提升机运行状态在线监测与故障诊断系统研究

发布时间：2017-09-07 12:26

  本文关键词：提升机运行状态在线监测与故障诊断系统研究

  更多相关文章： 矿井提升机 状态监测 PLC 粒子群优化算法 支持向量机 故障诊断

【摘要】：矿井提升机是煤矿生产中大型的机电设备,负责物料以及工作人员的提升及下放,因此,矿井提升机的安全稳定运行,不仅关系着煤矿生产效率,更是矿区工作人员的安全保证。提升机运行状态在线监测与故障诊断系统提供了提升机运行状态可视化的监测平台以及稳定可靠的故障诊断方法,为提升机的安全稳定运行保驾护航。本文包括提升机运行状态监测以及故障诊断两大部分设计,首先详细的介绍了矿井提升机系统的组成并分析了其常见故障,确定了本系统需要监测以及故障诊断的对象：主轴装置、电控系统、液压系统以及润滑系统。其次依据矿区条件以及监测对象性质,选用了工业以太网作为远程通讯方式,实现了集控室对提升机远程监控以及故障诊断,完成了系统硬件选型以及现场安装调试。软件是系统硬件间交互的接口,PLC程序的编写实现了中继站读取传感器信号,基于组态王的上位机组态完成了PC单元与中继站的信息传递以及可视化的监控平台设计,并具备一定的数据处理功能：历史数据的保存、查询、打印,状态参数的超限报警,组态系统的性能检验,事件参数的详细记录以及用户管理功能。最后,详细介绍了粒子群优化算法(PSO)以及支持向量机(SVM)并建立了基于粒子群优化算法的支持向量机故障诊断模型,经数据测试验证了该模型具有较好的故障诊断效果。本套系统包括对晋煤集团成庄矿三部提升机系统状态参数的实时监测以及故障诊断。每一提升机单元均包含传感器数据采集,中继站数据处理以及上位机组态三部分,集控室读取各个提升机单元数据并统一监控,基于MATLAB平台建立的故障诊断模型完成了对提升机的故障诊断。本系统将状态监测与故障诊断融为一体,完成了已有的人工监测记录与经验故障诊断向在线实时监测与科学诊断的转变,实现了矿井提升机的现代化管理。
【关键词】：矿井提升机 状态监测 PLC 粒子群优化算法 支持向量机 故障诊断
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD633;TP18
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究的目的和意义10-11
• 1.3 研究现状与发展趋势11-12
• 1.4 本文主要研究内容与结构12-13
• 1.4.1 本文主要内容12
• 1.4.2 本文结构12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 矿井提升机系统及其常见故障分析14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 矿井提升机系统14-17
• 2.2.1 矿井提升机系统的组成14-16
• 2.2.2 矿井提升机的工作原理16-17
• 2.3 矿井提升机故障分析17-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 系统方案设计与硬件设计20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 矿井通讯方式的选择20-22
• 3.3 系统方案设计22-25
• 3.3.1 传感器获取提升机运行参数23-24
• 3.3.2 中继站传输处理数据24
• 3.3.3 上位机组态24-25
• 3.4 系统硬件设计25-35
• 3.4.1 设备选型的依据25
• 3.4.2 副斜井提升机单元传感器的选择25-29
• 3.4.3 副斜井提升机单元中继站硬件选型及设计29-34
• 3.4.4 副斜井提升机单元硬件设备现场安装34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 系统软件设计36-58
• 4.1 引言36
• 4.2 副斜井提升机单元PLC系统程序编写36-43
• 4.2.1 STEP7-Micro/WIN36-37
• 4.2.2 PLC系统程序设计的步骤及方法37-38
• 4.2.3 信号处理程序编写38-40
• 4.2.4 超限报警程序编写40-41
• 4.2.5 以太网络传输模块组态配置41-43
• 4.3 副斜井提升机单元上位机组态设计43-57
• 4.3.1 基于组态王的上位机组态设计43-56
• 4.3.2 集控室上位机组态设计56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 基于粒子群优化的支持向量机提升机故障诊断58-70
• 5.1 引言58
• 5.2 粒子群算法58-60
• 5.2.1 粒子群算法的基本原理及流程58-59
• 5.2.2 粒子群算法的改进59-60
• 5.3 支持向量机60-64
• 5.3.1 实现最优分类的超平面结构60-61
• 5.3.2 线性可分支持向量机61-63
• 5.3.3 非线性情况下的支持向量机63-64
• 5.4 提升机故障诊断模型建立64-68
• 5.4.1 粒子群优化算法的参数选择64-65
• 5.4.2 故障诊断模型建立65-66
• 5.4.3 副斜井提升机单元故障诊断66-68
• 5.5 本章小结68-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 总结70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 攻读学位期间发表的学术论文和科技成果78

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4 徐其伦;;旋转机械在线和离线故障诊断系统[J];炼油化工自动化;1992年03期

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6 陆明春;张学启;;一种大型旋转机械远程在线监测和故障诊断系统[J];天津冶金;2008年01期

7 王新;汽轮发电机组振动监测与故障诊断系统[J];有色冶金节能;1997年01期

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9 李建华;雷志鹏;李艳伟;;综采工作面“三机”状态监测及故障诊断系统开发[J];中国煤炭;2012年09期

10 范秀兰,马欣,戴自祥,何衍庆,俞金寿,陶敬时,卢康妹,徐强,郑建明,王甫兴;开停车控制与故障诊断系统[J];中国造纸;1998年03期

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1 黄建军;杨世锡;李志农;严拱标;;旋转机械远程状态监测与故障诊断系统的开发[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年

2 肖涵;李友荣;;风机远程监测与故障诊断系统的研究[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集（一）[C];2007年

3 冯俊婷;王冶;徐挙;刘国发;王桂增;;基于小波的中国实验快堆钠泵故障诊断系统[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年

4 盖强;冯杰;初健;;舰船主机故障诊断系统[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

5 陈剑;;基于定性推理的故障诊断系统研究[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年

6 赵建鹏;丁国辉;胡亮;;一种基于多信号模型的故障诊断系统设计与实现[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年

7 成成;黄道;;大型化肥生产过程的故障诊断系统[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

8 谢江华;徐才发;张迅;李汉祥;杨德斌;;大型设备的远程在线监测与故障诊断系统的实现[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年

9 谢立强;王雪;谢志江;;组态式在线监测与故障诊断系统的研究[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年

10 赵杰;刘教民;;一种低压智能化电器故障诊断系统研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

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1 记者 李黎邋通讯员 徐国青;理工监测四个项目跻身 “国家队”[N];宁波日报;2007年

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5 王广夫;船舶电力故障诊断系统的研究与应用[D];大连海事大学;2015年

6 孙长建;面向远程故障诊断的物流设备数据采集与监控系统设计[D];西南科技大学;2015年

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本文编号：809555