防爆液压绞车状态监测与故障诊断系统设计 -学兔兔 www.xuetutu.com.pdfVIP

学兔兔 201 1年第1期 煤 炭 工 程 防爆液压绞车状态监测与 故障诊断系统设计 冀捍文 (汾西矿业集团新柳煤矿，山西介休 032000) 摘 要：针对防爆液压绞车存在的手动操作无参照，随意性大，系统可靠性差，液压故障难 以诊断等一系列问题，建立了液压绞车液压状态监测与故障诊断系统。以嵌入式计算机SCM一 7020和扩展模块ADT600为基本单元，构建了状态监测的硬件系统；采用c语言和汇编语言设 计了监测软件系统，实现绞车运行状态的全面监测；在分析液压系统的故障机理的基础上，对状 态监测数据进行特征提取和模式识别，建立了故障诊断专家系统。实践表明：状态监测系统简明 实用，监测参数全面，为了绞车安全运行提供了保障；故障诊断系统为液压故障的快速诊断与排 除提供科学依据 关键词：防爆液压绞车；状态监测；故障诊断；专家系统；可靠性 中图分类号：TH137 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)01-0009-03 目前的防爆液压绞车普遍采用手动调速，因缺少液压 建立提供信息。 状态监测及动态速度一位置图，这种手动调速方式完全依 5)当系统运行出现故障、参数超出正常区间时，提供 赖于司机的自身经验，操作随意性大，导致绞车运行不平 声光报警。 稳，超速现象时有发生，严重影响了煤矿的安全生产。同 6)记录运行管理信息，如操作人员、运行操作时间、 时煤矿井下恶劣的工作环境和液压绞车复杂的工况，造成 班提升钩数等信息。 其液压系统故障频繁，又因现场对液压故障的规律缺乏科 故障诊断系统的功能应主要包括以下内容： 学认识，难以预防各种随机因素引起的故障和把握故障状 1)根据监测系统每天记录的液压系统状态信息，形成 态，造成液压系统故障诊断不准、故障排除时间长，严重 液压绞车运行历史状态库。 影响井下提升作业效率。为提高液压绞车的运行可靠性， 2)利用历史状态库，分析提升绞车液压系统的工作状 实现故障的及时预测和降低故障排除时间，本文在分析系 况，为液压系统的检修维护提供决策信息。 统功能需求的基础上，研究了防爆液压绞车的状态监测与 3)通过记录和分析液压系统的工作状况和常见故障， 故障诊断系统。 以诊断故障的类型和可能的故障位置。 1 系统功能需求 2 状态监测与故障系统总体结构设计 影响液压绞车安全运行的因素很多，其中以液压系统 根据系统功能需求，并结合绞车的运行工况、监测技 的工作状态最为关键，同时其故障也最难判断，因此监测 术、故障诊断技术和通信技术等，液压绞车的监测与故障 系统的主要任务是监测绞车液压系统的状态，并结合故障 诊断系统采用图1所示的结构方案。系统由本地监测系统、 智能诊断技术，诊断液压系统的故障。 数据通讯和远程诊断系统三部分组成。 状态监测系统的功能应主要涵盖以下内容： 监测计算机用于工况数据采集、处理、分析、显示和 1)实时监测液压系统的主要状态参数，如绞车滚筒的 传输，出现故障时报警并记录故障数据；增量式轴编码器 转速、加减速度，主要液压回路的压力，闸瓦位移、油温 用于将提升绞车速度和位置转换为脉冲电信号，完成速度 等。