矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究

发布时间：2020-07-17 20:18

【摘要】：矿井主通风机作为煤矿通风系统的关键环节之一,它的稳定运行是矿井安全生产、合理通风的保证。矿井主通风机出现异常,不仅会给企业造成巨大的经济损失,严重的还会危及井下工作人员的生命安全。基于这种情况,如何对矿井主通风机故障进行及时有效的诊断,并快速处理出现的问题就显得非常重要。本文通过对主通风机结构组成、工作原理等内容的分析和对煤矿的实地调研,对主通风机监控系统所需的监测参数及故障案例进行收集整理,确定了设备的主要故障类型、故障发生原因以及各类故障之间的逻辑关系,并以此为依据建立了主通风机故障树。最后通过故障诊断分析,建立了基于模糊推理的主通风机故障诊断方法。我们结合煤矿主通风机监控及故障诊断需求,建立了系统功能模型,用以分析系统在监控和故障诊断中任务调用以及数据信息的传递。同时建立了专家系统结构模型以及基于Web的系统信息架构。最后,采用Access关系数据库+组态王对矿井主通风机监控及故障诊断专家系统进行了开发实现,以便能改善和提高煤矿主通风机运行的安全性。本文主要研究和取得的成果如下:(1)主通风机故障树模型建立。在了解了主通风机结构组成及工作原理的基础上,通过在各煤矿的实地调研,对主通风机监控系统监测的参数和故障案例进行收集分析,确定主要故障类型及产生原因,并对各类故障之间存在的逻辑关系进行分析,分别建立了主通风机故障树、电机故障树以及励磁装置故障树。(2)主通风机故障诊断方法建立。在常见故障诊断理论分析的基础上,结合矿井主通风机实际运行情况,建立了基于模糊推理的主通风机故障诊断方法,并以主通风机转子故障为例验证该方法的可行性。(3)基于Web系统总体框架的建立。结合煤矿主通风机监控及故障诊断需求,确定系统的主要功能模块,建立了系统功能模型。然后通过分析系统在监控及故障诊断过程中的任务调用以及数据信息的传递过程,建立了专家系统的结构模型以及基于Web的三层信息架构。(4)系统分析设计及实现。根据不同煤矿用户的实际需求以及用户在系统使用过程中的活动流程,建立系统用例图及用户活动模型。根据系统各功能模块具体内容以及运行过程需求,采用Access关系数据库+组态王实现矿井主通风机监控及故障诊断专家系统的开发,并在陕西煤业韩城地区桑树坪矿进行实际应用开发和测试运行。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD724
【图文】：

1 绪论1 绪 论.1 研究背景及意义我国现有自然资源基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在我国能源中占有的重要地位[1]。但是，我国的地质地形和气候条件比较复杂，经常有水，斯，煤，尘，地压，地热等自然灾害发生，与此同时，我国煤炭的开采中很大比人工操作，其中一半的矿井是高瓦斯矿井[2]。因此，我国煤矿企业不时有重、特故发生。这让人们认识到煤矿企业在生产过程中一直潜伏着巨大的危险性，矿井状况不容乐观。图 1.1 为我国近年来煤矿事故数量及造成的死亡人数[3-5]。

1 绪论1 绪 论.1 研究背景及意义我国现有自然资源基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在我国能源中占有的重要地位[1]。但是，我国的地质地形和气候条件比较复杂，经常有水，斯，煤，尘，地压，地热等自然灾害发生，与此同时，我国煤炭的开采中很大比人工操作，其中一半的矿井是高瓦斯矿井[2]。因此，我国煤矿企业不时有重、特故发生。这让人们认识到煤矿企业在生产过程中一直潜伏着巨大的危险性，矿井状况不容乐观。图 1.1 为我国近年来煤矿事故数量及造成的死亡人数[3-5]。

西安科技大学工程硕士学位论文b 的三层信息架构。（4）系统实现采用 Access 关系数据库和组态王对系统进行搭建开发，不仅能实时监控主通行状况，还能对故障进行分析诊断，判断故障发生类型、产生原因，并为现员提供相对应的处理对策。根据对本课题的研究内容及拟采取的研究方法的分析，本节确定了技术路线1.2 所示。

【参考文献】

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本文编号：2759891