机电设备监测精选(五篇)

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5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

篇4

【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：

篇5

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）.