矿井提升机监测与故障诊断系统研究

发布时间：2017-09-18 05:30

  本文关键词：矿井提升机监测与故障诊断系统研究

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【摘要】：提升机是矿井生产的关键设备，其高效、安全运行与煤矿经济效益及矿工的生命安全息息相关。随着煤矿开采深度的增加和提升设备自动化程度的提高，提升机结构越来越复杂，各部分之间的关系耦合也更加紧密。在运行过程中，一旦某个部件出现故障，就会引发煤矿事故的发生。随着计算机技术、现代检测监测技术和故障诊断技术的快速发展，利用其开展对矿井提升机的监测与故障诊断研究具有重要的意义。 本文通过对常见煤矿提升事故和矿井提升机机械故障的分析，以《煤矿安全规程》为依据，确定了矿井提升机监测与故障诊断系统需要监测的主要运行参数及测试方法，研究了基于集成神经网络的矿井提升机故障诊断方法。论文确定了矿井提升机监测与故障诊断硬件系统的总体结构，完成了传感器、采集卡和工控机的选型以及信号调理电路的设计。文中提出了一种新的空动时间测试方法，并设计了由机械测头和测量计时电路组成的数字式传感器。与原有测试手段相比，其结构简单，操作方便，精度高，可实现空动时间的实时监测。通过对矿井提升机监测与故障诊断功能需求分析，确定了软件系统的总体结构。采用模块化的编程方法，以LabVIEW8.5和Matlab7.0神经网络工具为开发手段，开发了矿井提升机监测与故障诊断软件系统。论文构建了矿井提升机监测与故障诊断系统实验平台，，并对实验系统进行了静态特性分析，对软件系统各模块的功能进行了实验验证。实验结果表明，该系统可实现矿井提升机主要运行参数的实时监测和常见故障诊断，操作方便，性能良好，满足矿井生产的需要。
【关键词】：矿井提升机 故障形式 故障诊断 监测系统
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD534;TP277
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 课题国内外研究现状9-13
• 1.2.1 矿井提升机状态监测技术现状9-11
• 1.2.2 矿井提升机故障诊断技术现状11-13
• 1.3 矿井提升机状态监测与故障诊断技术发展趋势13
• 1.4 课题研究内容13-14
• 1.5 小结14-15
• 2 矿井提升机监测与故障诊断方法15-33
• 2.1 矿井提升机事故分析及常见故障形式15-19
• 2.1.1 矿井提升机事故分析15-17
• 2.1.2 矿井提升机常见机械故障形式及代码编制17-19
• 2.2 矿井提升机监测参数与测试方法确定19-24
• 2.2.1 矿井提升机监测参数确定19-21
• 2.2.2 主要参数测试方法确定21-24
• 2.3 基于集成神经网络的矿井提升机故障诊断方法24-32
• 2.3.1 矿井提升机子网络的组建原则25-26
• 2.3.2 矿井提升机子网建立26-31
• 2.3.3 故障融合决策31-32
• 2.4 小结32-33
• 3 矿井提升机监测与故障诊断硬件系统33-39
• 3.1 硬件系统总体方案33
• 3.2 传感器的设计与选择33-36
• 3.2.1 空动时间传感器的设计33-35
• 3.2.2 其它参数测试传感器的选型35-36
• 3.3 数据采集卡的选型36
• 3.4 信号调理电路的设计36-37
• 3.5 工控机的选择37
• 3.6 抗干扰措施37-38
• 3.7 小结38-39
• 4 矿井提升机监测与故障诊断软件系统39-58
• 4.1 总体结构39-40
• 4.2 软件系统实现40-56
• 4.2.1 软件主界面及菜单40-41
• 4.2.2 系统管理模块41-50
• 4.2.3 参数管理模块50-54
• 4.2.4 参数监测模块54-55
• 4.2.5 故障诊断模块55-56
• 4.2.6 帮助模块56
• 4.3 软件系统数据库文件56-57
• 4.3.1 系统参数数据库文件56
• 4.3.2 运行数据库文件56-57
• 4.3.3 故障信息数据库文件57
• 4.3.4 知识数据库文件57
• 4.4 小结57-58
• 5 矿井提升机监测与故障诊断系统性能分析与实验验证58-73
• 5.1 硬件系统静态特性分析58-67
• 5.1.1 静态特性实验设备及方法58-59
• 5.1.2 硬件系统通道精度分析59-67
• 5.2 系统实验验证67-72
• 5.2.1 系统监测功能验证67-70
• 5.2.2 系统故障诊断功能验证70-72
• 5.3 小结72-73
• 6 结论与展望73-75
• 6.1 结论73
• 6.2 展望73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 附录79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：873687