胡乃健

摘要：改革開放以來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，煤礦產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)支柱性產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)進(jìn)步、人們生活水平提高具有不可或缺的作用。由于煤礦生產(chǎn)影響范圍大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)，使得煤礦生產(chǎn)過程受到諸多因素的干擾，給采煤工作帶來了一定的難度，無法確保生產(chǎn)過程順利進(jìn)行。大型煤礦機(jī)械設(shè)備作為煤礦采集必須的工具，在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，大型煤礦設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性直接關(guān)系著生產(chǎn)過程的可靠性，也是確保煤礦企業(yè)最大化經(jīng)濟(jì)效益的前提。本文就煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中，大型煤礦機(jī)械電子監(jiān)控進(jìn)行了分析，并使其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備故障診斷中，從而確保設(shè)備運(yùn)行性能的穩(wěn)定性，提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：大型煤礦機(jī)械 電子監(jiān)控 故障診斷系統(tǒng)

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)的進(jìn)步，使得我國(guó)提前進(jìn)入信息化時(shí)代。信息化社會(huì)的到來對(duì)各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、辦公都有著較大的便利性，對(duì)于煤礦企業(yè)來講，由于其自身生產(chǎn)特點(diǎn)，使得生產(chǎn)過程存在諸多安全隱患，嚴(yán)重威脅著生產(chǎn)人員的人身財(cái)產(chǎn)安全，十分不利于國(guó)家的健康發(fā)展。大型煤礦機(jī)械在煤礦生產(chǎn)過程中發(fā)揮著巨大的作用，對(duì)其進(jìn)行電子監(jiān)控能實(shí)時(shí)、及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)其運(yùn)行的狀況，并對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷并定位，有效避免了因故障導(dǎo)致的突然停止，造成難以估量的經(jīng)濟(jì)效益，還可能對(duì)人員帶來生命危險(xiǎn)。因此在煤礦設(shè)備上安裝電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)，提升了設(shè)備的運(yùn)行的安全性，確保機(jī)械設(shè)備能穩(wěn)定高效的持續(xù)作業(yè)和運(yùn)行。

1 大型煤礦機(jī)械設(shè)備信息管理系統(tǒng)運(yùn)行的意義

在煤礦生產(chǎn)過程中，大型煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行性能和狀態(tài)直接關(guān)系著煤礦采集生產(chǎn)的有序性和高效性，對(duì)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有不可替代的作用。隨著信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，使得煤礦大型設(shè)備的管理模式與內(nèi)容已經(jīng)難以滿足當(dāng)今社會(huì)和煤礦行業(yè)的需求，無法確保機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性。大型煤礦設(shè)備的管理水平不但與機(jī)械運(yùn)行的情況和工程作業(yè)的安全性有關(guān)，還會(huì)影響到工程計(jì)劃的制定、實(shí)施以及煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量等，因此對(duì)大型煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息化管理，引入電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)，對(duì)煤礦工程和企業(yè)具有重要的意義。

1.1 該系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行、檢修情況進(jìn)行電子資料歸檔，使企業(yè)各管理人員能實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)到各類設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，并通過這些數(shù)據(jù)制定科學(xué)的管理方法，確保信息的完整性、真實(shí)性、可靠性。

1.2 機(jī)械維修管理需要制定完善的維修計(jì)劃，這需要相關(guān)數(shù)據(jù)和以往維修記錄做參考，煤礦設(shè)備電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)能對(duì)每次維修情況進(jìn)行自動(dòng)記錄，給機(jī)械設(shè)備維修工作帶來了較大的便利。

1.3 此系統(tǒng)能將煤礦企業(yè)的生產(chǎn)、管理以及財(cái)務(wù)直接相連，實(shí)現(xiàn)信息交流、資源共享的管理模式，盡可能提升設(shè)備信息管理水平。

1.4 煤礦機(jī)械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握運(yùn)行的情況，及時(shí)反饋運(yùn)行中存在的故障風(fēng)險(xiǎn)，從而制定出護(hù)理、維修的計(jì)劃方案，并盡快實(shí)施，避免出現(xiàn)大型生產(chǎn)事故導(dǎo)致工期延長(zhǎng)，嚴(yán)重影響工程效益。

2 電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的模式

2.1 電子-液壓?jiǎn)卧刂颇Ｊ?。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的沖擊下，機(jī)械發(fā)展的方向逐漸向電子液壓?jiǎn)卧D(zhuǎn)變，這是一種傳感器-電子控制單元結(jié)合的液壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模式，其最大的優(yōu)點(diǎn)是提升整機(jī)各方面的性能，提升工作效率，延長(zhǎng)其使用壽命。相對(duì)傳統(tǒng)模式，該模式成本沒有太大的變化，但機(jī)械的性能比卻顯著提高。

2.2 電子-液壓集成控制模式。信息化時(shí)代的發(fā)展為工程機(jī)械電子控制程度發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，使得單元控制模式逐漸過渡到集成控制模式。電子-液壓集成控制模式在減低設(shè)備耗損、改善勞動(dòng)強(qiáng)度、提高煤礦生產(chǎn)管理水平具有重要的作用。因此在規(guī)格較大的裝載機(jī)設(shè)備中，為了對(duì)原有液壓控制機(jī)構(gòu)與邏輯進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以在全液壓控制的基礎(chǔ)上嵌入雙微處理器單元。

2.3 自動(dòng)化電子液壓控制模式。在電子-液壓集成控制模式的基礎(chǔ)上嵌入衛(wèi)星通訊管理模塊和自動(dòng)化操作模塊，促進(jìn)設(shè)備管理、控制以及操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電子液壓控制模式。在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、維修、保養(yǎng)等過程中，該模式提升了各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效能和管理水平，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制模式，這必將是我國(guó)機(jī)械設(shè)備管理發(fā)展的趨勢(shì)。

3 大型煤礦機(jī)械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的分析

在信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步下，促進(jìn)了我國(guó)信號(hào)測(cè)試水平的提升，通過計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦機(jī)械運(yùn)行的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，能及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障能以最快速度進(jìn)行定位并維修。但是傳統(tǒng)信息收集模式陳舊落后，難以滿足現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的需求，采用計(jì)算機(jī)電子技術(shù)對(duì)大型煤礦機(jī)械進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和故障診斷，能彌補(bǔ)傳統(tǒng)收集模式的缺陷，提升系統(tǒng)的優(yōu)越性。

3.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。大型煤礦機(jī)械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括在線收集、分析處理信息、故障警報(bào)等部分，該系統(tǒng)能對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并預(yù)先得到故障，盡快處理避免事故的發(fā)生。

①收集數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)中智能識(shí)別系統(tǒng)能對(duì)煤礦機(jī)械的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，并利用傳感器傳遞信息，以便獲取及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)主要包括傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，傳感器部分采用手機(jī)溫度數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體集成溫度傳感器，能對(duì)大范圍的區(qū)域進(jìn)行測(cè)溫，具有良好的靈敏度。收集的信息真實(shí)可靠，不需要嚴(yán)格確保穩(wěn)定的電源和電壓就可以正常使用，具有十分好的使用性能。②分析數(shù)據(jù)。通過A/D數(shù)模轉(zhuǎn)化，可以把傳感器中的模式信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)接收的數(shù)字信號(hào)，然后計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。該過程主要是通過預(yù)先設(shè)定的程序，以判斷接收的信號(hào)，獲取當(dāng)前煤礦運(yùn)行的狀態(tài)，對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)的存在進(jìn)行判斷。計(jì)算機(jī)在接受數(shù)字信號(hào)的同時(shí)，可以把其中存在的異常數(shù)據(jù)、異常部件以及發(fā)生的時(shí)間在數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)進(jìn)行記錄，今后遇到類似情況可以隨時(shí)參考這些數(shù)據(jù)，以便維修工程的方便性。③警報(bào)裝置。在電子監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)中，將LED燈或者報(bào)警器安裝到監(jiān)控故障系統(tǒng)上，在出現(xiàn)異常故障時(shí)，該裝置能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使相關(guān)操作人員迅速得知故障情況及時(shí)處理，避免因突然停機(jī)造成不可估量的損失。④時(shí)鐘裝置。將時(shí)鐘裝置設(shè)置于監(jiān)控系統(tǒng)中，一旦發(fā)生故障可以將信息和時(shí)間一起存入數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于今后機(jī)械設(shè)備的維修工作。

3.2 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)施。在煤礦實(shí)際采集和生產(chǎn)過程中，煤礦機(jī)械設(shè)備開始工作時(shí)，電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)也會(huì)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信號(hào)通過傳感器傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)，并對(duì)其進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程度展現(xiàn)出煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況以及可能存在的故障風(fēng)險(xiǎn)，然后利用警報(bào)裝置，幫助相關(guān)人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行預(yù)防處理，避免故障發(fā)生的幾率，最大程度降低煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，提升煤礦生產(chǎn)過程的安全性與穩(wěn)定性。系統(tǒng)硬件采用64道巡回檢測(cè)、掉電保護(hù)等電路、電路板布線，該部分充分考慮了系統(tǒng)的干擾性，這就決定了整個(gè)監(jiān)控診斷系統(tǒng)具有良好的抗干擾性，使得煤礦工程工作更加安全可靠。而軟件設(shè)計(jì)是上述提到的，傳感器識(shí)別、采集數(shù)據(jù)、故障判斷、運(yùn)行狀態(tài)提示以及結(jié)果輸出服務(wù)等。

4 結(jié)束語

綜上所述，媒介機(jī)械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了傳感器識(shí)別、收集數(shù)據(jù)、信號(hào)轉(zhuǎn)換及傳遞、警報(bào)提示、故障診斷、自動(dòng)記錄等功能，是現(xiàn)代化煤礦機(jī)械設(shè)備管理發(fā)展的新趨勢(shì)。在煤礦實(shí)際采集和生產(chǎn)過程中，大型煤礦機(jī)械設(shè)備管理涉及內(nèi)容廣、信息數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)今社會(huì)與該行業(yè)發(fā)展的需求，這就迫使煤礦企業(yè)必須創(chuàng)新和改進(jìn)設(shè)備管理模式，以確保企業(yè)最大化經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。因此引入先進(jìn)的信息技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)管理，大大提升了設(shè)備的工作效能，使獲取信息更加及時(shí)和準(zhǔn)確，確保設(shè)備運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，有效避免了惡性故障帶來的損失，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

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