矿井主提升设备是机、电、液一体化的大型机械，主要有矿井提升机、电动机、提升信号系统、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮及装卸附属设备等组成，其是矿井生产的咽喉，其运行安全性直接影响着矿井的生产能力和人员、设备的安全。冈此，国内外对其安全问题都极为重视，除了制定有关安全法规以及定期进行维修和检测外，设备的故障诊断技术也在不断地研制和开发之中。 目前，国内外学者针对提升机、钢丝绳、减速箱等矿山提升设备提出了一些有效的诊断方法，然而现有故障诊断系统都还不成熟，其主要表现为：目前国内外对矿山提升设备的研究主要在集中工况监视上，对设备运行工况和故障诊断功能很弱，智能化程度较低；矿山提升设备的故障诊断的研究大都针对提升系统中的单个设备，没有形成对整体提升设备系统的有效故障诊断；已开发的智能诊断专家系统只是基于知识的，知识表示单一，存在明显的局限性。对提升设备故障机理、特征参数的提取缺乏系统性研究，不能有效地利用专家的知识和经验，智能性差；对结合现代计算机和信息技术的矿井提升设备故障预测和远程故障诊断研究很少；对已发生事故的过程无记录，很难找出事故发生的基本因素，这样不能对事故的原因进行科学的分析，导致某些事故重复出现。 本文以国家科技支撑计划课题《非煤矿井灾害监测与预警信息系统研究》的子课题《非煤矿山主提升设备安全监测与控制技术研究》项目为依托，研究矿井主提升设备故障诊断相关技术，在此基础上开发矿井主提升设备智能故障诊断系统，并将其在某大型国营铁矿JKM-3.5×6型多绳提升系统上进行试点应用。本文拟解决的核心问题是非煤矿山主提升设备智能故障诊断系统，因此，在研究工作的技术路径上也采取遵循系统需求分析、自顶向下的系统设计、自底向上的系统实现及软件工程的步骤。 论文针对我国非煤矿山的特点，研究适用于非煤矿山提升等关键大型设备的运行状态、故障诊断技术，能够从本质上提高设备运行的安全性，提升我国非煤矿山安全监测监控系统的技术水平。论文主要由五部分组成： 第一章主要介绍了本文研究的目的和意义、国内外研究与应用现状和研究的内容及技术路线三个方面的内容。首先介绍了矿井智能故障诊断系统在我国非煤矿山应用范围小、技术落后，不能适应现代矿山生产的需要等现状，提出进行本课题研究的背景和现实意义。通过对国内外相关研究现状分析可以得出，整合现代计算机、通信、数据库和故障诊断等技术，研究整体主提升设备系统的故障诊断技术，并开发基于故障机理的高智能化的故障诊断专家系统，对故障原因进行智能诊断，是提高我国非煤矿山主提升设备现代化管理水平的重要途径和手段。在讨论了研究背景、国内外研究与应用现状的基础上，明确了本文研究的目标，提出了本文研究的主要内容和研究的方法与技术路线。 第二章介绍了矿井主提升设备的一般组成及课题具体研究对象的主提升设备的有关技术参数，如提升设备说明书规定性能标准和相关国家标准，为研制主提升设备故障诊断系统提供了设计开发的基础和依据。 第三章首先诠释了故障与机械故障的定义，分析了其不同的角度分类方法。接着概述了机械设备故障诊断技术发展的历程，并对机械设备故障诊断方法分类进行分析，引出了以基于专家系统诊断技术和人工神经网络方法为代表的智能故障诊断技术，并对其进行比较分析。然后详细阐述了一般专家系统的概念、结构、组成及开发方法。随后根据对提升机测试及运行故障统计，分析了提升机常见故障，并对其进行分类。在此基础上，深入分析了本课题故障诊断专家系统的结构体系，选择了故障树与产生式规则相结合的模式构建了知识库，同时确立了推理分析和解释机制，为研发主提升设备安全监测与控制系统的故障诊断专家系统提供了必要的技术支持。 第四章按照软件工程的思想，对主提升设备故障诊断系统结合矿山生产实际需要进行了软件的需求分析，使故障诊断系统实现故障诊断、数据库管理、参数管理、文件打印、及系统管理等目标，并对系统的总体功能结构、数据库、系统功能进行了详细设计。系统采用VisualBasic6.0和SQL Server2000作为软件系统的开发工具，同时，选择了基于Windows98、WindowsNT4.0(sp3)及其以上版本的视窗操作系统的软件应用平台。 第五章主要是将所研制的主提升设备故障诊断系统在JKM-3.5×6型多绳提升系统上进行试点应用和测试，应用过程分别对系统的系统登录、参数管理、数据库管理、故障诊断及文件打印等功能进行了测试。应用实现了主提升设备发现异常情况及时进行故障诊断，分析出故障原因，给出了维修措施建议。 论文所取得的成果如下： 1.以非煤矿山主提升设备为对象，进行主提升设备故障诊断理论与方法的研究，并以此研发非煤矿山主提升设备智能故障诊断系统，为我国非煤矿山主提升设备运行状况的故障诊断提供了一个高效的管理平台。 2.基于计算机、通信、数据库与故障诊断等技术的系统集成，能在异常情况发生后对设备进行快速地故障诊断，为非煤矿山主提升设备的应急管理和决策支持提供直观信息，从而能及时控制故障发展态势和事故发生。 3.基于故障树与产生式规则相结合的知识库构建模式，并以VB编程技术和SQLSever2000数据库管理技术为基础完成故障诊断专家系统的开发，为主提升设备的故障诊断提供技术支持。