论文部分内容阅读
水灾是煤矿五大灾害之一,直接威胁着井下工人的安全与生产的正常进行,及时排水是消除水患的重要环节。因此,作为矿井排水的重要设备,矿用主排水泵的安全运行显得尤为关键。由于水泵长时间的连续运行,传统的事后维修、计划维修等方式难以有效预防其各种突发故障,而在线状态监测与故障诊断是及时发现安全隐患并能为维修决策提供准确依据的重要技术手段。为确保水泵安全可靠运行,很有必要建立一套矿用主排水泵远程状态监测与故障诊断系统。
本文在详细分析矿用主排水泵状态监测及故障诊断的发展历程及现状,研究总结水泵运行过程中常见故障的基础上,应用计算机监控技术、工业以太网技术、频谱分析技术和模糊诊断技术等建立了矿用主排水泵远程状态监测与故障诊断系统。系统采用工业以太网环形拓扑结构搭建了局域网络,通过对各种功能电路的优化设计、传感器的合理选型、测点的科学布置、PLC的系统配置等,建立了功能完备的数据采集硬件平台。基于组态软件及与VB应用程序之间的动态交换技术,建立了矿用主排水泵远程状态监测预警系统,提出并开发了相对阈值预警及状态参数标准值的自学习等功能,实现了水泵状态的远程实时在线监测与异常状况下的及时预警,可有效避免各种突发事故的发生。在具体分析了矿用主排水泵振动特性的基础上,利用小波原理及FFT算法对其振动信号进行了处理,根据其特征参量及特征频率与设备状态的对应关系,以VB为平台开发了机械故障诊断系统,可准确诊断水泵的各种机械故障。在详细研究了模糊理论产生、发展及在故障诊断中应用的基础上,利用模糊诊断基本理论构建了故障诊断关系矩阵,根据水泵运行过程中故障征兆与其原因之间存在的模糊关系,基于VB与MAILAB混合编程技术开发了水泵综合故障诊断系统,可有效诊断用传统方法难以分析的水泵运行中水力与电气等故障。
系统已投入使用,性能稳定可靠,显著提高了企业的安全管理水平,对于确保矿井安全生产和提高经济效益具有重要的现实意义。