基于物联网的矿井提升设备工况监测系统研究

发布时间：2020-06-05 01:13

【摘要】：矿井提升设备作为煤矿井上、井下的主要“运输纽带”,不仅承担着运输人员的任务,还是运输物料、小型设备的主要工具。作为与安全生产直接相关的机械设备,对其开展远程工况监测系统的研究颇具现实意义。通过对提升设备关键部位的工况监测,可以全面了解其运行状况,当出现偏离正常运行的异常数据时及时作出调整和维修,不仅能最大程度地避免事故的发生,还能延长设备的工作寿命。针对普遍存在的矿井提升设备工况监测系统搭建成本高、布线复杂及传输欠稳定等问题,综合多领域专业知识进行了基于ZigBee和GPRS结合的全无线方式的远程工况监测系统研究。主要研究内容如下:(1)建立了基于物联网的矿井提升设备工况监测系统整体架构。分析了系统的设计目标和预期实现的系统功能,依据物联网架构和涉及到的相关关键技术建立了工况监测系统的整体架构,再分别对应物联网架构的每个层次进行具体的功能设计。(2)在感知层搭建了基于ZigBee及传感器技术的无线形式的工况数据采集系统,作为后续工作的数据来源。ZigBee模块连接各类传感器安装于待测部位作为终端节点进行数据采集,通过标准的ZigBee传输协议,将数据以简单星形网络拓扑的形式传输到连接于工控机的ZigBee协调器节点。基于VB开发的数据接收软件对数据接收并利用组态王进行组态显示,还可实现运行异常报警、数据库存储等功能。(3)在网络层综合考虑各种通信技术优势,通过GPRS模块实现监测数据的远距离无线数据传输。筛选存入现场服务器数据库中有效的工况数据,利用串口传输给GPRS模块,再经由GPRS网络将按照特定格式打包的数据传输到远程数据中心。(4)在应用层对各项工况数据图形化显示和数据库高效存储。数据中心各软件同样基于VB语言开发,主要负责对远程发送过来的数据实时接收、清晰化显示,实现了提升现设备运行状况的远程实时监测。并且利用数据库对工况数据进行分类存储,作为设备故障时辅助诊断的数据依据。另外数据中心还有远程配置模块参数、自动重启、掉线重连等丰富的功能。(5)针对提升设备制动系统的工况监测进行了试验。通过搭建模拟试验平台来验证系统的可行性,并且测试监测数据传输过程的稳定性。本课题将为全无线形式的提升设备工况监测系统的研究提供重要参考,具有应用价值。
【图文】：

组织结构图,组织结构

1.4.2 文章组织结构本文整体的组织结构见图 1-1。图1-1 文章组织结构Fig.1-1 Article organization structure

矿井提升设备,主要结构,提升设备

其结构和工作原理集机械、液压、电气、控制等多学科领域，，各大组成部分分工较为明确。如图 2-1 为提升设备的主要结构组成。图2-1 矿井提升设备主要结构Fig.2-1 Main structure of mine lifting equipment
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD53;TP391.44;TN929.5

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