数据处理工作。

结束语

在新时代的发展中，安全生产仍是矿山开采的主要原则之一，需要结合矿山各机械设备故障所带来的安全隐患，积极应用智能故障检测诊断技术，在预防和快速处理机械设备的故障后，满足矿山生产的需求。在结合各智能故障诊断方法对皮带输送机、刮板输送机和矿用通风机等设备的故障进行合理诊断后，能满足矿山对机械设备运转有效性的需求，提高矿山开采的效率性，且在故障预防中还可以降低维修量，提高矿山开采的安全性和经济性，整体应用效果较高。

参考文献

[1]武慧敏.矿山机电设备智能故障检测诊断技术的应用[J].电子技术与软件工程,2020(21):217-218.

[2]许晓鹏.矿山机电设备机械故障检测诊断技术解析[J].江西化工,2020(03):233-234.

[3]杨海东.矿山机电设备智能故障检测诊断技术的研究[J].石化技术,2020,27(04):36+39.

[4]李继星,鲍金霞.矿山机电设备智能故障检测诊断技术的研究[J].世界有色金属,2018(18):39-40.

[5]刘金玉.矿山机电设备故障检测诊断技术分析[J].电子世界,2018(05):148-149.