一、大型提升機遠程監測及故障診斷系統提出背景

      1、煤礦信息化是實現煤礦安全生產、管理現代化的手段，是煤礦發展的一大趨勢。煤礦信息化即運用自動化技術、計算機技術實現對煤礦生產中的各個生產與保障環節的主要參數進行各種各樣的監測與控制，以及實現生產過程的調度管理和資源共享。

      2、礦井提升機擔負著提升人員、物料、矸石、原煤等任務，在煤礦的安全生產中起著舉足輕重的作用，實現對礦井提升機的遠程監控是煤礦信息化管理中的一個重要分支。利用組態軟件開發實現了礦井提升機遠程監控系統。

      3、該大型提升機監控系統完成對整個提升機運行過程的檢測、顯示、控制、保護、報警和管理，并把提升機運行記錄等參數以及操作人員的操作信息保存到數據庫。該系統已投入淮南某礦運行，系統穩定可靠，實現了遠程監控和自動化管理目標，提高了單位的生產效益和經濟效益。

       4、礦井提升機是否安全可靠運行，不僅影響到整個礦井的生產，還關系到井下作業人員的安全。 隨著煤礦的大型化和開采深度的增加，礦井提升機如果繼續采用傳統的現場監控和故障診斷系統，將不能適應目前礦井的要求。隨著計算機科學技術、檢測監測技術和故障診斷技術的高速發展，利用現代化高科技對礦井提升機的監測與故障診斷具有重要的意義。

二、國內大型提升機遠程監控系統的發展

       1、我國對煤礦安全監察力度日漸上升及機電設備的安全運行對企業經濟效益和安全保障的影響，煤礦企業迫切需要對礦井機電設備進行在線監測，尤其是作為礦山咽喉的礦井提升機。進行定期檢修、遠程監測和智能故障診斷的研究對設備維護有著重要作用。我國在設備狀態的監測與故障診斷技術的研究起步相對較晚，卻得到了迅速的發展。

       2、國內外大型提升機遠程監測診斷技術的發展  故障診斷技術起始于機械設備故障診斷，現代的故障診斷故障維修不僅在設備使用過程中發生故障時包含了故障維修，進行維修，還應該在故障發生前根據監測診斷的結果確定故障源，提前預防維修。率得到了提高，為礦井提升機的實時故障診斷系統提供了條件。

       3、應用礦井提升機的故障診斷技術已經極大地提高了設備運行的安全可靠性隨著礦井提升機故障診斷系統的快速發展,使礦井提升機故障診斷走向智能化由數值計算和信號處理方法的診斷過程已經被知識處理和推理方法的診斷過程所替代。

       4、我國屬于能源大國,近些年來對礦井提升機故障診斷技術系統的研究更加深入,各種方法相互融合和滲透.礦井提升機狀態監測與故障診斷技術總體上逐步走向信息化網絡化和智能。

三、大型提升機遠程監測信息化網絡化和智能表現以下方面：

1、系統結構

       如今研制的礦井提升機狀態監測與故障診斷系統已發展為網絡化。

2、監測方式

       由先進的在線監測替代傳統的《回監測、定期監測,監測效率得到了提高，為礦井提升機的實時故障診斷系統提供了條件。

3、監測參數

      由傳統的單參數監測已經發展為多參數監測，為后續故障診斷系統提供了更多的原始數據。

4、系統軟件設計

       由單任務系統發展為多任務處理系統。涉及到的通訊處理~數據庫設計~推理機設計等，可以逐漸增加分布優化處理等特點。

5、系統功能

      由監測和診斷逐步走向監測診斷預報，治理和管理,具有一體化的優勢。診斷方法向快捷化、智慧化、靈敏化等方向進展,診斷方式向有傳統的現場診斷發展為現場診斷和遠程診斷相結合。

四、大型提升機遠程監測及故障診斷系統結構圖

五、大型提升機遠程監測及故障診斷方法

1、礦井提升機事故分析

       煤礦提升機運行過程中發生頻率較高，造成巨大損失和影響較大的常見事故主要有過卷事故.斷繩事故.制動失效事故、滑動事故.井筒事故及各類軸類零件突然斷裂事故等。

2、過卷事故分析

      過卷事故主要是上提過卷和下放過卷兩種事故。上提過卷是礦車或人車被提升到地面井口沒有停車，繼續上行造成的事故。造成井架拉倒或是鋼絲繩拉斷而導致跑車。下放過卷是當礦車下放到井底沒有減速停車，造成與井底承接裝置發生碰撞造成的蹲罐事故。

3、斷繩事故分析

       斷繩事故屬于嚴重的事故之一，如果這類事故發生,將造成煤礦重大的經濟損失且危及到此巷道作業人員的生命安全。常出現的斷繩原因有以下幾點。

     ①銹蝕:井下環境相對較潮濕,金屬易變脆,其抗拉強度和抗沖擊強度性能也隨之降低。

     ②磨損:礦井提升機在進行纏繞過程中，變層跨圈處經常出現上、下層鋼絲繩之間的擠壓，也叫跨圈現象，使鋼絲繩出現橫向滑動和縱向滑動,造成鋼絲繩劇烈磨損。地輪不轉或轉動不靈活，鋼絲繩磨損更為嚴重。疲勞;是指k時間的反復彎曲導致鋼他繩強度降低。

     ④沖擊和振動:經常的松繩~過卷將引起的各種沖擊和振動-直接的影響到鋼絲繩的使用壽命。

     ⑤超載:提升時超掛車和拉掉道車輛,將導致過載。

     ⑥個別礦井防護裝置不全或防護不起作用。

     ⑦檢修時措施不符合要求或方法不當。

     ⑧操作不當。

     ⑨超出使用壽命或帶有隱患運行。

4、制動失效事故分析

       礦用提升機采用液壓盤式制動器。制動失效的原因主要有以下幾點:

     ①制動力矩大,導致動張力增大引起滑動。

     ②超載或制動初速大,導致電氣設備跳閘,再次啟動時,司機操作失誤將方向開反，使得重物下放，當發現時礦井提升機速度較快,將會出現制動不住的事故。

     ③制動力矩小，造成制動不住。

5、滑動事故分析

       提升機運行過程中，其滑動現象經常出現在等速運行~啟動加速○緊急制動的三個階段-在礦井提升機的使用中缺乏稱重系統,經常出現超載現象嚴重超載;繩或襯墊有油污;啟動或制動力矩過大，導致鋼絲繩張力差變化大。

6、突發性斷軸事故分析

       軸作為減速器﹑主軸裝置和天輪中的決定性零件，具有支撐作用>引起斷軸事故的主要原因有:主軸疲勞發生斷裂﹑提升機的主軸結構設計與使用不合理、礦井提升機長期處于超載運行中，礦井提升機超出其使用年限。

六、大型提升機遠程監測及故障診斷系統主要功能分析

      1、大型提升機遠程監測及故障診斷系統可對天輪偏擺超限，天輪軸承和主軸軸承進行故障診斷、報警；可通過檢測懸掛裝置的油缸壓力來監測提升載荷，防止裝載量超限、卸載余煤量超限、卡罐等故障，并在需要時能夠斷開安全回路，避免事故的發生；

      2、可對懸掛裝置油缸活塞桿的伸出位移進行實時監測，及時診斷報警防止油缸活塞桿到達危險極限位置及爆缸事故的發生；通過振動測試進行罐道的故障診斷，結合容器實時位置，給出故障點的位置；通過提升容器導向充發電裝置給運動容器處傳感器等負載進行供電。

      3、本產品同時可對天輪運行狀態進行實時音頻和視頻同步采集，實現對提升機系統運行情況的全天候監控。配合其他監測手段對提升機故障進行及早發現和診斷。

      4、該監測系統也具備以太網遠程web發布功能，可實現分布式遠程故障再分析再診斷。該系統同時也具備“黑匣子”功能，可以在需要時查詢歷史故障信息。

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