机电设备监测精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇机电设备监测，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】机电设备；监测终端；设计

【分类号】：TG333.7

引言

随着国民经济的飞速发展以及生产自动化水平的快速提高，机电设备的构造也渐趋复杂，因此对其维护的要求也越来越高。机电设备在很多复杂的大型装备中处于核心地位，结构复杂，若机电设备的故障得不到及时的发现与维护，整个大型装备的正常运行将会受到影响，同时还会造成巨大的经济损失。因此，开发可靠的机电设备监测诊断系统来保证其正常的运行具有十分现实的意义。

一、机电设备监测终端的工作原理

监测终端通常由微处理器、通信接口、人机接口、数据采集、控制执行这几个模块组成。下面笔者分别介绍了每部分的作用。

1、微处理器主要是协调好各模块之间的工作，它主要完成以下四个方面的任务：（1）将数据采集模块采集的数据进行存储和显示；（2）通过通信模块将采集的数据传输给监测系统主控制机或其它监测终端；（3）根据数据采集模块采集的数据产生控制命令，交由控制执行模块完成一定的动作执行；（4）根据监测系统主控制端通过远程通信接口传来的控制命令，执行相应的操作。

2、通信接口：包括远程通信和本地通信两个部分。远程通信模块主要用于监测终端与监测系统主控制端之间的通信，可以选择本地局域网、GPRS/CDMA无线公网、电话拨号上网等通信方式进行远程通信。本地通信模块主要用于监测终端与信号采集模切监测终端之间进行通信，可选择短距离无线通信、低压载波通信、RS485、RS232等通信方式。

3、人机接口模块：主要负责监测终端的数据显示与查询。

4、数据采集模块：该模块完成对机电设备热效应、环境、机械、电能等方面的运行参数的实时采集，主要采集机电设备运行的温度（热效应）、湿度（环境）、振动（机械）、噪声（机械）、三相供电（电能）等参数.它主要就是利用传感器将电量、物理量、化学量，转换成适合于数据采集装置处理的电信号，然后对传感器输出信号进行去噪、选取、滤波、模/数转换等处理。

5、控制执行模块：该模块负责继电器开关状态的控制与执行。

二、机电设备监测终端总体方案

根据监测终端的设计需求，其总体方案设计如图1：微处理器核心板，通信接口、人机接口、控制执行模块，信号采集模块这三部分分别设计成为独立的单元，这样将强电信号和弱电信号分别在不同的电路板上进行处理，可提高整个系统的抗干扰能力。

1、监测终端的底板：由电源管理、人机接口、本地通信、远程通信、动作执行等模块组成，它和以微处理器为中心的核心板共同构成监测终端的主控模块。

2、微处理器实时监测：该部分检测机电设备的运行状况，主要进行机电设备运行参数的采集、处理、存储以及显示，若发现机电设备工作异常，及时向监测系统主控制端告警；人机接口模块实现机电设备运行参数的显示以及查询功能；电源管理模块负责主控模块电源的提供与切换工作；本地通信包括SPI， RS232， RS485、红外、Zigbee这几种通信方式；远程通信模块选择CDMA/GPRS无线公网方式。

3、信号采集模块：主要分为电能、温度、湿度、噪声、振动信号采集这几个部分。电能计量模块负责三相电信号的采样以及相关电参数的计量；温度监测模块由温度传感器完成对温度参数的监测；湿度、噪声、振动监测模块将购买已经成熟的测量仪器完成监测。信号采集模块通过本地通信接口与主控模块进行通信；电能计量模块通过SPI接口与主控模块进行通信；温度、湿度、噪声、振动监测模块通过RS232接口与主控模块进行通信。

三、机电设备监洲终端主控模块设计

监测终端的主控模块由核心板和底板两部分组成，是监测终端的核心。本主控模块主要负责从信号采集模块获取机电设备的运行参数，然后对获得的数据进行相关分析与处理，显示获取的机电设备的运行参数，定时保存历史参数数据，并通过远程通信接口将采集数据上传给监测系统主控制端。

四、信号调理电路设计

信号调理电路分为电压调理和电流调理两部分，其主要功能为将220V三相四线交流电调理为ATT7022C参数计量模块所允许的信号输入范围：电压输入通道在电压有效值为0.01 V～1V的范围内时，芯片测量的线性误差小于0.5%。输入电压最佳选择范围为0.2 V～0.6V （ATT7022C内部放大后的电压值），一般当电压采样信号有效值为0.1V时，内部电压通道的放大倍数会设置为4；电流输入通道在电流有效值为2mV～1V的范围内时，芯片测量的线性误差也小于0.5%，这个时候的电能线性误差将会小于0.1%，满足监测终端测量的精度要求。

1、电压调理电路设计

电压采样常用的方法有电阻分压、电压互感器以及电流互感器输入。

（l）电阻分压方法。电阻分压方法就是利用电阻网络分压实现强弱电压的转换，这种方法虽然电路比较简单，但是电路中的分压电阻要求大功率、高精度且低温漂，而且因为电流较大，如果电阻散热问题处理的不好的话会使测量的精度下降。

（2）电压互感器方法。电压互感器方法就是利用电压互感器，按照一定的比例将高电压转换为相对较低的电压，副边电压与原边输入电压无关，一般均规定为100V。如果是特定的比例关系的电压互感器一般都需要定制，若采用此种方法成本较高。

（3）电流互感器输入方法。电流互感器就是根据电磁感应原理将原边输入电流按照一定的比例关系转换为小电流在副边输出.电流互感器输入方法实际上就是将电压转换为电流，再通过比例系数为1：1的电流互感器，之后再将电流转换为电压，从而实现强电与弱电之间的转换。

2、电流调理电路设计

电流调理一般有两种方法：电阻分流、电流互感器。

（1）电阻分流方法。电阻分流方法就是利用电阻网络分流实现电流信号与电压信号的转换。电阻分流方法虽然电路比较简单，但是因为电流较大，电路中的分流电阻要求大功率、高精度且低温漂，而且如果电阻敬热问题处理的不好的话会使测量的精度下降。

（2）电流互感器方法。电流互感器方法就是利用电流互感器实现强弱电流的变换，并且实现电气隔离。

结语

以上本文粗略探讨了机电设备监测终端的设计，由于篇幅和水平有限，还有许多内容没有涉及到，比如：机电设备监测终端软件整体设计、温度检测模块设计等，在今后的工作笔者将不断努力完善机电设备监测终端的设计方面的内容。

参考文献：

[1]李强.电力设备状态监测和故障诊断技术发展趋势[J].电力信息化，2009，7（2）：12-14

篇2

关键词：船舶机电设备；运行状态；监测；故障诊断；技术

作为船舶主要组成部分之一，船舶机电设备在船舶运行过程中拥有着不可替代的作用，其运行状态直接关乎到船舶是否能够正常运行。一旦船舶机电设备发生故障，不仅可能会带来极大的经济损失，甚至可能造成船员出现人员伤亡情况。本文试图研究开发一种设备运行状态监测与故障诊断系统，来在线监测船舶机电设备的运行状态。一旦发现船舶机电设备出现故障，能够快速诊断出发生故障位置以及发生故障原因，从而及时采取有针对性的维修措施，提高船舶机电设备维修效率，减少船舶发生故障的概率。

1设备运行状态监测与故障诊断系统建立的必要性

2016年3月27日早上，总吨位920的“粤惠州货5220”船航至西樵水道西樵大桥上游500米左右时，突然失去动力后失控，虽然船方采取了抛锚等措施，但在船舶惯性加上汛期急流作用下，“粤惠州货5220”主甲板左舷位置触碰西樵大桥桥墩，导致西樵大桥桥墩下通航桥孔桥墩表面约150cm×80cm破损，“粤惠州货5220”船甲板护舷材变形凹陷。从上述案例可以看到船舶机械设备对船舶安全运行有着严重的影响，因此研究开发一种设备运行状态监测与故障诊断系统，来在线监测船舶机电设备的运行状态，诊断船舶机电设备是否存在安全隐患，并向相关人员进行安全风险提示，进而保护船员人身安全，是非常有必要的。

2设备运行状态监测与故障诊断系统设计方案

2.1设备运行状态监测与故障诊断系统结构设计

设备运行状态监测与故障诊断系统主要完成对船舶机电设备运行状态监测以及故障诊断，并结合先进的计算机信息技术分析船舶机电设备的运行信息以及故障信息，以确保应用信息化变得更加丰富。设备运行状态监测与故障诊断系统的逻辑架构主要包含以下几个部分：数据信息采集层、数据信息传输层、数据信息评估层、数据信息管理层、应用层组成（见图1）。

2.2数据信息采集层

数据信息采集层主要负责船舶机电设备运行状态信息以及故障信息的采集。与一般监控类信息不一样的是，运行状态信息更侧重于采集船舶机电设备关键部位运行时候的温度、振动、转速、保护期状态、电流等等。有些船舶机电设备由于配备着较为智能化的电控系统，能够自检自身的运行状态，则只需要连接电控系统的数据接口就可以实现数据信息的采集。对于电控系统无法提供的诸如温度、振动等数据信息，则可以通过在船舶机电设备中安装对应的传感器，模拟转换这些数据信息后再予以采集。

2.3数据信息传输层

数据信息传输层主要负责传输数据信息采集层采集到的有关船舶机电设备运行状态信息以及故障信息的相关数据至数据信息评估层，以供数据信息评估层分析评估。并利用计算机网络技术实现船舶机电设备运行状态监测与故障诊断系统应用层、船舶各个舱室（船舱、工作舱、公共舱、居住舱、战斗舱等）的信息联网。数据信息传输层主要分为全线主干网络、系统应用层网络、船舶各个舱室局域网络等几个部分，并采用标准开放式网络协议，实现系统功能扩展以及信息化应用。

2.4数据信息评估层

数据信息评估层是建立在数据信息采集基础上，主要负责对采集到的船舶机电设备的运行状态数据信息以及故障数据信息的分析评估。通过故障数据信息库以及数据分析模型算法的建立，实现状态数据信息以及故障数据信息的解析，从而提取到船舶机电设备的故障特征信号，进而智能分析诊断该船舶机电设备的故障趋势或故障发生原因。其中智能诊断最核心的技术就是数据分析模型算法的建立，并重点解析船舶机电设备的振动频谱。倘若数据信息采集层采集到的直接就是明确的故障信息，那么通过故障数据信息库直接比对即可，不必再次进行解析分析，然后再将相关信息传输给应用层，并匹配相应的维护、维修建议，再由用户发出相应应对指令。此外，数据信息评估层还可以借助状态评估算法、历史经验数据、船舶机电设备信息等内容（这些数据信息都由数据信息管理层储存与管理）来分析评估数据信息层所采集到的数据信息，然后统筹评估船舶机电设备的运行状态以及故障风险，从而预警判断故障趋势，将故障预计时间计算出来的同时，向应用层提出相应的维修计划建议。

2.5应用层

应用层主要负责向船舶机电设备维修管理人员提供各种维护、维修信息化功能的应用，具备操作简单方便的人机界面，并提供船舶机电设备各项数据信息的展示以及各项功能的操作。比如分类展示船舶各类机电设备的运行状态信息，显示数据信息评估层的分析评估结果以及维护、维修建议，还能对船舶机电设备原始状态数据信息进行查询。应用层还能信息化管理船舶机电设备的维修记录、维修计划、维修单、维修资源等，并提供船舶机电设备备件、备品的资源管理功能，还能通过应用层直接查询、统计、输入、储存船舶机电设备的一切相关信息，并提供数据信息生成与打印服务。

3结语

综上所述，船舶机电设备运行状态监测与故障诊断系统的设计符合船舶机电设备运行状态监测与故障诊断的实际需求以及智能化发展趋势，该系统的应用能够有效提高船舶判断机电设备故障的速度，降低船舶机电设备发生故障的概率，从而有效保障船舶的安全航行。

作者:李建峰 袁磊 贺磊 单位:92896部队

参考文献：

[1]于学宽.船舶动力设备状态监测与故障诊断技术研究[D].武汉理工大学，2013.

[2]李文星.船舶机电设备故障诊断方法研究[J].计算机测量与控制，2013,(8):2093~2095.

[3]张锡清.机电设备的状态监测与故障诊断[J].山东煤炭科技，2011,(3):71~72.

[4]靳永胜.机电系统状态监测与故障诊断的技术探讨[J].数字技术与应用，2014,(4):233.

[5]覃冕，李小波.浅谈船舶机电设备智能故障诊断系统[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2014(8):240~241.

[6]徐小力.机电系统状态监测及故障预警的信息化技术综述[J].电子测量与仪器学报，2016(3):325~332.

[7]王雪山.探析船舶机电设备故障诊断方法[J].现代制造技术与装备，2016,(4):116~117.

篇3

关键词：光纤测温 在线监测 本质安全 耐高压 故障诊断

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0009-01

随着我国煤炭事业的发展，煤矿机械化、自动化水平的提高，高产、高效煤矿对生产过程监控、全矿井生产安全环境监测、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化提出了更高的要求。煤矿电缆、开关柜、水泵及电机等机电设备的安全运行对于整个矿井生产及安全的影响越来越大。

由于煤矿的环境特殊，机电设备工作环境恶劣，受到地热、粉尘、潮湿等影响，且极易遭受外力破坏，一旦出现故障会造成巨大损失，煤矿普遍采用的设备定期检修并不能完全避免此类事故的发生，这就要求能有一种实时监测手段来长期监测保障设备安全运行。因此，对井下防爆开关进行精确的、实时的温度监测与报警对于提前发现安全隐患和及时的采取应对措施具有重大意义。

1 系统组成

机电设备光纤测温在线监测系统采用光纤传感、光纤通讯技术，确保系统的先进性、可靠性。该系统的主干网络传输介质为光纤，采用工业以太网交换机进行数据交换。系统由井下和平地两部分组成；井下部分主要包括光纤光栅温度传感器、光纤测温监测分站（光纤光栅解调模块、分站解调软件）；平地部分主要包括上位机数据采集软件、WEB软件、数据库等。

2 系统功能

机电设备光纤测温在线监测系统立足于现有矿井综合自动化系统，是对矿井综合自动化系统功能较好的完善和补充，本系统采用国际先进的光纤光栅温度传感技术，对煤矿机电设备的温度进行实时在线监测与分析，能够实时、客观的纵向反映机电设备的运行状态和故障程度，有效预防故障和事故的发生，在提高煤矿井下供电安全性能方面具有较好的推广价值。

3 主要技术指标及主要设备参数设置情况

3.1 主要技术指标

测温范围：-20～120 ℃；测温精度：±2 ℃；温度分辨率：0.1 ℃；响应频率：300～3000 Hz；铃声级：≥95 dB@1 m；使用环境噪声≤75 dB；灵敏度：100 mV/Pa@1 kHz；传输距离：>10 km。

3.2 光纤多点测温系统

3.2.1 光纤光栅温度传感器

用耐高压绝缘材料封装的KBW-90-Z耐高电压型光纤温度传感器已通过中国电力科学研究院耐110 kV高压认证（可函索）。

温度传感器的安装：①确定温度测点具置；②对测点位置进行打磨处理，使测点位置平整、清洁，满足传感器安装要求；③用航空专用胶将传感器固定在待测点上；④记录安装时的温度和检测点传感器波长。

3.2.2 光纤光栅解调模块

矿用光纤式温度测量装置是系统的核心部件，实现光信号发生、反射信号的光谱分析、光电转换、信号放大和信号处理的功能，采用电源和数据总线的模块化结构，包括：

开关电源模块：把交流127 V电源转换为直流电源。

模拟电源模块：提供光电探测器和放大器用的高精度直流电源。

光电转换和放大器模块：内置高速高增益光电探测器和放大器、光电探测器的温度监测和控制部件。其功能是把输入的光信号转换为电信号，并放大到适当的电压水平。

模数转换与数字信号处理模块：内置高性能单片机、高速模数转换器和数字信号处理器。其功能是把输入的模拟电信号转换为数字信号，并根据上位机的命令换算为原始数据、温度数据或背景数据。

半导体激光器和控制模块：内置高功率半导体激光器及其驱动电路、光电探测器的温度监测和控制电路。其功能是实现光信号的发生和光电探测器的闭环程序温度控制。

光纤器件模块：内置光纤滤波器和定标光纤段。光纤滤波器的功能是从背散射光信号中提取与温度有关的感温信号和与温度无关的参考信号；定标光纤段的长度在100 m左右，其温度由内置精密测温芯片实时监测，通过定标光纤段测量到的温度与测温芯片测量的温度的比较，来消除系统光源起伏、光电探测器及放大器增益。

符合TCP/IP协议：TCP/IP以太网接口配备标准的RJ45插座，系统通过网络通讯电缆与以太网连接，可实现远程数据传输与监测。

3.2.3 分站解调软件

分站解调软件解调传感器信号后把数据存储到数据库中，信号检测显示传感器原始信号、波长数据、功率等信息，通过查看波形可了解传感器状态。

3.3 上位机数据采集软件

上位机数据采集软件读取分站数据并存储到本地数据库，可以根据不同用户不同权限建立“系统管理用户”和“普通用户”。具有实时显示、数据查询、报警设置、参数设置、系统设置等功能。

3.4 WEB软件

首先获得上位机软件服务器IP地址，就可以在同一局域网内任意一台电脑上通过浏览器浏览机电设备在线监测系统的实时数据。在浏览器中输入http：//+服务器的IP地址；（输入时注意选择中文输入法）如：服务器的IP地址为：192.168.100.16，则正确格式为：http：//192.168.100.16，回车即可进入登录页面。

功能说明：系统登录后界面显示：左侧为导航菜单栏，列出了软件的基本功能，包括：实时显示、数据查询、报表统计、系统管理等功能；右侧显示各功能页面。

4 系统应用

通过对超化煤矿井下中央泵房、-300泵房、31泵房的水泵开关进行温度等安全参数进行监测，实现了电力运行设备的实时在线检测，通过对设备实时数据的分析和预测，将故障、事故消除在萌芽状态。同时，这些实时数据和分析预测结果也为实现状态检修、提高检修效率、降低检修成本起到关键的作用，为实现变电所和泵房无人值守提供了有力的保证。

5 结语

机电设备光纤测温在线监测系统立足高标准、高起点，依据“国内先进、实用可靠、科学经济”的原则，从装备现代化、生产自动化、管理信息化入手，提高工作效率，最大程度减少危险环境下易于遇险人群数，为实现主要生产系统无人值守目标提供了可靠的保障。该系统除达到生产安全监测的目的外，可以最大程度降低矿井机电设备事故的发生概率，有效减少事故带来的经济损失，确保矿井安全、高效生产，社会效益显著。

参考文献

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【关键词】煤矿机电设备管理；监测与故障诊断；在线监测；点检；巡检

前言

随着经济的发展，煤矿机电设备得到迅速发展和全方面推广应用。机电设备在煤矿生产安全中占据着越来越重的地位，贯穿于矿井生产战线的各个环节，遍布于井上下各个生产角落，涉及范围广，技术性强。同时由于煤矿生产条件和生产环节的复杂性，给机电设备管理工作提出了新的课题，传统的机电设备管理方法已不适应当前形势的发展。因此，应大力加强机电设备管理工作，制定行之有效的管理办法，提高管理水平，具有十分重要的意义。设备状态监测和故障诊断技术是目前世界上比较先进的设备管理手段之一。设备的故障诊断，就是利用科学的监测技术，对设备所处的状态进行监测，预测设备运行的可靠性，确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报，对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价，预报故障的发展趋势，迅速地查找故障源，提出对策建议，并针对具体情况迅速地排除故障，避免或减少事故的发生。据欧美及日本等工业发达国家的有关权威部门统计，实施状态监测与故障诊断技术，企业可以减少50%的重大安全事故，设备停机时间减少40%～60%，设备维修费用降低10%～25%，投资效益比达1：17，据中国相关部门预测，对应于国内一些粗放式管理的企业，这些指标要高于工业发达国家。

1检修方案确定的基本步骤

设备状态监测的方式有多种，总的来说有日常点检、周期巡检和在线监测三种，具体用哪种方式要根据具体的设备情况而定。其基本步骤如下：

第一步，首先对系统或设备进行分类；第二步，根据分类情况选择合适的状态监测方式，对于非关键设备一般采用日常点检和周期巡检相配合的方式，而对关键设备则采用在线监测方式；第三步，对获得的设备运行数据进行相应的分析处理，综合运用设备状态监测与故障诊断技术对设备状态进行判断，给出状态报告和检修建议；第四步，根据设备状态报告和检修建议作出检修决策并实施相应的检修；第五步，对检修结果进行评价，确定此检修方案的优劣，决定是否重新对设备进行分类，如需要则回到第一步，循环下去不断完善检修方案。流程如图1所示。

2设备状态在线监测

对于煤矿主通风机、大型空压机、主排水泵等关键设备，应该首先考虑在线监测方式，在机组上固定安装各种传感器，对其进行1天24小时不间断的数据采集，并将其通过以太网或企业局域网传到数据服务器，然后对这些数据进行必要的处理，提取有用的故障特征，进行模式识别与故障诊断，实时判断设备运行状态，通过报警系统提醒设备管理与维修人员及时对设备进行相应的维护。这种方式实时性强、可靠，被广泛应用于关键设备。

EM3000设备远程监控与运行管理系统是对旋转机械故障机理和动力学特性研究成果而开发的面向市场的高智能、高可靠性的网络化设备在线监测与故障诊断系统，融合了先进的IT、现代信号分析和人工智能等技术，构成以数据采集、监测预报、信号分析、故障诊断、数据库/应用程序服务等子系统组成的管理局域网。系统可自动识别设备运行状态的变化，异常发展趋势，监测机组故障的产生、发展和变化的全过程，轻松实现机组本地/远程监测与故障诊断，方便集成于企业ERP/EAM系统。系统可用于石油、化工、冶金、电力、煤炭等行业的各种旋转设备。

3设备点检、巡检管理

设备点检管理是利用人的感官和简单的仪表工具，或精密检测设备和仪器，按照预先制订的技术标准，由点检人员定时或不定时对运行设备进行动态检查。

点检管理通常可分为日常点检和精密点检两类。日常点检是指在日常工作中持续对设备进行常规检查，完成状态数据的采集和分析，是精密点检工作开展的基础。日常点检工作的开展，构成了点检工作的基本框架。精密点检是对已出现问题的设备作出精细的调查、测定、分析。它是日常点检工作的延伸，用于专业解决设备故障产生的原因。日常点检和精密点检二者不可偏废。要实现设备点检制，各企业需要根据各自的特点，策划相应的组织管理、技术管理和应用方案。

设备巡检管理是利用专用巡检设备，周期性地、有组织地按照一定的巡检路径对运行设备进行系统的检测，并将检测数据传回到数据管理与分析处理中心，综合运用各种分析手段进行分析、模式识别判断设备运行状态，给出状态报告。巡检既可以在现场做简单的分析诊断，也可以待数据传回后进行精密诊断，由于其方式比较灵活而被广泛应用。

PDES设备状态监测与安全评价系统是针对企业重要设备进行状态监测而提供的具有良好性价比的整体解决方案。系统采用前台（采集数据并能进行简单分析）+后台（强大的数据管理与分析诊断）模式，具有2个智能振动通道和1个键相通道，最高采样频率可达100kHz。

4设备监测方案选择

煤炭工业企业的设备一般比较分散，主要有主通风机、主提升绞车、大型空压机、主井强力胶带机、采煤机、掘进机、大型刮板机及胶带机、主排水泵等，其中有关键设备也有非关键设备，鉴于此情况，应采用点检、巡检、在线监测相结合的方式。这里选用郑州恩普特设备诊断工程有限公司开发的“PDES设备管理与安全评价系统”和“EM3000设备远程监控与运行管理系统”作为设备状态检测与诊断的工具或系统。

对于主通风机、主提升绞车、大型空压机、主排水泵等关键设备，我们采用“EM3000设备远程监控与运行管理系统”作为设备状态在线监测系统，24h不间断地进行状态监测，并实时显示设备运行状态。利用EM3000强大的数据存储和分析诊断功能可以及时地发现故障，同时由于EM3000采用B/S结构，实现了数据的集中管理，设备管理人员则可以分散浏览。

对于主井强力胶带机、采煤机、掘进机、大型刮板机及胶带机等所有次关键或非关键设备我们采用“PDES设备管理与安全评价系统”进行日常点检和周期性巡检，可以作现场分析，也可以将点、巡检数据传回管理后台进行精密诊断，与在线监测相互补充最大程度发挥设备检测与诊断系统的作用，为企业创造经济效益。

5结束语

某煤矿应用设备状态监测与故障诊断系统后，应用一年后的检修结果评价证明，对煤矿主要关键设备进行状态监测是非常必要的，不但减少了停机的次数，节约了大量的维修费用，而且保证了设备的正常运行，为企业带来了巨大的经济效益，其投入效益比达到了1：14。因此，对煤炭工业企业设备进行点、巡检及在线监测是企业的迫切需要，各煤炭工业企业应该有步骤、有计划地对企业设备进行状态检测，以获得更大的经济效益。

参考文献：

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关键词：机电 维护系统 监测

中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0035-01

随着科学技术的迅速的发展，大型设备被广泛使用，自动化程度也越来越高。但是，由于许多无法避免因素使得这些大型设备有时会出现各种故障。一旦关键设备出现故障，将会对生产造成严重的影响。煤矿企业是我国经济发展的支柱企业。现代煤矿企业拥有大量的机电设备，煤矿机械设备安全、正常的运行对于煤矿企业来说是非常重要的。近年来，频频出现的重大的恶性机械事故，造成了人员伤亡，造成巨大的经济损失，可以说我们为此付出了惨痛代价。设备状态监测和故障诊断技术就是利用科学的检测方法和现代化技术手段，对设备进行监测，确认其局部或整机是否正常运行。另外，通过监测还可以对设备潜在故障的发展做出早期预报，预测潜在故障的发展趋势，找出故障原因、产生部位，提出维护对策或建议。

1 煤矿设备维护系统功能

煤矿设备维护系统主要是以现代维护理论和网络技术为基础，根据设备的实际运行状况，并结合企业内部实际情况，对设备状态以及未来状态趋势进行判断和预测，做出相应的维护决策。它可以有效地结合各种数据（点检数据、历史维护数据、状态监测数据）实现设备维护的网络化、远程化和智能化。突破了现有维修技术的弊端，实现对企业中生产设备的科学维护。

煤矿设备维护系统主要有以下几个功能模块。（1）基础数据管理模块。顾名思义，这一模块都是一些最基础的信息。一般情况下可以包括：“部门信息维护、员工信息维护、仓库信息维护”等内容。（2）设备台帐管理模块。此模块包括“在用设备录入、设备故障统计录入、取消设备闲置、在用、闲置、报废设备查询”等。负责对设备的基本数据进行统一管理、对设备的来源、去向管理、对设备故障统计管理、提供闲置设备、报废设备的查询。（3）报表管理。此模块包括“点检报表、点检计划、点检结果”等。主要负责读取设备点检的数值、生成点检计划、录入点检数值、自动生成点检结果报表。（4）安全管理模块。此模块包括：“员工权限管理、权限管理、菜单角色”。主要负责为不同员工制定角色；添加新权限、修改权限；为不同角色定制不同的功能模块。（5）检修计划管理模块。此模块包括“检修录入、检修计划审批、检修计划月末转账”等。主要是负责制定设备检修计划并录入、对制定的设备检修计划进行审批、提供设备检修计划的查询、信息统计。

在此系统的设计中，振动监测可以说是整个维护系统的“眼睛”。它可以获取设备的运行状态信息，为维护系统的正常运作提供依据。为维护系统提供设备故障源、提供维护保障。

2 振动监测系统的软硬件设计

2.1 振动监测系统的硬件设计

系统硬件设计主要由底层信号采集、显示、存储和通信四大部分组成。第一，核心硬件的选择。振动传感器和嵌入式微处理器的合理选择对系统的性能好坏起着关键性的作用。在硬件的选择上主要是考虑这两个方面。第二，存储模块。存储模块主要是为了实现振动信号历史数据的存储，目前常用的有U盘，FLASH芯片，SD卡等。第三，键盘、LCD显示模块。键盘的作用主要是接受来自监测仪用户参数的输入，LCD负责提供友好直观的显示界面。第四，信号调理电路。大部分传感器输出的信号是电压或电流等模拟信号，需要信号调理电路进行预处理。第五，通信模块。通信是一种计算机与计算机或者是终端设备之间的信息传递方式。我们通过通信模块来实现计算机与单片机之间的通信。目前单片机通信主要有并行通信和串行通信两种基本方式。第六，JTAG调试接口。JTAG是一种“边界扫描测试”的技术。是嵌入式系统进行程序下载和调试的重要途径。系统的设计应在电路板上预留JTAG接口。

2.2 振动监测系统的软件设计

软件开发主要有两部分组成：基于 Java语言上位机软件设计和基于STM32F103RET6单片机的下位软件的设计。上位机软件设计主要是对煤矿机电设备温度、压力、机械振动参数的监测。下位软件的设计主要包括程序流程设计和应用程序代码的调试。第一，系统下位机软件设计。系统上电启动后，要完成系统各功能模块的初始化工作。初始化后采用c语言进行主程序的设计。然后进行数据采样及通信模块的程序设计。第二，系统上位机软件设计。主要是包括监测界面的设计、Java的通信设计、应用服务层与数据服务层的数据通信等内容。

客户/服务器（Client/Server，简称C/S）模式数据完整性高、可靠性强、并发控制机制良好，是当前应用程序开发的主要形式。但随着互联网迅速发展，C/S结构出现了的缺陷和不足。浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）结构未来应用发展的主流方向。在程序设计时可以将C/S模式与B/S模式结合起来使用。

3 结论

机械振动监测技术对于煤矿大型机电设备的维护系统有着重要的作用。振动监测系统的软硬件设计必须要根据实际情况，并与维护系统相结合来进行。在设计时可以将振动监测技术、网络技术、微处理器技术和数据库技术相结合。

参考文献

[1] 黄荣久，方杰，刘煜.无线传感器网络在机械振动监测中的应用[J].传感器与微系统，2012（1）.

[2] 刘平，岳林，刘永富.基于LabVIEW的旋转机械振动监测系统开发[J].机械科学与技术，2011（4）.

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【关键词】矿山开采；机电设备；电气断路故障；故障检测

引 言

随着科学技术的飞速发展，矿山机电设备更新换代加快，，确保开采工作的安全性及有效提高生产效率，其开采设备的更新速度势必将与时展同步。然而，在矿山开采使用的过程中发现，有许多安全事故都是因为矿山设备在运行的过程中，突然发生电气断路故障所导致的，这些安全事故不但给开采企业带来了经济上的损失，同时也对开采人员的人生安全造成了极大的威胁，因此，对于矿山机械设备中出现的电气断路故障，必须确立出一系列行之有效的检测方法，并不断更新机电设备的检测技术，从根本上确保矿山机电设备能始终处于正常运行状态，唯有如此才能使开采行业真正实现可持续发展的目标。

1 出现电气断路故障时的检测与维修

对于矿山机电设备中出现的电气短路故障，在进行检测与维修的过程中，有一定的监测方法与步骤的，因此，从事矿山机电设备电气短路故障检修的技术人员，必须按照相关检测规定及步骤，认真对出现的故障进行检测与维修，检测的步骤大致可分为三个部分

1.1故障检测前

当矿山机电设备发生故障时，首先想到的不是马上着手进行检测，而是对该机电设备的电路图进行熟悉，因为检测人员只有对该机电设备的工作原理，及各大电子元器件的位置与作用有了正确的认识，才能结合它们的分布特点及连接情况，进一步进行故障分析，这就是检修中常说的必须做到心中有数。

1.2故障检测时

一般情况下，检测人员在对矿山机电设备进行故障检测时，都会对故障发生时机电设备是否出现异常情况，或是发生故障时的具体表现等，进行相应的调查与了解，然后再结合这些实际情况对故障进行初步判断。

1.3故障检测后

当检测人员在完成相关故障的检测之后，为了能从众多的故障中找出规律，就需要检测人员及时做好经验总结，以便为后续的工作提供相关资料信息。因此，检测人员在处理好机电

设备的故障之后，除了要认真记录故障排查与检修过程，还需要将检修过程中有可能出现的各种情况总结出来。

2 电气短路故障的检测技术分析

2.1电阻故障检测技术分析

就电阻故障而言，在矿山机电设备中的发生率还是较高的，所以为了降低该故障的发生率，就必须具备完善的电阻检测技术，如当前使用较为广泛的分段及分阶这两种电阻检测技术。

所谓分段电阻检测技术，就是将整条线路划分成若干个分段，再对这些分段逐一进行检测，若检测中发现某一分段的线路出现异常，则可判断该段线路存在问题。这种检测技术的优点在于对故障线路可以进行分离，因此，在进行故障检测时不会对正常线路造成影响，并且将确定存在问题的分段线路统一进行排查，其准确性与工作效率都得到了一定程度的提高，具体检测方式见图1。

图1 分段式电阻测量

分阶式电阻测量也属于一种操作比较简单的检测方式，因为在电子线路中要想处于通路状态，其线路中的电阻就必须正常工作，如果检测发现某处电阻出现阻值异常增大，很可能机电设备中已经出现电气短路故障，此时合理利用分阶式电阻测量技术，可通过检测仪中的电阻大小的显示结果，非常准确的对故障进行排查。特别需要注意的是两种故障检测方式，都必须在切断电源的情况下进行检测，一方面是为了确保检测安全，另一方面则是为了使检测结果更准确。检测时若检测值近似于理论数值，则说明线路正常，若检测数值与理论数值的差异过大，则说明线路中存在断路或是接触不良的故障。

2.2 电压故障检测技术分析

在矿山机电设备的电气短路故障中，有一部分故障都与电子线路中的电压有着密切的关系，在对此类故障进行检测时，常采用的检测方式有三种，分别是分阶式检测、分段式检测以及对地式检测。

1） 分阶式检测。一般情况下是固定电压表中的一只表笔于负载一端，再用另一只表笔依次触碰预先设定的各检测点，若电压表读数显示为电源电压值，则表示线路正常，若触碰某检测点时，其电压表显示为0，则可用非固定端的表笔分别触碰预设的各检测点，一旦触碰到某处时，电压表读数显示为正常数值，则大致可确定故障是出在该位置与上个检测点之间，要么就是两点间的电子元件存在问题，要么就是两点间的线路连接存在问题。

2） 分段式检测。分段式检测与分阶式检测的检测原理基本相同，有所不同的是分段检测的检测效率明显高于分阶式检测，因为在分段式检测中不再是逐一对检测点进行检测，而是一个分段只需要进行一次检测，这样不但可以减小检测人员的工作量，同时还能有效提高故障检测的效率。

3） 对地测量法。这是一种以电气电路中，任意一个检测点对地电压的正常与否来对故障点进行判定的测量方法。无论是上述哪种检测方法，在进行检测的时候都必须以确保检测人员的安全为大前提，同时应注意检测所用的万用表，其最大量程必须高于所测电路中的电压值，这样才能有效避免出现因被测线路中电压过高而烧坏万用表的情况。

2.4短接检测技术分析

在对矿山机电设备中出现的电气短路故障检测中，短接检测技术的应用还是比较广泛的，在实际操作过程中，就是先将出现断路可能性最高的那个部位，以绝缘性能强的导线进行短接处理，若短接到某一部位时，该电路恢复到正常通路状态，则可确定故障的发生位置是导线所连接的两个点之间。常用的短接方法有两种，即局部短接法与分段短接法。

1） 局部短接法。在使用局部短接法之前，首先应该保证电压及电气设备的工作电压，都处在正常范围值之内，然后对相邻的两个检测点进行标号，标号结束后就对相邻的两个检测点进行短接检测，一旦短接到某两个检测点时，电路出现通路状态，则表明电气短路故障就处于导线短接的两点之间。

2） 分段短接法。这种短接法主要是将电气线路中某一段的短接线固定好，然后再以短接线的另一端作为移动端，分别接触各个分段接点，这样可在一定程度上提高检测的效率。

3 结语

总而言之，随着我国经济与科技的不断发展，我国众多采矿业必将紧跟其发展步伐，使自身得到更大的发展。与此同时，为了满足采矿业的发展需要，矿山机电设备的适用范围还

将不断进行扩大，而如何确保矿山机电设备的运行安全，便成为了业内人士所关注的焦点问题之一。因此，从事矿山机电设备电气断路故障的专业技术人员，必须在实际的工作过程中不断分析与总结，为提高故障的检测效率与质量，提供有力的理论依据。

参考文献

[1]张仰春.探讨矿山机电设备中电气断路故障检测[J]中国科技博览，2013（ 21） ： 266 - 266.

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【关键词】煤矿机电设备；技术故障；对策；安全事故

在科学技术不断提高进步的大环境下，包括煤炭开采业等大多数生产企业都正在迎接着新型的技术以及机电设备的广泛应用。煤矿机电设备设施需要稳定运行才能保证煤炭开采的正常进行，所以需要对煤矿机电设备进行有效的管理，从而保证其运行效果。煤矿机电设备的重要性不言而喻，随着煤矿机电设备应用技术的不断提高，设备管理工作中，煤矿机电设备维修管理的要求也被提高。本文就对煤矿机电设备技术故障及对策进行简单的分析和阐述。

1 煤矿机电设备常见的问题

1.1 设备落后老化

在煤矿生产过程中，在老旧煤矿常见机电设备老化严重，严重影响煤矿开采作业。我国煤炭行业的设备制造业由于科学技术、工艺设计、加工制造等方面综合配套能力不足，电子、液压及机械零配件行业不匹配，导致煤炭行业整体装备相对落后，对煤矿机电设备维修时工作量也变大。当今的煤矿行业现状竞争越来越激烈，经济效益逐渐下降，使得煤炭企业把煤矿生存放在最为重要的位置，面对庞大的设备投入，多数设备问题并没有得到应有重视，甚至还没有对煤矿机电设备进行必要的检修，致使煤矿机电设备老化明显，直接影响煤矿机电设备的使用。

1.2 煤矿机电设备运行计划不足

煤矿实际生产运行时，由于生产项目对设备需求大，设备调动频繁，使设备运行缺乏计划性。多数机电设备任务繁重，在井下恶劣环境下超负荷运行，设备带病作业，持续运行等问题严重影响了设备的使用寿命。

1.3 生产人员技术水平不足

现场作业人员对设备的操作能力欠缺，技术水平不足等技术能力问题对设备的影响也是值得考虑的。现场作业人员常出现能力参差不齐情形，岗位缺少人员并由不具备操作能力的人员替岗的情况也时有发生，这就增加了违章操作和野蛮操作现象的发生，设备正常使用不能得到保证。

2 加强煤矿机电设备管理的对策

煤矿机电设备的以上问题严重影响生产运行安全，带来的安全隐患不容忽视。随着开采能力的提高，裁决不断深入，导致了安全风险的增加，一旦发生安全事故，工作人员的生命安全和企业的经济利益都收到严重威胁。所以，管理人员必须有意识地重视机电设备，逐一分析隐患，并采取有效方法进行防治。

2.1 对煤矿机电设备做好日常检查保养

在煤矿机电设备中，煤矿企业需要定期地对机电设备做到保养和检查落实到位，这对设备故障的预防起到非常积极作用。这项工作主要是对煤矿机电设备进行日常观察监测，需要检查人员巡检排查认真，需掌握煤矿机电设备运行中磨损状况。掌握了设备的运行情况后可根据常规保养或实际磨损情况进行保养，这既是对存在的安全隐患进行及时消除，确保了煤矿机电设备安全稳定运行，也保证了人员安全，无形地保证了企业利益。

2.2 对煤矿机电设备定期检修

煤矿机电设备在长时间运行后，各部件出现磨损，根据生产维修经验，有些零件在未损坏情况下，在停产期间需要提前更换，避免连续生产时发生设备故障，造成生产影响，这就需要检修工作人员对煤矿机电设备有充分了解，并且做好设备检修记录，做到定期检修。这种方式是一种预防维修，主要是对煤矿机电设备进行预防性的维修工作，从而能够降低煤矿机电设备的故障频率。另一种是故障维修，它是一种事后维修，主要是针对不同的煤矿机电设备进行针对性的维修，根据设备存在的具体问题，结合自身的工作经验对存在的故障进行排除。有些设备故障时，考虑到生产要求，不能停产检修，这时的抢修或者保生产的临时性修复需要特别注意，要时刻注意设备情况，避免故障的扩散加剧。做好设备的定期维修和注意临时抢修可以使设备运行更可靠。

2.3 对操作人员和维修人员进行必要培训

在煤矿机电设备技术故障中，人为操作造成的设备故障不在少数。操作人员技能水平不足的问题需要得到解决。要加强操作人员培训，所有操作人员必须经过专业培训，做到持证上岗，规范操作。煤矿机电设备维修主要是通过人为进行操作的，由于新型的设备以及新工艺的广泛应，维修人员的技能水平也有待于提高。在维修人员的约束上，也需要进行专项培训，从而使得维修人员掌握必要的新技术，对煤矿机电设备存在的技术故障进行有效的解决。在煤矿企业管理中，需要对操作及维修人员进行定期的培训，培训后进行严格考试，合格者颁发合格证，使得工作人员做到持证上岗，并且还要把每项任务明确到每一位工作人员中，明确自身的职责，按照严格规范的进行操作。在对人员进行培训中，不仅掌握理论知识，实践经验的传授也为重点，要将理论和实践二者结合在一起运用到煤矿机电设备使用和维修中去。

2.4 改善设备环境

在煤矿企业中，环境问题对人和设备的影响相当重要。有意识地改善矿井工作条件，给工作人员带来健康的同时，也保护了机电设备。为了保证井下干燥舒适，减少粉尘、瓦斯气体，通风系统的工作必须严格要求。必要的除尘设备必须增加，使有害气体及粉尘含量降到合理范围内。另外要安排好井下巡检工作，主要对通风系统关键部位检查，保证设备和线路安全性。避免供电绝缘，减少漏电、短路、超负荷情况发生。

2.5 淘汰老化严重的机电设备

老化设备在运行时不能保证运行稳定，而且还存在着维修维护费用大，运行不经济不节能，安全系数低等等缺点，新型设备的研发很大程度上解决这些问题。考虑到投入资金问题，选用合适的新型设备，在日后维修和节能上的支出可以节约出设备投入，所以煤矿机电设备中的老化严重设备需要进行淘汰。当然，有些老旧设备并未达到报废要求，经过设备改造同样可以做到节能的效果，这类设备需要严格界定划分，从长远角度考虑，测算好投入和回报。

2.6 发挥奖励机制的作用

在企业内部建立奖惩制度，充分调动工作人员学习的积极性和主动性，通过利用自主学习的方式对煤矿企业员工综合素质进行一定提高，从而能够对全体员工的技术以及安全意识进行有效的加强，使生产人员主动把煤矿机电设备故障降到最低，进一步实现煤矿企业经济效益和社会效益，并且还能在一定程度上提升煤矿企业的竞争实力。

3 结语

综上所述，在煤矿企业中煤矿机电设备占有着非常重要的作用，根据对煤矿机电设备存在的问题的分析研究，除了以上提及的对策我们要做的还有很多。这就需要对煤矿机电设备进行更全面的管理研究，做到防止由机电设备引起的安全事故的发生以及保障企业稳定连续生产。

参考文献：

[1]刘同增，唐文海.煤矿机电设备的安全管理与维护研究[J].价值工程，2010（03）.

[2]赵光宇.浅谈煤矿机电设备技术故障及对策[J].建筑工程技术与设计，2013（10）.

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关键词 矿山机电设备；检测技术；检测诊断

中图分类号TD4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0054-02

矿山机电设备机电一体化控制是当前矿山开采的主要操作形式，尤其在许多大型矿山，机电设备日益呈现出大型化、重载化和高度自动化的趋向，而且随着矿山开采日益朝着地下深部和地质环境更为恶劣的地方蔓延，地质环境日趋恶劣必然带来的是新设备、新工艺技术的采用，这进一步强化了机电设备在整个矿山开采体系中的关键性作用。在一整套矿山开采流程中，机电设备及其控制体系对矿山的安全生产日益起着牵一发而动全身的作用。因此，应用一套系统控制理论来加强对机电设备故障的检测和诊断，并建立一套科学的、实时的设备故障预警系统，是减少和杜绝因设备故障导致重大生产事故的治本之策。由于在矿山尤其是大型矿山开采中，机电设备数量众多，控制系统交错纵横，因此对每个机电设备进行检测是个复杂的系统工程，需要建立一个智能化控制的检测系统来确保实时检测。

1 矿山机电设备检测诊断技术介绍

所谓的机电设备故障检测诊断，就是利用一套针对性的监测技术对设备运行状态进行实时监测，预测设备在运行环境下是否具备可靠性和安全性，对存在的故障部位进行科学判断，并对整个或局部系统的健康与否作出判断。由此可见，机电设备检测诊断已将事中检测和事后修复提前至对设备故障源的预测上，这大大有助于源头避免和减少安全事故的发生。

目前对矿山机电设备故障的检测诊断技术因设备特点和故障体征不同而多种多样。如对井下采掘设备来说，其面临的作业环境是设备本身存在的位移、冲撞、震动以及随着而来的粉尘、顶部滴雨和空间小维护难度大等问题，那么所使用的检测仪器必须与这一环境特点相适应。本文在此介绍几种传统的检测诊断技术：一是温度检测诊断。一些机电设备故障往往表征是温度异常，许多烧坏的元器件往往在故障产生前表现出温度异常升高现象。因此从温度下手，将多次采集到的温度异常值以曲线图的形式呈现出来，对节点用直线连接，并算出直线的斜率，即可对该元器件的温度变化趋势做出大致分析，再利用该直线的斜率值就可以推算出元器件在某一时刻的温度值，将此温度值与该元器件的允许最高温度值进行对比，倘若出现高于理论最高温度值情况，则此时感应系统会发出警报；二是震动检测诊断。由于机电设备在运行过程中，振动是常态，因此对设备振动状态进行检测是普遍采用的方式。目前对设备检测主要有简易诊断仪和精密诊断系统。前者只是简单的利用仪器来进行一些普通的故障排查，精确度不是很高；而精密诊断系统则集合了自动控制系统、智能系统等机电一体化元素，大大提高了检测的效率和精确度。 其系统组成图如下所示：

上图中，传感器与数据传感器集成在一起，不仅可以对运行状态下的设备的振动信号进行数据采集，而且也发挥了其数据存储和频谱分析的功能。PM软件的作用是利用计算机强大的数据处理能力对数据采集器采集的数据进行处理，而且利用计算机的备份功能还能对历史数据进行管理，便于新旧数据的对比。由此看，精密诊断系统大大提高了数据分析处理的精确度，而且也很大程度上释放了效率；三是铁谱检测诊断。铁谱检测技术工作原理是让带有磨屑的油流过一个高强度、高梯度的磁场，利用磁场力把铁磁性磨屑从油中分离出来，再依磨屑颗粒的大小顺次沉淀在基片上，制成谱片，利用铁浦谱显微镜进行观察和定量测定，以测定出磨屑的浓度和大小，以此推断机器的磨损程度；观察磨屑的形状大小以推断其产生的原因和类型；依据磨屑的构成成分来判断其生成的部位。

2 故障检测诊断技术在矿山机电设备中的具体应用

2.1 矿井提升机设备故障检测诊断

提升机是矿井常使用的机电设备，也是故障多发点。提升机故障一般表现为制动事故、断绳事故和过卷事故，这些事故往往会严重干扰到矿井提升机的正常运行，还会造成提升系统装备严重损坏，导致安全事故发生。本文以提升机常见的松绳现象为例。矿井双筒提升机发生松绳是常见现象，一旦松绳危害极大。而采用单片机和霍尔传感器组成松绳检测装置可以有效解决这一问题。松绳检测装置工作原理是在提升机每个天轮一侧安装一圈小磁钢，然后在准确部位安装霍尔传感器，其目的是检测两天轮的转速。在正常运行时，两天轮如果转速相同，则两个传感器输出的计数脉冲个数也会基本相同，该装置内单片机计算出的两天轮的行程差几乎为零；当钢丝绳出现松绳现象时，则两天轮的行程不同，此时该装置计算出两天轮之间的行程差，当行程差达到预报警值时发出松绳报警信号；当行程差达到保护值时，该检测装置发出控制信号，迫使提升机及时刹车，以起保护作用。

2.2 矿用高压异步电动机的检测诊断

矿用高压异步电动机故障一般分为对称和不对称故障两大类。对称故障主要表现为过载、堵转和三相短路。当电动机正常运行时，三相电流基本对称、负序、零序电流基本为零。该类故障对电动机的损坏主要表现为热效应和机械应力使绕组发热甚至损坏，而电流幅值增大的程度反映了故障的严重程度；不对称故障又细分为非接地性和接地性不对称故障。前者故障主要表现为严重不对称、断相、相间短路和匝间短路等，此类故障往往会引起三相电流不对称。非接地性不对称故障在电动机负荷较小时电流幅值增大不明显，但由于负序电流的存在会产生负序旋转磁场，造成电动机启动力矩降低、转子震动、端部发热等问题；接地形非对称故障只要是指单相接地短路、电动机外壳完全触地，因此极易出现碰撞、绝缘体损坏等导致的接地故障，倘若处于灰尘度高或潮湿的环境下，故障发病率就更高了。

因此，检测诊断以上故障可借助电流高次谐波。思路是定子绕组发生故障，尤其是定子绕组匝间短路故障，往往会引起定子电流的高次谐波增加。因此，反过来检测电流高次谐波次数和波动情况可基本判断出定子组故障。前面提到过，对称故障最明显的表征是电动机电流异常增大，可通过电动机过流程度来诊断；不对称故障包括非接地故障和接地故障，与定子电流有直接关系。因此，可以尝试利用定子电流的不平衡现象来检测异步电动机的定子绕组故障，因为这类故障最明显的特征是电动机电流中故障状态下会出现负序电流和零序电流，因此，以零序电流和负序电流分量作为鉴别不对称故障的判据有较高的可靠性。

此外，还有利用通风机集中检测仪、主风机在线检测与故障诊断仪来进行通风机的检测诊断，基于电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统的采煤机工况检测诊断等都是针对设备特点和设备运行环境而设计开发出的故障检测诊断系统，这些都是检测技术在快速机电设备上的具体应用。

3 结论

基于检测装置或仪器而组成的检测诊断系统在提高设备故障检测效率和精确度方面发挥着重要的作用，但必须认识到，单单依赖于技术和精密仪器来排查故障并不是最好的解决办法，只有从人本身着眼，提高机工、电工等人员的安全意识和操作规范，才能做到最大限度地降低人为因素导致的故障发生率，确保设备安全、稳定运行。

参考文献

[1]马俊龙.探究矿山机电设备中故障检测诊断技术[J].华章，2011(15).

[2]程凤芹.浅议故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].工业技术，2011(14).

[3]卢宾.矿山机电设备故障诊断技术的研究[J].科技论坛，2008(12).

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一、机电设备的常见故障与原因

有关机电设备产生的故障及其原因，可从内外两大因素来考虑：

1.内部因素

1.1 机电设备中的部分零件损坏，如轴颈、轴承磨损，转轴断裂；端盖或者支架出现裂缝等。如果机电设备出现卡涩或者摩擦等现象，可能是传动出现问题，造成电动机过热，甚至无法工作，电动温度迅速上升，烧坏绕组。另外，机械的开裂、变形、烧蚀、压痕、拉伤、老化、磨损、剥落等故障也时有发生；

1.2 电动机的绕组出现损坏，例如绕组与外壳之间或者绕组之间产生绝缘击穿现象、短路现象等；或者绕组的各个部分、换向器之前等产生焊接不良、接线错误、绕组断线等；

1.3 电动机的旋转部分出现不平衡现象，联轴器的中心线偏差；

1.4 电动机的铁芯破损，如叠片之间的短路、铁芯松散滑落；绑线松散、损坏、断裂等；

1.5 电动机的集流装置发生问题，如换向器、滑环、电刷等损坏，造成绝缘击穿现象。

2.外部因素

2.1 电流的电压过高或者过低，造成电机故障；

2.2 电动机的负载压力过大；

2.3 电动机启动或者控制设备过程中产生问题；

2.4 馈电导线出现断线问题，如全部馈电导线断线；

2.5 受到运行环境的影响，如温度、湿度、飞灰、粉尘或蒸汽等影响。

二、防范对策

1.保证机械的良好

机电设备出现故障，往往由于不良而造成。对于机电设备来说，各个零件能否精密配合，在一定程度上取决于的效果。通过良好的功能，可保持合适的工作温度以及工作间隙，避免灰尘、飞灰等杂质进入到机械中，对机械零件造成磨损，有效防控机械故障。因此，合理的是降低机械故障的途径之一。一方面，结合不同的机械结构，合理选择剂类型；考虑到环境与季节因素，选择相应的剂牌号，不得随意取代；另一方面，经常性地检查剂的质量与数量，如果质量不佳，需及时更换；如果数量不充足则需及时补充。

2.保持机电设备运行环境

在机电设备运行过程中，应保持一定优质的环境，主要做到以下几点：①在机电设备运行中，应保持其清洁度，避免水渍、油污、飞灰等杂物落到机组中；定期检查并维护机器，确保机电设备运行的良好环境，周围不得出现杂质，以免吸入到电机内部，对电机运行产生影响，甚至造成短路或绝缘层破坏，电流过大、温度急剧升高，可能烧毁机电设备；②为了以上现象的产生，必须保证机电设备内部的阻抗较大，即绝缘电阻优良；同时保持良好的运行环境，包括通风、冷却等条件，以此确保机电设备在大功率、长时间的运行状态下，仍保持平稳；③对于机电设备中的绝缘阻值，应定期测量，如果空气潮湿，且绝缘阻值有所降低，应采取必要的措施，保持环境干燥；同时注意电刷和滑环之间产生的火花大小，如果火花较大，需进行清洁工作，并及时检修，控制火花；④定期检查传动装置是否可靠、灵活；联轴器是否处于标准状态；齿轮传动的灵活度等，如果出现滞卡现象，应及时查明原因并排除故障；⑤严禁机电设备的超负荷、超负载运行，如果设备拖动较大负荷，而电压偏低，就会对电动机造成严重损坏；如果负载的时间过长，电动机就会通过电网吸收大量有功功率，电流与温度急剧上升，引发故障，因此需加强注意。

3.设备故障的现场检修技术

3.1 弃置零件法

在机电设备中，越过可能出现故障的零件，直接连接电路或者管路，确保机电设备的正常运转。例如，由于压风机的油差开关出现问题而不能开机，在确保油路正常的前提下，可短接油差开关，实现压风机的正常运行，满足连续生产需要。而事后再安装修好的油差开关即可。

3.2 修理零件法

通过应用机械零件的研磨、焊接、加工等方式，快速修复故障零件。以水泵为例，如果联轴节由于磨损而停止工作，难以一时安装新配件，就可以拆下连轴，采取车床加工或者堆焊的方式，确保机械作业的连续进行，同时降低成本；再如，如果压风机的油泵油管发生破裂，可先替换一根其他油管，保证压风机的正常作业；如果一台正在运行的水泵进水管产生破洞，为了确保施工的正常进行，则可利用树枝，做成破洞的形状，将洞口堵住，可发挥较好的效果，保证水泵正常作业。

3.3 替换零件法

利用完好无损的零部件，替换发生故障的零部件，往往是现场维修或者设备大修时常采用的办法。也可充分利用身边的材料，取代机电设备中发生故障的零部件，如用纸盒代替低压油路中的垫圈；用钢板制成垫片代替有破损的垫圈等，均可解决临时应急需要。

参考文献

[1]王.对机电设备安装调试过程的探讨[J].科技创新导报，2009（4）.

[2]熊小刚.对机电设备电气断路检测的探析[J].中小企业管理与科技，2011（22）.

[3]张锡清.机电设备的状态监测与故障诊断[J].山东煤炭科技，2011（3）.

[4]邱成发.机电设备安装调试常见问题分析及对策[J].民营科技，2011（3）.

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关键词 机电设备；电气断路故障；监测

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-124-02

我国在近些年来科学技术已经取得了很大的进展，矿山开采中的机电设备的更新换代也越来越快，矿山机电设备的可靠、安全的运行时矿山企业各项工作顺利开展的重要保障，所以，我们必须保证矿山机电设备能够高效、安全、正常地运作，应该定期定时地对矿山机电设备进行电气断路故障的监测与维修。

当前，我国很多矿山企业都已经引进了大量先进的机电设备故障检测及诊断技术，这在一定程度上使得矿山开采的质量和效率有了很大的改善和提高。但是由于不负责任的矿山企业的相关部门的疏忽和失职，矿难事故还时有发生。因此，面对现阶段我国对能源的需求量日益增大，以及矿山机电设备故障时常发生的现状，必须采取有力措施，预防重大生产安全事故的发生，确保生产的安全并提高生产的质量。

1 矿山机电设备电气断路故障检测测及维修

要做好矿山机电设备的电气断路故障的检测，专业技术人员就必须熟悉掌握检测的步骤，并且在检测过程中按照规定的顺序进行，主要包括以下几个方面：

1.1 检测前

在检测矿山机电设备的电气断路故障之前，作为矿山机电设备的专门检测人员，应该对维修电路图十分熟悉。技术人员首要应该做的就是对电子元件图和工作原理图进行全面的了解，对矿山机电设备的基本分布和连接情况进行详细的分析，做到心中有数，并且对照相应的图纸，然后按照顺序，对各类原件以及线路进行检测。只有先掌握了图纸，再根据实际情况进行检测，才能工作得得心应手。

“在检测之前，必须做到的工作主要是深入、全面的跳擦汗分析机电设备故障发生之前的工作现象或者征兆，对发生故障的各方面情况要仔细弄清楚。” 然后再根据所掌握的实际情况和信息，细致、合理地分析故障，排除那些发生可能性不大的故障，尽量缩小故障发生的范围，这样做的目的是为了精确检测故障打好基础。

1.2 检测中

在检测的过程中，技术人员要对故障发生的前兆以及发生的表现形式进行了解，并且根据故障发生的表现形式进行判断，这样可以十分有效地提高工作效率。在确定好检测部位之后，应该在进行检测时尽量的不损坏相关的电器元件，尽量避免由于检测行为不当造成的电气设备毁坏。因此，应该在保证技术人员安全的基础上，确保电气设备的安全，尽量在控制回路上展开实验和检测，尽量避免在主回路上进行检测。

如果不能通过故障的外部表现形式对故障发生的原因进行判断时，就必须进行深层次的检测。技术人员还可以对电气的线路进行细致、逐一、全方位的检测。检测电气设备的短路故障时，必须使用相关的仪器，在对控制环节进行检测时，加入发现了一些问题和故障的话，就可以根据一系列的情况对故障发生的位置进行确定。然后，技术人员就要对其检测检测，并且使用相关的仪器设备，这样就可以及时、准确地找到故障发生的原因以及故障的具置。此外，技术人员需要做的还有关于故障的记录，这样做的主要目的，就是为今后再次出现故障提供十分充足的参考信息和资料。也可以为进一步的检查和维修工作奠定基础。

1.3 检测后

技术人员在进行检测后，应该及时地总结工作经验，总结故障发生的规律。为此，工作人员应该在每次排除故障之后，把故障检测和维修的过程记录下来，包括故障的检查、故障的修复过程以及中间可能会发生的意外突发事件等等。这样，可以逐渐在工作中摸清电气短路故障发生的规律，逐步提高工作效率。

2 矿山电气设备短路故障检测技术

2.1 电压的测量技术

电压测量法主要是利用电压档，利用它可以对电器电路中的两点之间的电业进行检，并的且通过反复的测量得出测量的数据信息。根据这些信息把故障发生的大致位置找出来。另外需要十分注意的是，必须在用这种技术之前，检查被测电路是否处于闭合的状态。电压测量法主要分为分阶电压测量法对地电压测量法，分段电压测量法三种。

2.2.1 分阶电压测量技术

一般情况下，分阶测量技术都是把电压表的一只表笔固定于负载的一段，另一只接到提前定好的监测点上，并且按照由上而下的方向接通。一般情况下，电源的电2压数可以直接从电压表上读出。比如，当遇到被检测的数位0的情况时，表笔就应该向上移。“一旦在表笔移动到某一个监测点时，如果表的读数不正常，那么，就可以判断出，在前一点同这一点的范围内，有断路故障发生，通过以上的检测和判断，在进一步地检测两点间的连线机元件，很快就能把故障点找到”。

2.2.2 分段测量技术

分段测量技术和分阶测量相类似，在移动时，分阶段测量法是逐级移动，而分段测量则是一段一段进行移动。这样不仅可以减少测量的次数，而且可以节约检测的时间。

2.2.3 对地电压测量技术

对地测量技术主要对机床电气的电路检查适用，根据电路中的各个点地电压来判断故障发生的地点。

除此以外，电压测量技术也要注意一些事项：首先，由于电压测量技术是带电操作的，要切实地保证技术人员的人身安全，要做到大胆并且细致；其次，在用万用表的电压档测量时，它的量程一定要比被测电路的电压大，否则的话，就会烧坏万用表；最后，万用笔的表笔的绝缘性质要保证良好。

2.3 电阻的测量技术

比较常见的电阻测量技术主要有分阶测量法和分组测量法，但是不管是采用任何一个，在检测前都，需要确定电源是断开的，一定不能在带电额情况下进行操作。检测完后，在万用表的问题上，应该把万用表调到电阻挡，并且作调零处理。除此以外，选择合适的万用表量程还要综合地考虑到负载、功率等参数。

2.3.1 分阶电阻的测量技术

分阶电阻测量法在测量时，主要是依靠电阻值，根据测量出来的电阻值数目，来判断电路故障发生的相关情况。“在测量过程之中，为了能够不免电路被烧坏的情况出现，必须使电路在检测时处于断开的状态。同时，为了避免不同其他的电路混合，必须把被测的电路做独立出来的处理，以达到不影响其他电路的目的。”在得出测量的结果之后，应该把这一测量结果和理论值作对比分析。一般情况下，如果得出接近或者相等的对比分析结果时，这就表示线路正处于良好的接通状态；如果测量线圈的电阻值是0时，一般情况下，就表明线圈出现断路问题；如果测量结果同理论值差距较大，就表明在线路中故障的发生。

2.3.2 分段电阻测量法

分段电阻测量法同分阶电阻测量法相似，首先，这种方法要求先找到电气路线中的自然断开点的位置，然后把电气线路分成2段或者3段，然后对每一段阻值的数目进行测量。如果阻值的测量结果显示的是无穷大，那么断路故障就一定存在，。确定好故障段之后，采取逐层检测的方法检查有故障的这一段，知道检查出故障点。

2.4 短接技术

短接技术主要分为局部短接法和分段短接法。用这种方法检查机电设备中电气设备短路故障时，在最有可能出现断路的位置进行短接，必须采用一根绝缘性较好的导线，短接到一处时，假如电路是出于接通状态的，那么就说明故障就出现在导线连接的两点之间的范围内。

2.4.1 局部短接法

主要是保证电气设备和电压的正常工作，然后再逐段地短接相邻的两个标号，如果断接到两点时电路处于接通状态，那么就说明这两点之间有断路的故障。

2.4.2 分段短接法

固定电气线路中的一段短接线，把另一段进行定段地移动，这样可以提高检测的效率。在使用短接技术进行检测时，必须要注意到这种方法也有一定的使用范围，它只适用于触头接触不良、检测导线断路，对主回路上的故障最好不要用这种检测方法。

3 结束语

综上，我国采矿业正在不断地发展，矿山机电设备也得到了大范围的应用，确保这些设备的正常运行是相关部门应该关注的重要问题，为此，应该加强对机电设备短路故障的检测，为其提供一些技术和人才方面的支持。

参考文献

[1]刘树棉.矿山机电设备电气断路故障检测[J].河南科，2012（04）.

[2]熊小刚.对机电设备电气断路故障检测的探析[J].中小企业管理与科技，2011（8）.

[3]王晓英.探讨矿山机电设备中电气断路故障检测[J].黑龙江科技信息，2012（33）.

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【关键词】：矿山；机电设备；电气断路；故障检测

中图分类号：U472.42 文献标识码：A 文章编号：

1 矿山机电设备中电气断路故障的检测和维修步骤

要想做好矿山机电设备的断路故障检测，就必须要了解一定的检测流程和步骤，并且严重的按照其操作顺序进行执行。下面笔者将从几个方面对检测和维修的步骤进行分析。

1.1 在对矿山的机电断路进行检测前，工作人员首先应该详细的分析矿山的基本电气设备的分布和连接情况。并且根据相关的维修图纸的内容对各个元件和线缆的检测顺序进行排列。

1.2 在监测的过程中，有关的工作人员还应该加强对故障的发生前兆以及表现形式的了解，并根据其对断路可能存在的故障形式进行初始判断。这样可以有效的提高检测效率。

1.3 如果不能通过外表检查的方法来确定机电设备中电气设备中的可疑故障点时，必须进行更深层次的故障检测。这时，技术人员可以尝试采用试验方法对电气控制的动作顺序和完成情况逐一进行检测。同时，采用该方法时也必须注意以下情况：

①试验部位最好选在断路故障最有可能的控制环节，从而减少不必要的检测时间。②试验时避免人为触动线路中的接触器等电器元件，确保不要因为电气断路故障的检测而导致其它的电气设备损坏。③在进行试验时，必须确保电气设备和技术人员的安全，尽量不要在主回路上进行试验，尽可能在控制回路上进行。④矿山机电设备中的短路故障不能进行试验的情况，应采用别的方法。

1.4 使用相关仪表检测断路故障部位时，也要进行试验性检查，发现某一个动作顺序或者是某一个控制环节出现问题，就可能粗略地确定矿山机电设备中的某一条电气线路可能有故障，这时候就需要进行更详细的检测，从而检测出确切的故障。此外，为了便于今后遇到同样故障时的检测工作，在每一次电气断路故障检测排除后，应详细地记录检测方法、故障维修情况，总结经验，进而掌握矿山机电设备中电气断路故障的规律，并提高矿山机电电气断路故障检测效率。

2 矿山机电设备电气断路故障检测技术分析

在明确了矿山机电断路的检测程序和步骤后，应该掌握相关的检测技术，以便能够根据不同的情况选择不同的方式进行具体的检测活动，下面笔者将对目前我国的矿山机电断路故障的主要检测技术形式进行分析：

2.1 电阻测量技术

研究表明，电阻测量技术也主要包括分阶测量和分段测量这两种方法。但是，采用这两种方法进行测量时都是首先断开电源，然后将万用表拨到电阻档，再根据电气线路中的负载大小、功率参数等，合理得选择量程，并调零。

①分阶测量法。该方法的原理是通过测量电阻值来判断故障，在测量过程中必须要断开电路电源，避免万用表被烧坏，同时还要将被测电路与其他电路独立开来，不受其他电路影响。在测量时只有其测量的值应与理论值相近甚至相等的情况下，才能说明线路接线完好，若测量线圈等负载，电阻值为零，则线圈短路；若测量值与理论值相差太远，则线路中有接触不良的故障或者断路的故障。②分段法。与分阶测量法相近，该方法主要特点是将电气线路中的自然断开点分段，将线路分为二段或三段，然后对其中每段的阻值进行分别测量，若检测到阻值无穷大的情况，则说明该段有断路故障，必须对该段进行逐级检测，直至检查出故障点。

2.2 电压测量技术

该技术是通过采用万用表的电压档来测量矿山机电设备电气电路中两点之间的电压，并进行多次测量，结合测量结果，最终找出故障点。采用该技术时，要求被测电气电路中断开的部位必须闭合，确保其电源接通，主要包括分段测量、分阶测量和对地测量这三种方法。

①分阶测量法。通常是将电压表的一只表笔固定在负载的一端，另一只表笔由下而上接到各个预先定的检测点，正常情况下，电压表的读数为电源电压值，若检测点的读数为 0，则必须将表笔逐级上移，当移至某点读数正常时，说明电气断路故障就是出现在该点与前一点之间，可以粗略判断故障如果不是出现在这两点间的连线，就是在这两点之间的元件上。②分段测量法。该方法与分阶测量法相似，其不同点是分段测量法移动的时候不是逐级移动，是整段一起移动的，从而减少检测次数，并节约时间提高检测效率；③对地测量法。该方法的原理是根据电气电路中每一个位点所对地电压来判断故障点。在进行相关检测时必须注意技术人员的人身安全，确保所使用的万用表的量程大于被测电路的电压，避免电表被烧坏，并要闭合被测电路中的断开部分。

2.3 短接技术

所谓短接技术，就是一根绝缘良好的导线将认为最可能出现断路的部位进行短接，当短接到某处时，如果出现电路是接通的，则说明故障就在导线连接的两点之间。

①局部短接法。确保电压与电气设备的正常工作电压想等，然后逐段短接相邻两标号，当短接到某两点时电路接通，说明这两点间存在断路故障。②分段短接法。使电气线路中的一段短接线固，另一段进行定段移动，从而提高检测效率。使用短接技术进行机电设备电气断路检测时，必须要注意此方法的适用范围，包括检检测设备中导线断路、触头接触不良等的断路故障，而不能用于检测电气设备中的电阻、线圈等负载的断路故障，此外，对于主回路的故障检测最好不使用此法，以免容易造成安全事故。

3结束语

综上所述，随着我国采矿业的发展，我国的矿山机电设备也大量的应用，为了确保这些设备的正常运行，有关部门应该加强对其进行运行状态的检测，尤其是断路环节。上文中笔者结合自己的工经验，对该问题进行了分析，并提出了一些检测的技术和方式以供参考。诸多不足，还望批评指正。

参考文献

[1]贾文艺.浅谈煤矿机电设备的管理及维护措施[J].装备制造技术，2010，(8).

[2]赵红艺.煤矿机电设备综合管理的探索研究[J].宁夏机械，2002，(3).

[3]赵宏丽.煤矿机电事故分析及预防措施[J].中国煤炭，2010，(S1).

[4]李洪军.浅析煤矿机电设备故障监测诊断技术[J].中国高新技术企业，2010，(4).

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关键词：煤矿 机电设备 机械故障 检测诊断技术

0 引言

随着煤矿行业的发展，对于机电设备的运用越来越多，其影响在不断上升的同时用于该项之上的维护费用也随之增加。发生机电故障，轻则造成企业的巨大的经济损失，重者引发重大安全事故，影响工作人员的人身安全。因此就要求要不断的提高设备运行的安全性和稳定性，而将故障检测诊断技术运用其中，将能够有效的解决上述存在的问题。

1 发展简述

故障检测诊断技术，通过对设备运行当中的状态、故障等的检测和诊断，进而对设备的运行进行监管。该技术最早应用在机械设备的运行生产检测当中，针对故障的检测和诊断，一方面进行实时监测，方便有关工作人员能够及时掌握运行状况，另一方面则是检测异常状况，并且对存在的故障进行分析和判断，以及进行隔离处理。我国在这方面的探究还处在初级阶段，但实际的应用已经十分广泛了。随着煤矿行业的发展，该技术的成功应用，将进一步的推动煤矿行业的前进，提高设备的寿命周期，降低企业成本，从而达到提高企业经济效益、社会效益的目的。

二十世纪八十年代初期，我国开始正式步入该项技术的研究当中。最初所运用的有关设备基本只能依靠进口，同时只有部分大型企业，技术、资金等方面较为雄厚的企业才能够应用。随着在该项技术之上的研究增多，和近几年的发展，我国在该技术之上进步十分明显且巨大，取得了不少的研究成果。比如重庆大学的CDMS故障诊断与模态分析系统、MMMDO3微计算机化旋转机械状态监测故障诊断装置等。在该技术广泛应用到煤矿机电设备之上的今天，还需要进一步的扩大应用范围，同时不断进行改进和完善。

2 应用分析

2.1 在提升机之上的应用 作为整个煤矿工作当中的一个重要设备，在其的运行当中，以下两种故障发生几率最高。第一，硬故障。这种故障主要是由于在设备的操作当中，对于一些本应该受到限制却因为各种因素超出限制，进而出现硬故障。针对这类故障，通常通过维护其保护装置进行处理。第二，软故障。对于该故障的检测，通常需要从运行参数之上着手，通过详细的分析诊断，最终判定软故障。一般情况之下，硬故障发生前兆就是软故障，因此需要提高软故障之上的检测诊断能力。

以矿井提升机中双筒体提升机设备的松绳故障作为例子，该项故障最为容易发生，极大的影响了设备运行的安全性和稳定性。主要利用一种简单的检测装置进行检测和诊断。具体操作就是，将小磁钢在天轮之上安装一周，同时选择合理区域安装传感器，便于检测其转速。则在该设备正常运行的前提之下，天轮的转速将不会存在差异性，与此同时，通过传感器的测试结果，两个天轮数值基本相同。反之，如果出现了松绳故障，那么天轮之间的转速将存在一定的差异性，而且传感器的数据也不会一致。当传感器通过分析和计算确认其数据差异之后，将会发出报警信号，并且以此作出刹车处理。以保障该故障的发生不会影响其他设备，或者尽力降低不利影响。

2.2 在通风机之上的应用 针对通风机的检测诊断，主要是用于主风机之上。具体说来就是集中检测KFC-A通风机，或者是FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪等仪器设备。首先针对FJZ矿井主风机，主要立足于针对该装置的一体化检测诊断功能实现。该检测诊断系统的核心是8098，在实际的运用当中能够有效的进行在线检测，同时针对该设备存在的故障进行诊断。其主要能够进行风机振动烈度、风量、风机轴温等检测。并且在诊断出故障之后及时报警，还可以进行打印。除此之外，能够分析检测数据，然后根据具体情况进行智能诊断。将有效的控制故障造成的不利影响，提高其运行安全性。

针对采煤机的故障检测诊断当中，具体的检测过程是根据左右摇臂、机身等检测单元实现。针对煤矿矿用高压一步电动机进行检测诊断，就可以根据人工神经网络、模糊逻辑等技术进行，最终实现及时掌握故障情况，确保其运转的稳定性和安全性。具体有两种方式进行检测和诊断，首先是局部放电检测，能够有效的测定绝缘剩余寿命信息，诊断定子的不同故障。其次是电流高次谐波检测。其针对接地性和非接地性两类，所运用的方式也存在差异性。最后是磁通检测。通过对磁通在径向与切向之上的分量变化，进而断定定子故障。

3 结束语

我国煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的研究，比之国外起步较晚，整体水平也相对落后。然而随着近几年的发展和广泛的应用，该项技术已经为煤矿机电的运用提供了良好的保障，使得有关工作人员能够及时掌握运行状况，提高对设备的维护效率。进一步的降低企业在设备之上的成本费用，同时不断的提高设备运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]温勇.煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用分析[J].机电信息，2013，06：107+109.

[2]殷华.论故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用[J].科技风，2013，08：67.

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关键词：煤矿机电；设备；现状；技术改造；故障检测

1.引言

目前，在我国很多矿山设备的应用中缺少正确维修方法和设施，与其他国家相比，还处于相较落后的状态，其中很多故障检测生产模式已经无法适应当前市场经济的需要。矿山机电设备故障诊断技术是一项以预防设备运行发生事故检测为目的，利用多门学科以及综合技术解决矿山机电设备所存在的问题的技术，通过对设备状态检测、故障诊断等掌握其运行状态和参数，对设备安全性和工作性能做出准确的判断。因此，为了我国矿山生产得到更好的发展，我们必须要加强故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用，学习国外的先进技术水平和经验，在符合我国国情的情况下，科学应用，做好设备的保养和维修工作，保障矿山机电设备的安全运行，提高生产效率，适应市场经济的运行规则，为我国经济增长做出贡献。

2.我国煤矿机电设备的现状分析

2.1煤矿机电设备存在较多的隐患

煤矿机电设备存在较多的隐患，主要可以分为：①煤矿机电设备旧、老、杂，带病运转的现象普遍，安全设施的保护装置不齐全。②井简装备有严重的锈蚀现象，防腐措施不及时。③煤矿提升系统中制动系统、电控系统的保护不足，缺少托罐装置和缓中装置。④没有按规定对井下电气设备做电气试验，没有按规定定期检验压力表、电流表、安全阀、真空表等。⑤机电设备中绞车的实际提升能力超过设计提升负荷。⑥煤电钻、漏电保护、照明信号的综合保护和输送棚保护的记录不规范。

2.2煤矿设备老化严重

在煤矿建设时，煤矿设备必须成套的投入，而且各设备间必须配套，因此一次性投入的资金数目很大。造成我国煤炭设备老化严重的原因主要有：①我国煤炭行业的设备制造业，由于工艺设计、零件设计、检测手段、加工制造及原材料等综合配套能力不足，致使煤矿设备维护的工作量较大，煤矿整体装备相对落后。②当前很多煤矿的资金投入重产出轻，投入也相对不足，导致煤矿机电设备的更新速度慢，导致设备老化。③我国煤矿机电设备的欠账现象较多，一些煤矿中还存在很多的旧防爆高压开关、老绞车、老主扇、未更换的非阻燃胶带等。④随着我国的煤炭产量激增，很多煤矿企业受利益驱动，第一考虑的是生产量，忽视了机电设备的运行安全。

2.3机电设备管理机构不完善

很多矿山企业没有形成相应的管理体系，在日常的工作中，部分机电设备的管理机构也相当不完善，对机电设备的保养和维护大多数都是由电工来完成的。由于电工在实际操作过程中，主要将注意力都集中在实际生产中，对机电设备的保养和维护的工作做的可谓是捉襟见肘。从这些情况来看，对矿山机电设备的管理理念的重要性还没引起部分矿山的负责人的重视，他们对机电设备管理工作的认识也相当不成熟、不到位。而部分企业甚至连机电管理部门也不设，更谈不上对机电设备的保养和维护了。

3.故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用

故障诊断在矿山机电设备的应用中可按类别分为主观诊断技术、仪器诊断技术、数据模型诊断技术以及智能诊断技术四种。

3.1主观诊断技术

主观诊断技术通常是指机电设备的维修人员通过借助简单的维修意思或者实践经验对故障进行直观的判断和诊断，这种诊断技术的使用简单快捷，但是单凭实践经验以及简单仪器的影响在特殊情况下很难准确的诊断出设备的故障所在，诊断可靠性较低，具有一定的局限性。仪器诊断技术则是根据机电设备的液压系统内部参数进行控制，再通过仪器的显示或者计算机的运算从而判断故障结果，一般可分为通用型、专用型、综合性集中方式。

3.2数据模式诊断技术

数据模式诊断技术是指用数学的方式对矿山机电设备进行故障分析的一种方式，主要是测量一些特征值，通过产生的数据和符号进行故障源的分析，以便找出故障解决故障，是一种以信号处理作为基础的诊断技术。

3.3智能诊断技术

智能诊断技术在矿山的生产应用中相对来说比较广泛，具有很大的潜力值。它是通过系统控制，模拟人脑特征，有效的获取、传递、处理、再生以及利用故障信息，使用系统中已经做好的诊断策略解决故障的一种十分有效的方式。

4.加强矿山机电设备的管理

4.1加强对机电设备的检修和提高设备诊断技术水平

在机电设备管理中努力提高机电设备故障的诊断技术水平，并且对机电设备进行日常计划检修和定期的大、中修等等，这样的管理措施在一定程度上起到了较好的作用，对设备的维护有很好的效果。不过，随着机电设备的大型化、集成化、计算机化、精密化，而对机电设备的检查质量要求更高、检查工作量加大、结构更加复杂。正因为如此，致使机电设备的故障很难靠技术人员的经验和感官检查出来。

如上所说，机电设备故障排查的困难促使先进的科学方法和仪器的诞生。通过先进的科学方法和仪器来对机电设备进行诊断和监测，也就是通过运用先进的设备故障诊断技术来对机电设备进行检修和维护。通过工作中产生的大量的数据进行对比分析，判断出设备运行的状况，这样一来更有针对性的进行检修处理。

4.2加强机电设备管理人员的素质训练

人是企业的核心，机电设备管理人员的自身素质很大程度上决定了机电设备的正常运行。通过培养出一支素质较高的机电设备操作、管理、维修队伍，再结合加强企业的设备管理，推行机电设备管理的现代化进程，大力提升矿山企业的经济效益等措施，势必能够保持企业强有力的发展势头。所以，企业必须树立起“以人为本”的思想，要充分认识到对员工进行培训的必要性和重要性，并采用多种形式对设备操作、管理、维修人员进行技术培训和责任心意识的强化。有计划地培养一支适应现代机电设备管理的专业技术人员的队伍，再结合对在职机电设备管理的干部进行管理知识和专业技术教育以及对他们进行现有设备维修、操作等工作进行技术培训。

5.结论

随着煤矿现代化进程的加快和安全技术的高速发展，各种新装备、新技术逐渐在煤矿产业的生产中得到越来越多的应用，信息化工作快速推进，这些都使得煤矿生产的效率和安全性得到了很大的提升，同时为煤矿企业带来了很好的经济效益。在煤炭行业中，技术改造是企业走向内涵为主的扩大再生产，适应市场经济要求，调整产业结构，提高经济效益和产业质量，提高生产装备水平和新工艺水平，从而可以提高煤矿企业的市场竞争力。

参考文献

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[2]于海洋.矿山机电设备中的故障检测诊断技术的探讨[J].华章，2012（30）.

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[4]黄华.矿山生产中机电设备的安全管理[J]，科技创新导报，2009（06）.

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【关键词】煤矿；机电设备；故障检测

随着现代科学技术以及工业自动化水平的不断发展提高，工业机械生产中的故障问题对于工业生产设备与机械装置系统的影响作用也越来越大。尤其是煤矿的机电设备运行生产中，一旦机电设备发生故障问题，不仅对于整个煤矿机电设备系统的正常生产运行造成一定的影响，而且可能会导致煤矿安全生产事故的发生，对于煤矿企业的利益以及社会影响的危害作用都十分明显。故障检测诊断技术是一种以计算机应用技术和信号传输处理技术、传感器技术等多种科学技术为支撑的故障问题检测诊断综合技术手段，它在实际故障问题的检测诊断中，通过对于机电设备信号的检测以及故障问题的判断、故障预测、故障隔离等方式，对于机械设备运行中出现的故障问题进行及早检测、及早诊断以及及早预防，有利于进行故障问题影响的避免控制、减少机电设备运行事故的发生。

1.故障检测诊断技术的特点

随着现代化的维修理论、工艺理论、基础学科理论和检查技术的发展，故障检测诊断技术也不断得以完善。它最主要有以下几方面的特点：

1.1技术的复合性

机电设备的诊断和维修，涉及到了动力学、摩擦学、物理学等多种学科领域，并包含了自动化应用、机械制造、液压机器应用等多方面知识体系，因此故障诊断技术是一门综合性的学科，在实际应用中需要经验丰富，而且知识面广。

1.2明确的目的性

故障检测诊断技术具有明确的目的性，就是及时发现设备运行过程中的故障，并运用相关的技术，对故障进行准确的定位与分析，进而制定出相应合理的维修方案，以确保生产的安全与顺利。

1.3实践性与理论并重

故障检测诊断技术，不仅具有广泛的理论基础，而且能切实应用于生产实践当中，在诊断和处理结果出来后，能迅速完成由理论向实践的转化。

2.煤矿矿井提升机设备故障检测与诊断

矿井提升机是煤矿机电设备的重要组成部分，是进行煤矿矿井生产与运输实现的主要设备之一，在煤矿的矿井开采生产中主要负责进行开采煤炭资源提升以及矸石运出、矿井作业应用材料、施工人员升降、设备运送等操作实现。因此，在煤矿的开采生产过程中，矿井提升机设备的运行情况，不仅对于矿井开采生产作业的正常进行有着很大的影响，而且对于煤矿的安全生产也有着很大的影响和作用。

2.1矿井提升机的常见故障问题

矿井提升机的生产运行过程中，比较常见的故障类型主要有两种，一种被称为硬故障，一种被称为是软故障问题。其中，硬故障问题主要是指矿井提升机提升运行过程中，由于一些特定参数超限造成的故障问题现象，通常情况下，矿井提升机运行中出现的这类故障问题主要是由提升机的保护装置进行维护解决。而矿井提升机运行过程中出现的软故障问题则需要在对于矿井提升机的运行工况参数的检测下，并经过对于相关检测数据的分析诊断而得出的故障问题情况。通常情况下，矿井提升机中的软故障问题是硬故障问题发生的前兆，在矿井提升机运行过程中，对于提升机设备中的软故障问题的检测诊断，对于矿机提升机的安全稳定运行有着重要的作用和意义。

2.2矿井提升机常见故障问题的检测诊断

以矿井提升机中双筒体提升机设备的松绳故障为例，它是矿井双筒提升机比较常见的故障问题，对于提升机的安全提升运行有着很大的危害影响。在对于该类故障问题的检测诊断中，主要是通过一种比较简单的提升机松绳检测装置，在提升机每个天轮的一侧安装一周的小磁钢，并且在矿井提升机的合适位置处进行传感器设备的安装，以方便对于提升机天轮运转速度的检测实现。那么在矿井提升机正常提升运转的情况下，提升机中两个天轮的运转速度是一致的，并且传感器对于天轮运转速度的检测数值基本一致；而如果提升机运转中出现松绳情况，则会导致提升机两个天轮的运转速度不一致，从而传感器检测数据会经单片机的分析计算后，有报警器发出报警信号，并且会根据报警检测信号值进行提升机刹车保护处理，避免提升机松绳危害对于其它设备系统的不利影响发生。

3.煤矿通风机故障问题的检测与诊断

在进行煤矿通风机故障问题检测与诊断应用的技术中，用于煤矿通风机设备的主风机故障检测和诊断实施的技术方法，主要是指使用KFC-A通风机集中检测仪，或者是FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪等仪器设备，进行的对于煤矿通风机设备的主风机故障检测与诊断技术方式。

其中，使用FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪器对于通风机主风机故障问题进行检测与诊断实施的技术方法中，主要是通过该仪器设备对于煤矿主风机装置的运行故障问题的一体化检测诊断功能实现的。FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断以是以8098 作为核心的一个煤矿通风机在线检测与故障诊断系统，它在实际故障检测与诊断应用中，能够将通风机中的主风机装置故障问题的在线检测和机械故障诊断进行一体化检测与诊断实施。主要功能包括，对于煤矿通风机的风机振动烈度以及风机运转轴心轨迹、风机轴温、风量、通风机电流等运行参数进行实时检测，同时该系统还具有针对检测故障问题进行报警以及打印功能，此外还能够对于通风机运行检测数据信号的分析实现下，对于故障问题实现智能诊断功能，对于煤矿通风机故障的控制与避免有着积极的作用。

4.高压异步电动机检测和故障诊断

高压异步电动机在矿山生产与建设中，起着非常重要的作用。其故障的发生，不仅会给矿山企业带来极大的经济损失，还会影响到正常的生产与运营。随着当前信号处理技术和人工智能技术的发展与应用，异步电动机的故障检测诊断技术也得到了极大的突破，并已取得了良好的效果。当前高压异步电动机故障常见的检测与诊断方法包括了局部放电检测、电流高次谐波检测和磁通检测这三种。局部放电检测是利用检测定子电流的高频检测仪和电流互感器，或者通过带通滤波器和射频天线检测局放脉冲，以辨别各种局放源来对定子的不同故障进行诊断；电流高次谐波检测则是利用定子电流的不平衡现象，检测异步电动机的定子绕组故障；磁通检测是检测电机内部磁通在切向和径向上分量的变化，进而判定定子故障的方法，这种方法在当前高压电机的多种故障检测中得到了较为广泛应用，但由于需要磁通检测仪器，不方便使用，对弱信号也不易被检测。对于煤矿矿用高压异步电动机的故障问题的检测，则可以通过模糊逻辑、人工神经网络等技术手电进行检测与诊断实施。

5.结论

总之，故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用早有实现，应用故障检测诊断技术进行煤矿机电设备故障问题的检测实施，对于提高煤矿机电设备的安全稳定运行与保证煤矿安全生产都有积极的作用和意义。

【参考文献】

[1]吴舰，吴楠.基于小波分析的煤矿机电设备故障检测关键技术应用研究[J].自动化与仪器仪表，2011（05）.