煤矿监测设备

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煤矿监测设备范文第1篇

关键词：煤矿；机电设备；状态监测

现代化矿井中应用了大量的机电设备，这使得煤矿开采的安全性和生产效率得到了大幅度提高。然而，安全和效率只是相对的，井下机电设备在发生故障时也会影响到生产的安全性和效率。为了能了解机电设备的运行状态，需要对设备的一些关键参数进行监测，例如设备的功率、温度等。过去，经常使用一些仪表进行监测，例如速度表、功率表等，但是需要技术员对状态参数进行现场读数，非常不方便。最近几年，随着信息化技术的发展，物联网技术被应用到井下机电设备的运行状态监测中[1-3]，极大地提高了设备状态监测的效率。本文分析了煤矿井下机电设备状态监测的重要性，重点探讨了基于物联网的井下机电设备状态监测的实现。

1煤矿井下机电设备状态监测的重要性

认识到机电设备状态监测的重要性对于更好地实施机电设备状态监测具有重要意义。机电设备状态监测的重要性主要体现在可以保证设备运行的安全性、延长设备的使用寿命及降低设备运行成本方面。下面将进行具体分析。

1.1保证设备运行的安全性

在煤矿井下恶劣的环境中，机电设备可能会发生各种故障。由于很多机电设备都属于重型设备或高压设备，发生故障时非常危险，很容易造成重大的安全事故。例如，煤矿线缆由于短路而自燃，很容易造成重大火灾事故[4-5]。因此，必须及时发现设备的故障。越早发现设备的故障，则故障造成的安全隐患越小。为了及时发现设备故障，必须对设备状态进行监测。现代化监测技术具有实时性，能对设备实现24h监测，一旦发现故障，则能立即自动发出警报，从而及时进行处理。一些监测系统能自动控制某些机电设备，这能最大程度上保证设备运行的安全性，例如在监测到设备内部出现短路故障时，保护器会发生动作，切断电源，保证设备运行的安全性。

1.2延长设备的使用寿命

设备在使用过程中会出现磨损，需要进行维护。合理维护可维持设备的性能，还有助于延长设备使用寿命。在进行维护时，需要选择合适的维护周期，即在一个合适的时间点进行维护。基于对设备运行状态的监测，分析设备性能的波动情况，进而确定最佳的维护时间。智能化算法的出现极大地简化了分析流程。井下使用的很多机电设备价格昂贵，只有使用的年限较长时，使用的成本才能收回。在井下机电设备使用过程中，电网谐波对设备正常使用具有较大的威胁。电网中存在高次谐波时电网电压会出现畸变（见图1），导致设备异常震动或发热，这会加剧机电设备内部某些元件的老化，非常不利于设备的正常使用。通过对设备运行电流波形的监测，一旦发现设备运行电流出现异常，则可立即进行处理，从而保证设备处于一个正常的运行状态。

1.3降低设备运行成本

电能是机电设备重要的动力，其质量对机电设备运行功率有十分重要的影响。功率因数是反映电能质量的一个非常重要的指标。功率因数较低时，无功功率较高，浪费了大量的电能。同时，无功功率过高还会导致电网电压线损增加，容易引起设备过载。通过对电气设备有功功率和无功功率的监测，有效控制无功功率，从而降低设备运行成本。

2基于物联网的井下机电设备状态监测的实现

2.1物联网的概念

物联网是随着信息技术发展起来的设备交互控制的一种方式，主要包括感、传、知和用四方面。总的来说，物联网可分为感知层、网络层及应用层，其中感知层处于最底层，是实现物联网的前提[6-8]。通常情况下，感知层主要由各种传感器组成，负责各种信息的采集；网络层是数据传输的平台，主要由无线网、以太网及局域网组成；应用层主要连接各种设备，即用户端，完成设备与设备、人与设备的相互沟通。物联网技术的原理如图2所示。为了能实现对物联网的高效应用，使用了RFID技术。该技术主要用于信号的无线传输，RFID模块可接收或发送特定频率的电磁场，从而快速实现信号的传输和交换。可以说，RFID技术是物联网的基石。传感器是感知物体状态的重要设备，它将物体的运行规律转换成一定的电信号，从而更好地表征物体的状态。传感器技术是物联网的基础技术，是物联网发展的重要内容。目前，已经有多重无线传输技术可作为信息传输的网络，主要为4G和5G技术。其中5G技术由于高容量、低延迟和抗干扰能力强的特点，已成为了物联网技术的重要内容。

2.2机电设备状态监测的实现

与其他行业相比，煤炭行业中物联网应用得比较缓慢，这是因为：a)物联网的应用需要对设备进行改造，而煤矿的很多设备比较老旧，改造起来相当困难；b)煤矿生产对安全性要求较高，很多信息化设备难以在井下安全使用。近些年来，煤矿井下也开始逐步应用物联网，其中典型的就是机车运输监测系统的应用，其通过视频系统及时传输机车上人员的实时信息情况，通过定位系统实时传输机车的位置与速度情况。煤矿井下机电设备状态监测物联网系统主要分为硬件部分和软件部分。硬件部分主要用于数据的采集和传输，而软件部分主要用于数据的处理和判断。下面将进行具体分析。煤矿井下机电设备状态监测物联网系统主要分为3个功能模块，即现场采集数据模块、实时网络通信模块及控制管理模块，如图3所示。按照物联网的层级来划分，现场采集数据模块属于感知层，实时网络通信模块属于网络层，而控制管理模块属于应用层。根据煤矿井下机电设备的特点，感知层主要采集井下机电设备的一些状态参数，例如位置、功率、电压、电流、温度及振动等[9-10]。网络层主要是煤矿井下建立的一些通信网络，例如无线通信、光纤通信及局域网等。平台层主要由为机电设备控制提供服务的设备组成。对于煤矿井下机电设备状态监测物联网系统，系统软件发挥着十分重要的作用。系统软件主要是将感知层采集来的机电设备状态信息及时进行处理，从而判定设备的工作状态是否正常。信息传输通常需要通过建立的通信系统来完成，需要处理的参数主要有设备的电压、电流、温度、负载、速度及位置情况等。在设备状态参数异常时，要能及时发出警报，从而杜绝危险情况的发生。

3煤矿井下机电设备状态监测的应用分析

山西A矿于2019年1月开始建设矿山物联网，2020年5月物联网系统完成调试并投入使用，整个改造过程共花费1.3×108元左右。目前，该系统已正常运行了十几个月，取得了非常显著的效果，主要体现在以下几方面。a)设备维修费大幅度减少。经过有关数据统计可知，每个月节省维修费用达到3×105~4×105元，累计节约费用8×106元左右，经济效益显著。b)机电设备故障率大幅度下降。经过统计，改造后设备故障次数比改造前下降了70%左右，从长远来看，这非常有助于延长设备使用寿命，可创造一定的经济效益。c)设备违规操作大幅度减少。改造后采用了大量视频监控系统，可对违规操作行为进行采集，对工人起到了一定的震慑作用。从长远来看，这非常有助于设备的安全运行。过去很多安全事故都是由井下机电设备的违规操作造成的。综上所述，虽然在系统改造过程中花费了大量的成本，但是从长远来看会有很大的可能收回成本。此外，该次改造还有助于煤矿产业升级，促进其由劳动密集型产业向技术集约型产业的转变。

4结语

煤矿井下机电设备状态监测是实现机电设备安全高效运行的重要途径。机电设备状态监测的重要性主要体现在可以保证设备运行的安全性、延长设备使用寿命及降低设备运行成本。在设备状态监测中应用物联网技术，可大幅度提高监测实施的成功性。在未来，煤矿企业应该加大在该方面的投入。

参考文献：

［1］张宁.煤矿井下机电设备状态监测技术分析［J］.矿业装备，2021(5)：24-25.

［2］张都.煤矿井下机电设备状态监测技术分析［J］.能源与节能，2021(2)：166-167.

［3］范全慧.煤矿井下机电设备状态监测技术探讨［J］.中国石油和化工标准与质量，2019，39(16)：53-54.

［4］任宏伟.光纤传感技术在煤矿机电设备安全状态监测系统中的应用［J］.内蒙古煤炭经济，2019(10)：79-80.

［5］田祥庆.物联网技术在煤矿井下机电设备状态监测中的应用［J］.中国新技术新产品，2019(6)：39-40.

［6］潘文忠.物联网技术在煤矿井下机电设备状态监测中的应用［J］.机械管理开发，2018，33(10)：261-262.

［7］范红斌.煤矿井下机电设备状态监测技术分析［J］.煤炭科技，2017(2)：89-91.

［8］于中伟.煤矿机电设备的状态监测与故障诊断［J］.能源与节能，2016(5)：54-55.

［9］白晶.煤矿机电设备管理及状态监测的技术改进分析［J］.科技创新与应用，2015(34)：110-111.

煤矿监测设备范文第2篇

关键词：煤矿企业；机电设备；安全检测技术

我国在发展阶段最为重要的一项能源就是煤矿，能够极大的促进我国经济的良好发展。同时，也使得我国许多的工人获得了工作机会。然而，煤矿企业在进行发展过程中，经常会出现各类安全事故。因此，煤矿工作具有极高的安全风险，煤矿工人能否进行安全的操作，以及机电设备能否具有安全性，关系着整个煤矿企业能否获得安全保障。因此本文对煤矿企业在检测机电设备安全性时所应用的技术进行了探讨。

1.机电设备安全监测技术概述

(1)技术特点

由于煤矿企业的作业环境较为特殊，员工和机电设备在此类环境下进行作业，会受到极大的影响。因此，需要通过安全监测技术的借助，来顺利的实施作业，因为其技术特点较为独特。首先是检修目的。在检修机电设备的过程中，对安全监测技术的应用是为了实现特定的目标，其是具有目的性的检修整个设备，专门用于对故障出现的部位进行针对性的检修。通常来说，此类检修技术具有较高的精细化特征，同时，能够根据故障设立更具针对性的方案。其次，综合了各类技术。在对机电设备进行安全监测的过程中，对各方面的专业技术进行了应用，而不仅仅只是运用了单一的技术，其集合了许多专业内容。其中涉及到了摩擦学以及热力学等专业内容，同时，还包含了其制造技术以及自动化技术，在检测阶段应用了各类复杂的技术。

(2)检测技术类型

科学技术在经过不断发展后，也为安全检测带来了更多的技术。①钢丝绳无损检测技术在煤矿企业所应用的无极绳绞车以及煤矿提升机等各类设备中，基本都包含了钢丝绳。在采用钢丝绳对此类设备开展无损检测时，采用了漏磁原理。就是检测人员根据所需检测的元件，将漏检信号向电信号进行转化，同时，通过对强磁技术和弱磁技术的借助，来开展检测工作。

②超声波检测技术

该技术在检测相关事项时，对超声波技术进行了重点应用，其根据反射理论和穿透理论对超声波进行了应用，通过与地波在被检测部位的对陷情况，以及在相关工件中的配置情况等，能够推测出设备哪些部位出现了问题。高效性是此项检测技术最主要的特点，其不仅能够提升判断的准确性，并且能够进行更加安全的检测工作。此项技术在皮带轴以及天轮轴等大轴类工作中较为适用。

③磁粉检测技术

如果机电设备在发生故障后，其某个部位出现了缺陷，那么，就会相应的改变其磁场。采用不同的方式，从磁场磁导率方面，通过对机电设备缺陷部位的检测，能够确定缺陷在设备表面的具置。如果设备出现了缺陷，那么磁粉就会对缺陷部位的磁场产生吸引，进而促进磁粉在缺陷部位的堆积，以此来实现对检测任务的完成[1]。

④渗透检测技术

该技术在进行检验的过程中，对渗透液进行了应用。要将渗透液涂抹在机电设备表层，同时，需要去除除了缺陷部位以外的表面多余的渗透液。这一环节也是最为关键的环节，通过相关试剂对毛细血管的显像，能够缓慢的吸出残留的渗透液，进而在缺陷部位留下相应的痕迹。各类检测技术在应用了铜件材料和铝合金材料的机电设备中较为常见，由于铝合金缺乏良好的导磁率，因此，如果机电设备出现了故障，那么采用磁粉检测法无法实现对其的检验。

2.采煤机安全监测中所应用的安全检测技术

在开采煤矿的过程中，所应用的最为关键的设备就是采煤机，其不仅能够使煤炭产量得到提升，还能够使安全事故的发生得到减少。由于井下开采煤矿需要面对较为恶劣的环境，加上采煤机目前的结构十分复杂，因此在对其进行实际运行时，煤以及岩石等级对其造成冲击，进而导致安全事故的发生，导致煤矿企业无法进行安全的生产。这个时候，就需要对采煤机进行良好的安全监测。相比国外现代化的采煤机来说，我国所制造的采煤机缺乏先进的安全检测技术，缺乏全面的检测范围和充足的检测参数是最为常见的问题，因此无法实现对故障的诊断。这个时候，就需要从运行状况方面，通过与采煤机的结合，来对安全监测技术进行合理的选择，具体如下：首先是温度监测[2]。在监测运行阶段的采煤机时，通常会用到温度监测技术。在线技术被大规模的应用到了采煤机的温度监测工作中，一旦损坏了采煤机内部的轴承，就导致其失去截割滚筒的功能，进而导致受到严重的摩擦，滚筒温度也会随之提升，这个时候，就可以借助温度监测法来对故障部位进行确定，这样做不仅能够从运行状况方面，有效的对采煤机进行监测，还能够从故障发展趋势方面，有效的对采煤机进行预测。其次是专家系统。一般来说，采煤机的故障特点为隐蔽性和复杂性，以往在进行安全监测时所采用的技术缺乏准确性和高效性，极易判断失误，这个时候，就可以通过对专家系统的借助，来分析和记录采煤机在现场的故障诊断数据，并以此为基础，通过对知识库的建立，来模拟安全故障，以此来对故障发生的位置及原因进行准确的判断。最后是人工神经网络，在运行煤机的过程中，从最初出现故障预兆到查找故障源这一阶段，通常是一条非线性复杂映射关系，这个时候，在诊断采煤机故障的过程中，通过对人工神经网络技术的应用，不仅能够从故障信号方面，有效的监测采煤机，并且能够采用非线性映射关系，来对故障部位和故障原因进行充分的挖掘，以此为基础，能够保证后续工作的顺利开展[3]。

3.如何提升煤矿机电设备的安全检测

(1)对外界影因素的减少

为了使采煤机的运行能够得到更好的监测，就需要为其创造一个良好的环境。所以，通过对外部环境影响因素的减少能够使采煤机的运行质量得到提升。同时还需要采用各种措施对其进行预防和保护，以此来使采煤机能够处于稳定的运行状态。对良好外部环境的确保能够使采煤机的运行更加稳定，使其能够免于受到外部环境带来的影响。

(2)对相关设备水平的提升

为了采煤机的运维能够得到良好的监控，就必须要以采煤机为基础，对相关得管理体系进行建立和完善，通过对监督管理制度的合理、科学制定，能够使采煤机的运行得到规范。在各区域内以采煤机为基础，通过对运行信息及其相关数据的收集，能够对发生故障时的采煤机故障进行确定。能够根据类似故障排除经验对故障进行解决。此外，在实际进行运维的过程中，需要通过对先进技术设备的引进，以此来确定采煤机的具体故障位置，工作人员通过对其的实时监测，能够实现对相关解决方案的制定[4]。

4.结束语

煤矿企业需要通过对机电设备的进一步检测和维护，来使机电设备在煤矿企业中的运行能够具有安全性和稳定性。煤矿企业从安全性方面，通过对机电设备的检测，能够促进其缺陷的改善，使煤矿企业具备更高水平的生产技术，并为日后的工作提供相应的参考依据。

参考文献

[1]李今明.煤矿机电设备检测工作质量保证措施研究[J].环球市场信息导,2012,(20):75.

[2]沈恩浩.煤矿在用机电设备安全检测技术探析[J].山东工业技术,2017,(21):66.

[3]肖彩萍.电子技术在电视媒体中的影响和应用探析[J].科技传播,2019,11(05):66-67.

煤矿监测设备范文第3篇

【关键词】煤矿供电设备；状态检修；科学化管理

1、煤矿供电设备安全状态监测的必要性

1.1实施状态检修，主要通过在线和离线等方式，对特定范围的供电设备进行有效监测，及时掌握供电设备运行的工作状况及相关信息，通过对数据的科学分析和准确判断，实时了解供电设备的安全运行状态，制定科学而系统的供电设备状态检修措施。我国各地区的电力系统供电设备由于种种原因存在一定差别，因此我们国家有关部门对供电设备的状态检修方案没有进行更加明确的统一规定，无法统一制定详细的规程和标准，只在概念上对状态检修作了总体要求，指出各地必须根据实际情况，依照当地电力企业不同供电设备的具体特点和各自运行状况采取相应措施。供电设备自安装之日起的安全运行时间没有很具体的区分，大都依据以前的工作经验而确定。有的地方电力企业的供电设备采用的检测手段仍然停留在以人工操作为主的先验阶段，其检修程序繁琐，技术尚不成熟，难以有效确保供电设备的安全稳定运行，具体的实施方案缺乏科学依据，导致具体检修人员的工作力度也不是很大。随着科学技术的进一步发展，电力系统的供电设备状态检修工作也应向科学化目标迈进，向智能化方向发展，向数字化操控程序过度。总之，要想对供电设备实施状态检修，首先必须对区域电力系统的运行状况进行系统、详细而准确的在线监测，然后经过对所监测到的数据进行分析处理，运用数字化技术进行科学比较，最终鉴定出供电设备当前的实际运行情况，藉此确定何时以何种方式开展检修。

1.2煤矿供电系统的安全、高效发展离不开电网设备的可靠性，通过计算机软件检测实现供电设备安全、高效运行。随着社会经济的发展，部分局域性电网容量不断增加，而随着高科技与尖端技术的发展，现代电子产品的品质与性能日益多样化，导致广大生产企业和生活用电的用户对供电的可靠性要求越来越高，任何技术都是在发展中逐步成熟和进步的，这期间会出现种种意想不到的问题，所以维修管理的重要性必然客观存在，并且日益暴力出传统技术水平的局限。为确保维修费不变的情况下，尽可能降低运行风险，必须制定科学的维修措施，改变传统的检测维护程序，为确保煤矿企业安全运行，进一步提高设备管理与检修技术水平，尽可能节省检修时间和费用，是当前供电企业面临的重要课题。

1.3煤矿供电系统在随着科技进步设备不断更新，同时必须采用新技术，面对新设备、新工艺的逐步更新，传统的供电设备检修模式已经落后，难以满足现代经济发展对电力企业高效运行的需要，因为传统的人工检测方式主要强调“到期必修”，容易造成浪费，而计算机软件检测能够按设备的实际状况进行检修，不至于造成检修过程中太多的人力、物力、财力浪费。传统检修从另一方面有时也可能造成因检修时间没到而突发的故障问题，由于形成了定期检修制度，那么既然未到检修周期，就不能随意进行检修，长期以往，容易促成供电设备运行的状况不佳，造成电力企业和用电客户的双重损失。由于电气设备各部件之间使用寿命存在个体差异，即使是同一类设备，由于运行环境和外界的影响不相同，其使用寿命也存在一定的差别。为提高供电设备的有效利用率，为确保供电设备的持续安全运行，因此，对电力企业供电设备在完成计划检修的检验基础上完全实施状态检修，必要时充分发挥数控技术和计算机软件开发工程的促进作用。

2、实施煤矿供电设备状态检修的智能化监测

利用计算机软件实施煤矿企业供电设备状态检修，需要在传统人工操控的基础上开发智能化监测技术、在高科技数控诊断技术的基础上进一步研究，探索一种既科学、合理又经济、适用的设备状态检修模式。首先要科学把握检修时机，明确检修项目，从当地实际情况出发开展状态检修，不能从概念和计划出发搞“一刀切”，行“一阵风”，始终要以供电企业的安全运行和社会及经济效益为主，要有科学有效的长期规划，在认真汲取各兄弟单位经验的基础上，及时总结经验广泛吸取教训，实时开展状态检修，力求从源头抓起，必须把对供电设备的规划、设计和设备选型都纳入未来状态检修的安全运行中，保障主设备监造和运输等全过程的智能化管理，必须确保设备的最佳初始状态。其次要重点做好供电设备状态监测工作，只有在准确无误的前提下才能开展有效检修，否则不是浪费便是防患与然，此两种极端的回避是供电设备状态检修在智能化科学技术创新基础上的突破，当前普遍运用的红外线测温就是为及时发现供电设备中潜伏性故障的有效措施之一，可及时提供设备状态准确无误的信息，为下一步的设备状态科学诊断提供有效分析数据。从某种程度上来说，它所提供的设备状态信息的准确性、及时性和全面性。因此，应综合分析，决定对设备进行哪些状态监测，以保证设备状态信息的全面性。第三要选择最佳状态监测点和监测设备。供电设备是电力系统的安全运行基础保障，尽可能避免发生故障，减少供电设备使用材质方面的各种潜在因素，降低安全隐患和稳定性破坏的可能性。实施供电设备状态检修的关键是对所使用设备的客观运行状态分析，发挥数字化技术优势，对可能发生的故障实时诊断，对设备运行、维修和监测数据进行状态分析，使故障诊断更加准确。根据供电企业设备的特点，选择相应的监测点和监测设备。最后需要特别强调的是要加强供电设备状态检修的有效管理，与一般的企业管理不同，电力企业的供电设备状态检修管理更强调人的主观能动作用。

3、煤矿供电设备状态检修技术的发展趋向

开展供电设备状态检修是确保煤矿企业安全可靠运行的发展趋向，是减少供电系统设备事故的有效手段，实施供电设备状态检修是电力行业不可轻视的现实课题，在社会经济发展过程中，安全、高效的电力资源越来越成为城乡经济发展的现实需要，而且能够有效促进现代工业企业的快速发展。为进一步节约能源，利用计算机软件工程技术设法提高供电的安全与质量，强化数字化安全运行理念，通过计算机远程监控，提高供电设备的可靠性，全面实施供电设备的安全与智能化状态检修，对提高煤矿经济效益和安全质量保障起着重要作用，促进电力经济的高效、环保和可持续发展。在煤矿企业体制改革过程中，从科学管理角度打破多年来形成的行业垄断局面，在系统各个环节引入技术竞争机制，尤其数字化技术理念，能够有效促进电力企业从技术角度提高资源利用率，减少损耗、节约能源，改善服务方式提高服务水平。煤矿供电今后的发展趋向主要以新技术和新设备保障电网的安全运行，进一步提高用电安全，对于电网及其它供电设备，利用数字化技术，实施状态检修，降低故障检测和维修成本，从节约能源、降低损耗、实时维护、安全运行角度提高供电企业的经济效益。通过计算机软件工程的有效开发，提高数字化技术服务水平，强化创新意识，进一步提高安全、优质、高效供电的可靠性，为供电企业的每一家用户提供能源服务保障，尽可能减少无辜停、断电现象的发生，从而改善售电服务质量，提高供电安全性，降低能源损耗，减轻电网输送压力。

为确保煤矿供电安全，进一步强化供电设备和电网输送能力的可靠性，采用数字化监测设备，提高检修功能的自动化与智能化水平。开展状态检修首先要确定所开展的设备对象，对主设备实行状态检修，加快开展状态检修的步伐，不危及设备运行的安全性，减少停电时间，减少设备维护成本。此项工作应该逐步开展，尽量不要盲目安排停电检修。设备状态检修管理作为供电系统的重要管理部分，直接影响到供电企业的安全和质量，加强供电设备状态检修管理，特别是安全管理、质量管理、成本管理，进一步提高检修管理人员综合素质，也是创一流供电企业的客观要求，实施供电设备状态检修是创新型的检修管理模式，是电力行业适应新形势社会经济发展做出的必然选择。开展供电设备状态检修是确保电力企业安全可靠运行的发展趋向，是减少供电系统设备事故的有效手段，实施供电设备状态检修是电力行业不可轻视的现实课题，也是创一流供电企业的客观要求，实施供电设备状态检修是创新型的检修管理模式，是煤矿供电系统为适应新形势社会经济发展而做出的必然选择。

煤矿监测设备范文第4篇

【关键词】煤矿机电设备；故障检测；技术分析

近些年来，煤矿工业发展迅速，生产规模日渐扩大，随之增加的就是相关机电设备的使用种类与使用量。我们都知道，煤矿机电设备工作环境一般都非常恶劣，极易出现故障。所以，高质量高效率地完成设备故障检测维修工作，对煤矿企业来讲至关重要。惟有如此才能让其在安全的环境中工作，保障顺利进行生产，延长设备寿命。

1.煤矿机电设备主要故障

煤矿机电设备种类非常多，可是在检测与维修工作中，可以发现他们具有很多共性特点，下面以空气压缩机和移动变电站为例，说明煤矿机电设备经常遇到的故障。

1.1机电设备工作中的主要故障

机电设备在工作过程中发生的故障主要可以分成机械故障与电气故障两类，电气故障指的是导电部分发生的故障，像定子绕组、电刷等出现的故障等。而机械故障则是指机械的点蚀、烧蚀、断裂等，通常包括转轴、铁心、风叶、机座等处的故障，比较容易观测到。实践过程中，可能出现的一种情况是故障根本原因一致，但是所产生的最终结果大不相同，这主要是由于机电设备相对复杂，结构不同所致。

1.2空气压缩机故障

（1）功率消耗同规定设计值不一致。（2）排气量同设计要求不一致。（3）排气温度同设计温度不一致。（4）级间压力同正常压力相比偏低。（5）气缸内声音异常。（6）活动部件声音异常。（7）气缸发热。（8）轴承或者十字头滑履发热。

1.3移动变电站故障

（1）复位按钮按下之后，漏电指示灯亮起，但是馈电开关合不上闸。（2）开关合闸以后，馈电开关合不上闸，指示灯也不亮。（3）在设备运行过程中，当馈电开关正常跳闸以后，漏电信号亮绿灯，馈电信号亮黄灯。（4）当按动实验按钮之后，馈电开关未能实现有效跳闸。（5）在设备运行中跳闸时，馈电开关红灯亮起。（6）做出补偿调整以后，补偿按钮松开，馈电开关跳闸。

2.故障检测技术分析

故障检测技术的关键性内容有：故障形式判别、故障分离、信号检测、故障预报等。现在，国内机电设备故障检测技术同国外先进国家相比，尚有非常大的差距，煤矿机电设备故障检测工作中体现的问题更为突出，若想更好地发展我们国家机电设备检测技术，就非常有必要进行相关的故障检测调查与分析，迅速得到国际故障检测新技术的有关资料与信息。

2.1通风机故障检测

迄今为止，应用到通风机故障检测的相关设备还比较少，种类不够完善，矿井主风机在线监测与故障检测仪是当前通风机的主要故障诊断系统，这一工作系统主要工作职能有以下几个方面：

（1）加速度时域及频谱实验分析。

（2）能实现报警与打印功能，可以设定任意的报警参数值，如果设备运行参数超过设定限度，则可以发出警报信号，并且随机打印出来。

（3）可以实现设备智能化诊断，其诊断机理为：先用加速传感器测量敏感通风部位振动加速度，再计算出功率频谱与烈度值，并采取分析灰色关联度的办法，分析功率谱分布状态及存到专家系统内的设备故障模式关联。最后按照关联度的程度不同，检测出通风机的故障发生类型。

2.2矿井提升机械故障检测

矿井提升机是矿井运输与井下生产的关键设备，它担负着原煤提升、材料下放、人员升降及设备运送等多项任务。矿井提升机的安全可靠运行对于煤矿企业的生产安全来讲意义重大，它不但会影响到煤矿的生产质量与生产效率，更与煤矿生产工作人员的生命安全息息相关。当前，我们可以把矿井提升机出现的机电故障按照前面提到的标准划分成电气故障和机械故障。机械故障表现特点在于一些特定参数同标准限额参数不一致。对这一问题的解决办法是加强保护装置的功能。对于电气故障而言，则需要测量大量的工况变量参数，通过精确的数据对比验证来降低故障发生的可能性。应该认识到，若是电气故障得不到迅速有效的解决，则会很容易使机电设备产生机械故障。因此，很多科研人员展开了相关的研究工作，为保障矿井提升机的安全稳定运行，做出了不小贡献。

2.3异步高压电动机故障检测

异步高压电动机在煤矿生产中起着非常重要的作用，对矿用异步高压电动机来讲，最常见的故障诊断办法包括信号处理、参数辨识和模式识别。故障检测技术主要有：其一，电流高次谐波检测，检测完成之后借以判断电机有无故障发生。其二，对电机内部的磁通量进行检测，当电机定子有故障发生时，它的内部磁通量会发生水平或者是垂直方向上的变化。所以，只要对这两个方向的磁通量变化进行准确检测，看变化程度的大小，就能够系统检测出定子有无故障发生。

2.4采煤机工况检测

因为我国采煤机系统检测能力不高，并且未能实现故障检测的标准化。国家正加大力度研究这项技术，把该方面很多工作都列入到了国家重点科技规划项目。采煤机工况故障的检测技术包括如下几个模块的内容：变频器通信、采煤机外检测、采煤机臂检测、高压控制箱检测等。这里面，变频器通信模块包含具有自身独立功能的液晶显示屏，可以实时显示出采煤设备牵引电机的工作电流，输入变频器电压等参数。同时，它还拥有过载、过流、欠压及温度保护等多项保护功能。上面提到的检测信号能够经由通信模块输送到工况检测中心，再进行有效的相应处理，之后用图形或者文字的形式显示给工作人员，便于进行相关处理。达到故障检测的最佳效果。

3.总结

煤矿机电设备故障检测是一项全新的科研课题，因为现在研究开发工作投入不足，技术能力同国外相比还有很大差距。因此应当重视此项事业，让煤矿工作更加安全，更加环保。在根本上保障员工的人身安全，缩小这项技术同发达国家的差距。　[科]

【参考文献】

［1］董正玉．机电设备中的常见故障分析及维修[J]．煤矿机械，2006．02．

［2］李普．浅谈煤矿机电设备的维修及发展[J]．科技信息，2010，09．

煤矿监测设备范文第5篇

关键词：井筒装备 Cortex-M3 提升安全

中图分类号：TD53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0110-02

井筒装备一般包括井架、给排水管道、罐道与罐道梁等几个部分。井筒装备的提升安全性直接关系着矿工的生命安全和煤矿的安全生产，同时也影响着煤矿企业的经济效益。其中井架由于在恶劣的环境下长期工作，其整个结构有可能产生难以预料的变化，可能存在着不同程度地变形、损害，导致整个井架的承载能力下降。罐道是罐笼的导向性装备，由于提升过程中会发生碰撞其它装置或罐笼承载不均衡，刚性罐道会产生各种安全问题。给排水管道由于受地表的沉降作用也将承受垂直压力的影响，当预设的可压缩缓冲带将被压缩完结时，必须采取措施保证仍有足够的缓冲带，否则给排水管道将形变，进而破损而漏水，对整个提升系统的安全性造成威胁。

以往针对井筒提升安全已开发出的产品，都是单一化的数据监测，并未做到整体全方位的科学性评估，数据与数据之间没有建立联系，相互脱节，无法做到数据综合预估的能力，无法更早的发现潜在的安全隐患；对未来的预测基本是根据曲线趋势图，没有完备的预估理论体系，预测结果不够准确。

所以需要开展对煤矿井筒装备提升安全性的全方位实时检测，以及对其进行有效的预测理论的研究。本项目就是要对井筒装备提升系统进行全方位在线实时监测预测，防止安全事故的发生。

1 系统结构组成

基于Cortex-M3芯片的井筒设备提升安全检测系统，其包括上位机实时监控系统、排水管道位移检测子系统、井架变形检测子系统、罐道和罐道梁变形检测子系统，每个子系统都包括有微控制器最小系统、多路传感器、本安信号处理电路，各个子系统的传感器分别将检测到的数据通过本安信号处理电路放大和滤波后通过单总线送入对应的微控制器中进行处理，三个微控制器通过485总线方式把采集到的数据传送给上位机。PC机获得了下位机网络监测到的数据后，对各类数据进行融合分析处理，最终获得未来提升安全性的预测报告。

系统选用意法半导体公司的32位处理器STM32F103C8T6作为主控芯片，STM32系列采用高性能、低成本、低功耗的ARM？Cortex-M3内核。其时钟主频高达72MHZ。

2 系统硬件设计

2.1 最小系统模块

系统选用意法半导体公司的32位处理器STM32F103C8T6作为主控芯片，其具有1.25DMIPS/MHZ的处理能力。拥有系统需要的GPIO、PWM、I2C、USART、SPI、ADC等外设。所以最小系统仅需要晶振电路、复位电路和去耦电容。如图2所示。

2.2 信号调理电路

信号调理电路由带通滤波电路和信号放大电路组成。带通滤波电路有效滤除了杂波信号。由于传感器输出信号为微弱信号，所以放大电路由两级运放组成，满足了系统的要求。如图3所示。

2.3 RS485总线模块

实际工作中，差分传输方式是485接口所采用，因此其抗共模干扰能力强，其传输距离能达到1 km以上。485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离如果超过100 m，需要在485通讯的开始端和结束端并上120欧姆的终端电阻。

3 结论

实验表明，井筒设备提升安全检测系统能够实时检测排水管道、井架、罐道与罐道梁的变化情况，并且能够准确给出预测报告，可以有效的预防事故的发生，保障提升机长期安全有效运行，给煤矿产业带来长久的经济效益。

参考文献

[1] 刘家瑞，张村，党高伟.煤矿安全概论[J].科技致富向导.2011（20）.

[2] 张希武.矿井提升安全[M].北京：煤炭工业出版社.1989.