岳新新

摘要：随着煤矿呈现出集约化、规模化的发展趋势，所使用到的机电设备数量越来越多，规模也越来越大。全面提升机电设备运行的稳定水平，对于保证煤矿生产的安全性和高效性有着非常重要的意义。从当前煤矿机电设备运行情况来看，应用自动在线检测技术和故障诊断系统等，可较好地增强机电设备的整体运行质效。从分析当前煤矿机电设备管理中存在的主要问题入手，研究了煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统，并对系统运行效果进行了对比分析。

关键词：煤矿；机电设备；在线监测；故障诊断

中图分类号：TD407文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0055-03

Research on Automatic On-Line Monitoring and Fault Diagnosis System of Coal Mine Electromechanical Equipment

YUE Xinxin（Xuehu Coal Preparation Plant of Henan Shenhuo Coal Power Co.， Ltd.， Yongcheng Henan 476600）

Abstract： With the intensive and large-scale development trend of coal mine， more and more electromechanical equipment are used， and the scale is also larger and larger. Comprehensively improving the stable operation level of electromechanical equipment is of great significance to ensure the safety and efficiency of coal mine production. How？ ever， from the current operation of electromechanical equipment in coal mines， the application of automatic on-line detection technology and fault diagnosis system can better enhance the overall operation quality and efficiency of electromechanical equipment. Starting with the analysis of the main problems existing in the current management of coal mine electromechanical equipment， this paper studies the automatic on-line monitoring and fault diagnosis sys？ tem of coal mine electromechanical equipment， and compares and analyzes the operation effect of the system.

Keywords： coal mine；electromechanical equipment；online monitoring；fault diagnosis

从当前机电设备在煤矿中的使用情况来看，整体的工作稳定性相对于先前有了明显增加。但是，煤矿井下工作环境相对恶劣，特别是很多机电设备在较长时间内处于超负荷运行状态，增加了机电设备出现故障的风险。因此，全面做好机电设备在线监测工作十分关键，对煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统进行分析具有重要意义[1]。

1当前煤矿机电设备管理中存在的主要问题

自动化技术在煤矿机电设备中不断应用，较好地提升了煤矿机电设备整体的运行水平。但是，从当前整体运行情况来看，随着设备数量的不断增多，相应的管理工作并没有及时跟上，存在的问题主要表现在如下几个方面。

1.1煤矿企业重生产轻管理

很多情况下，煤矿企业的关注局限于设备的实际生产能力，但是对设备的管理工作不够重视，造成很多机电设备保养不及时、不到位，导致设备处于需要维修的状态，缩短了设备使用寿命，无形中增加了设备的使用成本[2-3]。

1.2机电设备修复不到位

机电设备的平稳运转直接关系到煤矿企业的井下生产效果，因此在设备出现故障之后，对设备及时进行有效的修复非常关键。但是，从当前煤矿井下很多机电设备的修复情况来看，维修人员多数情况下并没有对设备故障进行深层次探究，仅仅以设备是否能够正常运行作为参考，导致部分机电设备并没有维修到位，给煤矿井下生产带来了较大的负面影响[4]。

1.3机电设备安全运行不到位

很多机电设备在使用过程中出现了超载运行的情况，也有部分机电设备已經超过了运行年限，相关的保养工作也没有及时跟进，导致设备出现老化问题，增加了设备运行过程中出现故障的风险[5-6]。

2煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统分析

为了全面提升煤矿机电设备的管理水平，研发机电设备自动在线监测与故障诊断系统非常关键，可以在机电设备的运行过程中收集产生的各种数据，并通过以太网通信系统将数据及时传递到中央主机，更好地确保数据的准确性和实时性。通过对数据进行全面对比分析的方式，掌握设备的整体运行情况，并按照特定周期对设备进行针对性的保养和维护。一旦在运行过程中出现故障，系统能够通过对比分析数据，在较短的时间内定位设备故障，从而对设备开展精准化维修，最大限度地压缩设备检修时间，提升机电设备开机率，提高机电设备的整体工作效率[7]。

2.1煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统构架

煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统构架如图1所示。整个系统主要包含机电设备故障诊断和机电设备自动在线监测两个方面。通过分别联系井下大型设备的方式，对机电设备整体运行情况进行全面实时监测，对发生的故障进行综合分析[8]。

2.2煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统硬件设计

井下运行的机电设备是系统的主要监测对象。系统通过对机电设备运行过程中的位置、温度、频率及振幅等参数的监测，对设备的运行情况进行整体判断；通过将采集到的温度信息、振动参数等进行对比，对设备的运行状态进行全面判断；分析位置传感器，对设备故障进行精准定位，提出针对性的解决措施，有效排除机电设备故障。该系统硬件设备主要包含矿用的温度传感器、振动监测分析仪器等。振动监测仪器主要包含对振动数据的收集、分析及显示等功能。采取仪器集成化的方式，能够有效解决原有数据传输过程中存在的问题[9-10]。表1是煤矿机电设备自动在线监测模块中所需使用的主要硬件[11]。

2.3煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统软件设计

为了确保数据控制过程中达到高质量的数据存储、报警及数据交换等功能，在对本系统特别是人机交互界面进行设计时，选择使用浏览器/服务器模式（Browser/ Server，B/S）結构。

在具体进行故障诊断的过程中，首先发出申请，然后对申请进行Web验证，在验证通过之后，数据进入数据库。完成数据的全部收集之后，所有数据进入中央主机，在主机中完成故障诊断和设备报警[12]。

在对设备进行检测的过程中，技术人员先设定设备所需的监测位置，将系统显示作为依据，对设备信号特征进行全面实时分析[13]。图2为煤矿机电设备监测排除故障流程。

3煤矿机电设备自动在线监测与故障诊断系统运行效果

系统应用于煤矿机电设备后，为了掌握系统整体的运行情况，确保系统运行的有效性，技术人员通过对比分析工作面同种型号的液压支架在人为设定的5种故障情况下系统排查故障所需的时间，对系统的实际工作效率进行对比分析[14]。图3为新旧系统故障排查效率对比。

从图3可以看出，在使用新系统后，机电设备的整体故障情况相对于先前得到了有效改善，设备整体的诊断效率得到了提升。数据显示，在相同的地段，选择使用新系统的机组，由于设备得到了较好保养，机组整体的故障率相对于先前减少了近50%。同时，在机电设备出现故障之后，排除故障所需的时间相对于先前也有了明显下降，下降量超过50%，取得了较好的优化效果[15]。

4结语

从当前煤矿机电设备在井下的使用情况来看，整体的工作稳定性和质量相对于先前已经有了明显提升。通过采取自动在线监测与故障诊断的方式，系统运行质效得到了有效改善。但是，从当前系统整体运行情况来看，很多方面还有较大的提升空间。因此，煤矿要充分认识到做好机电设备在线监测的重要性，采取切实可行的措施，全面增强故障诊断效果，提升机电设备运行质量和效率，推动煤矿实现高质量、高效率的安全生产。

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