桑建伟,刘 赟,郜 彤

(1.山西天地王坡煤业有限公司,山西 晋城 048021;2.中煤信息技术(北京)有限公司,北京 100120)

目前,煤矿综采工作面装备日趋大型化、自动化,国家不断加大综采工作面智能化的建设力度,采煤机作为综采工作面的关键机电装备之一,在煤炭生产中占有非常重要的地位。但在实际生产中,采煤机不仅受到煤块的冲击,还受到水、瓦斯、煤尘等的侵蚀[1],经常出现故障停机的情况[2],所以对采煤机进行在线监测与预测性故障诊断,使采煤机工作在最佳状态,减少突发事故的次数,提高采煤机工作的可靠性,是煤矿安全、高产、高效的重要保障[3]。在“中国制造2025”战略背景下,采煤机在线监测与故障诊断作为智慧矿山的组成部分,具有重要的现实意义[4]。

1 采煤机检测故障诊断的挑战

1.1 数字化程度低

采煤机缺少采集关键部位运行状态的传感器,数字化程度较低。设备运行状态仅仅局限于简单的煤矿工人敲击触摸监测,单纯凭借工人的经验来判定故障,可靠性较低。

1.2 数据缺失

设备运行数据没有存储和上传,无法实现科学的监测和诊断。调研发现,由于矿井环网建设落后,很多矿井采煤工作面数据无法实时上传;部分矿井虽然安装了设备监测系统,但仅实时显示数值,并没有存储长期运行的历史数据。

1.3 采煤机故障诊断模型落后

数据驱动的采煤机在线监测和故障诊断是一项新技术,相关理论和技术研究较落后。现场主要凭经验对采煤机进行诊断分析,根据经验设定单指标的报警限值,当设备达到警限值时,发出预警信号。……