矿井电气设备监控网络与故障诊断分析 本文关键词：矿井，电气设备，故障诊断，监控，分析
矿井电气设备监控网络与故障诊断分析 本文简介：摘要：为保障矿井电气设备的安全稳定运行，基于创建矿井电气设备监控网络与故障诊断系统的意义，设计开发了一种矿井电气设备监控网络与故障诊断系统，介绍了该系统的运行流程，具体结构，设计了该系统的硬件部分与软件部分，并进行了安装调试，实际应用结果表明，应用该系统可实时监测电气设备与及时诊断电气设备故障，有助
矿井电气设备监控网络与故障诊断分析 本文内容：
摘要：为保障矿井电气设备的安全稳定运行，基于创建矿井电气设备监控网络与故障诊断系统的意义，设计开发了一种矿井电气设备监控网络与故障诊断系统，介绍了该系统的运行流程，具体结构，设计了该系统的硬件部分与软件部分，并进行了安装调试，实际应用结果表明，应用该系统可实时监测电气设备与及时诊断电气设备故障，有助于人们早发现，早处理电气设备故障，更好的保障矿井正常生产。
关键词：电气设备；运行；监测网络；故障诊断
在煤矿的生产过程中，电气设备是最基本的设备。煤矿井的工作环境较为复杂，空气的湿度及粉尘浓度较大，长期呆在这样的环境中，设备的性能将会受到严重的影响，且极易产生故障，进而对煤矿的生产造成影响。因此，对电气设备的运行状况进行监控，及时找出故障，并进行有效解决，以确保电气设备可以正常的运行。计算机技术的日益发展为该技术提供了有效的支撑。鉴于此，设计了一种新型的电气设备监控网络及故障诊断体系[1]。
1电气设备监控网络及故障诊断系统
矿井电气设备监控网络具备较强的信息化及自动化，可以将网络技术、信号处理技术及传感器技术进行有效的融合。该系统可以实时监控电气设备的运行状态，同时通过监控数据来判定设备的工作状态，对故障进行有效的识别。通过该系统的相关技术可以获取电气设备运行的相关参数及数据，之后再运用状态专家系统来对其进行分析，及时找出其中的问题及预防，为设备的维修提供可靠的依据[2]。
2常用故障诊断方法
目前，对电气设备运行故障进行诊断的方法主要有两种：温度诊断及振动检测。（1）振动检测方法。该方法具有简单的可操性，通过检测工具就可以迅速检测出故障，通常情况下所运用的工具为精密诊断系统和简易诊断仪器。目前，最常用的工具为精密诊断系统，通过该系统所获取的结果具备较强的精确性。其基本原理是运用检波器来获取精确的振动信号，同时基于该信号来判断设备的故障。（2）温度检测方法。一旦运行出现故障，电气设备就会迅速升温，因此可以基于升温来诊断故障。通过监控电气设备运行的温度变化，并将相关数据绘制成图表，将其与正常状态下的数据进行比较，对设备的温度变化及故障进行有效的掌握。通常情况下，诱发故障的点就是温度最高处，因此可以对设备故障进行精确的定位[3]。
3电气设备监控网络及故障诊断系统的开发
3.1系统运行流程
该系统的构成主要有4部分内容，即信号的采集、处理与分析、故障的诊断及评估决策，其详细步骤如图1所示。首先，在设备运行过程中，运用相应的传感器来收集相关参数，如温度、压力及振动，之后对所采集的各种信号进行一系列的处理，如放大、滤波等，以完成信号的采集。将各个信号进行分类，提取相关的特征值，并进行有效的处理。通过这些特征值、相关参数及故障之间的关系，再与数据的特征值相结合，判断设备是否存在故障，从而对故障的类型、所处位置及程度进行明确。与煤矿井下的环境及相关设备的运行状况等各个信息相结合，对故障的发展趋势进行判断，基于诊断的结果来判断该设备是否需要维修[4]。
3.2系统整体结构设计
系统监控的构造图如图2所示。该系统具有3个层次，分别为管理层、设备层及控制层。基于电气设备的实际需求及相应的生产规模来划分系统，运用相关的方法来连接整个监控单元，使其形成一个整体，从而确保信息传输具备时效性。通过网络系统来传输监控信息，使其到达控制中心，并在显示屏中显示出来，同时运用计算机技术来分析相关的信息。信号监控系统所运用的结构为B/S，该结构具备较强的分布性，且具有简单的形式，运用网络技术可以随时分析数据，以确保运行数据具备较强的时效性[5]。
3.3系统硬件组成
该系统所包含的硬件设备主要有以下几点：温度传感器、电源缆线、振动检测设备及其加速度传感器、本安交换机等等。其中最核心的硬件设备为振动加速传感器及其检测设备、数据采集分站。振动检测设备可以对相关的信息进行分析处理，例如最大振动值、振动频率等，从而对电气设备的故障进行诊断。另外，基于我国相关的标准，在该检测设备中加入振动烈度信息，可以基于电气设备的加速度来明确故障状况。数据采集分站可以对电气设备的相关参数进行有效的监测、收集、传输及展示，促使电气设备的运行状况得到精确的监测及诊断[6]。
3.4系统软件设计
基于OPC技术来建立相应的控制平台，以完成该系统的研发，其中主要有三个部分，分别为项、组及服务器，并将其融入到控制平台。操作界面主要基于以太网为核心，将采集到相关信息转变为HTML文件，同时依据监控网络及故障诊断系统来实施Web应用配置，运用网络来收集运行的实时信息[7]。通过参考设备运行过程中的参数来设备相应的报警值，若该监测参数大于设定的参数，就会做出报警。基于信号的特征值，运用相关的知识库来判定故障的类型、所处部位及程度，创建有效的运行监测及故障诊断的日志。在对数据库加以查询、储存及处理的过程中，运用相关的数据库。通过该软件来实现相应的功能，如实时显示、报警及报表的查询、趋势及诊断的分析等等。
3.5设备安装及系统测试
在对系统进行研发设计之后，通过故障进行诊断，对设备运行进行有效的监控，以确保信号可以全面、精确的收集，并以此为原则，选择最佳的地点来安装监控设置，同时针对系统开展一系列有效的防护措施，再对系统的运行状态进行测试，以取得电气设备的各种参数，例如温度、电压等等[8]。
4故障诊断系统应用界面
本套监测系统，其工作重点主要是用于实时监测设备电机、轴承、减速器、滚筒等部位的温度信号及振动信号，通过对这些信号的深入分析，最终来判断设备的故障情况，并进行相应处理。依据设备故障诊断的实际需求，可借助LabV1EW在管理层设计上位机具体监测程序，LabV1EW采用的是较直观的图形化编辑语言来进行程序的编写的，并以框图的形式来输出，可更便于实地操作。如图3所示为该大型设备故障监测界面应用图，其主要是实时监测并显示被监测设备的电机温度情况，振动情况，同时可把被监测设备各监测点的实际振动情况绘制成连续振动图显示于显示界面右侧，设备维修人员可根据显示的各设备故障部位的及其故障的严重程度，来尽快定位设备故障部位，并制定出具体解决方案。借助右上角的历史数据查询功能，可对不同时期设备历史故障情况进行查询，以更好的辅助处理设备故障。
5结束语
在煤矿井下复杂的工作环境中，为了使电气设备得到稳定有效的运行，本文研发设计了一款新型的电气设备监控网及故障诊断体系。（1）针对新型的电气设备监控网及故障诊断体系，实施有效的定义，运用一些技术建立信息化及自动化的监控网，例如信号处理技术、网络技术等，从而可以实时监控电气设备的运行状态及诊断故障。（2）目前在检测振动及温度的时候，通常会采取两种方法来进行分析，为系统的研发奠定牢固的基础。（3）基于电气设备的实际需求，由系统的整体流程、结构设计、软硬件设计及安装调试等层面出发，研发设计一个新型的监控网络及故障的诊断系统。
参考文献：
［1］陈菊芳.矿山机电电气设备的检修与安全监控系统分析［J］.电子世界，2018（17）：88-90.
［2］张黎.基于电气设备的智能监控系统设计应用［J］.科技创新导报，2017（22）：11-13.
［3］康旭花.煤矿机械电气设备自动化调试技术应用及研究［J］.能源与节能，2016（04）：22-24.
［4］梁永封.煤矿电气设备故障维修及解决策略［J］.山西能源学院学报，2017（02）：33-34.
［5］张丽然，楚爱霞.煤矿企业中电气设备的绝缘在线监测与状态检修［J］.煤炭技术，2013（03）：58-60.
［6］郭宗跃，曹翻.煤矿安全监测系统电气隐性故障的处理［J］.煤矿安全，2009（09）：71-73.
［7］门飞.基于GAN总线的煤矿监测监控系统［D］.西安：西安科技大学，2009.
［8］田晓斐.电气设备智能化监控系统的研究与应用［J］.自动化应用，2016（07）：55-57.
作者：徐化连 单位：大同煤矿集团机电装备泰宝密封有限责任公司
矿井电气设备监控网络与故障诊断分析 来源：网络整理
免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
相关文章