礦山機電設備的管理及診斷關鍵技術研究

1、<p>　　礦山機電設備的管理及診斷關鍵技術研究</p><p>　　摘 要：近?酢犢？由礦山機電設備故障引起的礦難尤其嚴重，而通過 提高機電設備的穩(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，重視對礦山機電設備的管理與故障診斷變得尤其重耍。據(jù)此， 作者結合實踐經驗，探究礦山機電設備的管理及故障診斷技術。</p><p>　　關鍵詞：礦山機電設備；管理與故障診斷；

2、數(shù)字礦山</p><p>　　礦山的安全生產在促進社會經濟的健康發(fā)展上具有重要作用，但在實 際工作屮，機電設備常因超負荷、超強度、超長時間運作及零件蘑損而出 現(xiàn)故障，這難免會影響到礦山安全牛產目標的實現(xiàn)。對此，筆者認為應重 視對礦山機電設備的管理及故障診斷技術的研究。</p><p><b>　　1礦山機電設備管理</b></p><p>　　

3、據(jù)統(tǒng)計，每一年因機電設備故障引起的事故約占當年礦山安全生產總 事故的2/3,可見重視對礦山機電設備的管理具有重要價值。近年來，數(shù) 字化礦山成為了礦山管理的研究熱點，即其指的是在同一時空下，通過對 礦山的環(huán)境、人和機實時進行三維數(shù)字化測控來實現(xiàn)礦山信息的實時自動 化采集、高速網絡化傳輸、規(guī)范化集成、三維可視化仿真、自動化運行和 智能化決策。結合數(shù)字礦山的相關知識，建議采取如下措施來管理礦山機 電設備。</p><p&g

4、t;　　1. 1運用計算機管理技術</p><p>　　計算機技術與網絡技術是數(shù)字礦山的核心技術，則為了保證礦山生產 的高效性、安全性和持續(xù)性，應將計算機管理技術運用在礦山機電設備管 理中，從而滿足機電設備發(fā)展的多元化與多功能要求。計算機的基本應用 范圍為內部局域網，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)處理的準確度及資產的利用率，并最終為企業(yè)實 現(xiàn)利益最大化創(chuàng)造了有利條件。<

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

6、gt;<p>　　1.3重視設備的成木管理</p><p>　　機電設備是組成礦山機電企業(yè)固定資產的重要內容，其在購置與檢修 費用上的投入尤其大，因此應重視對機電設備的成本管理，具體措施如下: 一是綜合論證企業(yè)在機電設備上的投資與管理決策，并據(jù)此控制機電設備 的檢修成本；二是組織開展機電設備自檢與材料回收再利用等工作；三是 建立一套完善的機電設備檢修逐級審批制度，并合理儲備機電設備。</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、計算機技術、人工智能、信息科學和采礦科學 高度結合的產物，這就要求培養(yǎng)一支專業(yè)素養(yǎng)較高的人才隊伍，以實現(xiàn)礦 山機電企業(yè)的經濟效益最大化及促進企業(yè)良性發(fā)展。對此，建議制定一套 完善的員工培訓計劃，并將學習數(shù)字礦山的關鍵技術為培訓的重點內容,</p><p>　　以提高其對現(xiàn)代化牛產方式和機電設備管理的

8、適應能力。</p><p>　　2礦山機電設備的故障診斷</p><p>　　為了實現(xiàn)礦山機電設備的安全可靠運行，應重視對礦山機電設備的故 障診斷。鑒于礦山機電設備的運行參數(shù)較多，則可通過建立數(shù)學模型來總 結機電設備在正常運行和故障運行時的參數(shù)變化，并找出兩者的相互關 系，用以指導礦山機電設備故障診斷工作的開展。此外，還可將信息釆集 技術、識別與分析技術及信息處理技術等運用其中，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電設備故障診斷方法，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，即針對機電設備故 障的表征，逐一排查可能的影響因素，并得出最后的結論。顯然，故障記 錄

10、方法的重復工作量較小。</p><p>　　2. 2模糊數(shù)學方法</p><p>　　模糊數(shù)學方法是智能診斷技術與數(shù)學模型診斷技術的結合，即其運用 的原理如下：礦山機電設備故障的成因與參數(shù)密切相關，因此可從參數(shù)上 來探尋故障的成因，其中包括隨機因素與確定性因素兩種。模糊數(shù)學方法 的實現(xiàn)步驟如下：根據(jù)機電設備故障與參數(shù)的關系，先利用模糊數(shù)學的思 路來診斷故障，并創(chuàng)建參數(shù)模型，然后再利用計算機

11、來進行定量和定性分 析，從而實現(xiàn)對礦山機電設備故障的準確診斷。</p><p>　　2. 3故障診斷專家系統(tǒng)</p><p>　　鑒于礦山機電設備故障具有隱蔽性、漸進性和復雜性的特點，則采用 傳統(tǒng)的故障診斷方法存在一定的局限性。對此，可將故障診斷專家系統(tǒng)應 用其中，這是一種智能診斷技術，其主要運用專家工作系統(tǒng)來深入分析故 障，并得出可靠性較高的診斷性結論，其中運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，這使得在表達故障成因上變得更為簡潔。</p><p><b>　　3應用實例分析</b></p><p>　　為了說明礦山機電設備故障診斷技術的運用，本案引入如下兩組案 例：</p><p>

13、　　3. 1通風機故障診斷</p><p>　　通風機是一種從動的流體機械，即通過輸入機械能來提高氣體壓力及 實現(xiàn)氣體的排送。在礦山生產屮，通風機作為一種重要的機電設備，其故 障診斷流程如圖1所示。</p><p>　　結合圖1,通風機故障診斷的實現(xiàn)步驟如下：一是細化診斷步驟，其 中包括六個主要測點，即以軸承1、2、3、4為測點1、2、5、6及以液力 耦合器前、后裝置為測點3和4；二是運用

14、專業(yè)的故障診斷儀器來診斷每 一個測點；三是運用處理器來檢測每一個測點；四是運用定時器及按不同 的時限來對每一個測點進行定時；五是輸入和輸出檢測結果。</p><p>　　3.2電動機故障診斷</p><p>　　電動機是一種將電能轉化為機械能的設備，其是一種十分關鍵的礦山</p><p>　　機電設備，因此對其故障的診斷尤其關鍵，具體診斷流程見圖2。</p&g

15、t;<p>　　結合圖2,電動機故障診斷的實現(xiàn)步驟如下：一是確定電動機的整體 結構，其主要由定子、轉子和其他附件（如端蓋、軸承、風扇等）組成； 二是測試電量參數(shù)和檢測通風機參數(shù)；三是檢測電動機的環(huán)境參數(shù)。針對 高頻率的異步電動機，可采用磁通檢測、電流高次諧波檢測和局部放電檢 測三種方法。其屮，局部放電檢測是利用高頻檢測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；電流高次諧波檢測是根據(jù)電動機 故障的表征，將其劃

16、分為不對稱和對稱兩類故障，然后再進行深入分析和 判斷；磁通檢測是通過檢測切向與徑向分量磁通的變化來測定定子故障。 目前，磁通檢測在高壓電動機定子類故障檢測中的應用較為廣泛，但該方 法的操作不夠便利，且檢測結果的精度得不到保證。</p><p><b>　　4結束語</b></p><p>　　綜上，礦山機電設備的管理與診斷是一項極為系統(tǒng)的工程，其對礦山 安全生產目標的

17、實現(xiàn)具有重要作用。此外，為了解決日漸嚴峻的礦山安全 問題及適應數(shù)字礦山的發(fā)展需要，應在機電設備管理中施行“預防為主” 的管理方針，并根據(jù)計劃性狀態(tài)檢修的要求，釆取相應的故障診斷技術。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[11薄秀英?礦山機電設備故障診斷技術分析探討[J] ?煤炭科學技術， 2013, S1： 138-139.</p

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