一、大型提升机远程监测及故障诊断系统提出背景

      1、煤矿信息化是实现煤矿安全生产、管理现代化的手段，是煤矿发展的一大趋势。煤矿信息化即运用自动化技术、计算机技术实现对煤矿生产中的各个生产与保障环节的主要参数进行各种各样的监测与控制，以及实现生产过程的调度管理和资源共享。

      2、矿井提升机担负着提升人员、物料、矸石、原煤等任务，在煤矿的安全生产中起着举足轻重的作用，实现对矿井提升机的远程监控是煤矿信息化管理中的一个重要分支。利用组态软件开发实现了矿井提升机远程监控系统。

      3、该大型提升机监控系统完成对整个提升机运行过程的检测、显示、控制、保护、报警和管理，并把提升机运行记录等参数以及操作人员的操作信息保存到数据库。该系统已投入淮南某矿运行，系统稳定可靠，实现了远程监控和自动化管理目标，提高了单位的生产效益和经济效益。

       4、矿井提升机是否安全可靠运行，不仅影响到整个矿井的生产，还关系到井下作业人员的安全。 随着煤矿的大型化和开采深度的增加，矿井提升机如果继续采用传统的现场监控和故障诊断系统，将不能适应目前矿井的要求。随着计算机科学技术、检测监测技术和故障诊断技术的高速发展，利用现代化高科技对矿井提升机的监测与故障诊断具有重要的意义。

二、国内大型提升机远程监控系统的发展

       1、我国对煤矿安全监察力度日渐上升及机电设备的安全运行对企业经济效益和安全保障的影响，煤矿企业迫切需要对矿井机电设备进行在线监测，尤其是作为矿山咽喉的矿井提升机。进行定期检修、远程监测和智能故障诊断的研究对设备维护有着重要作用。我国在设备状态的监测与故障诊断技术的研究起步相对较晚，却得到了迅速的发展。

       2、国内外大型提升机远程监测诊断技术的发展  故障诊断技术起始于机械设备故障诊断，现代的故障诊断故障维修不仅在设备使用过程中发生故障时包含了故障维修，进行维修，还应该在故障发生前根据监测诊断的结果确定故障源，提前预防维修。率得到了提高，为矿井提升机的实时故障诊断系统提供了条件。

       3、应用矿井提升机的故障诊断技术已经极大地提高了设备运行的安全可靠性随着矿井提升机故障诊断系统的快速发展,使矿井提升机故障诊断走向智能化由数值计算和信号处理方法的诊断过程已经被知识处理和推理方法的诊断过程所替代。

       4、我国属于能源大国,近些年来对矿井提升机故障诊断技术系统的研究更加深入,各种方法相互融合和渗透.矿井提升机状态监测与故障诊断技术总体上逐步走向信息化网络化和智能。

三、大型提升机远程监测信息化网络化和智能表现以下方面：

1、系统结构

       如今研制的矿井提升机状态监测与故障诊断系统已发展为网络化。

2、监测方式

       由先进的在线监测替代传统的《回监测、定期监测,监测效率得到了提高，为矿井提升机的实时故障诊断系统提供了条件。

3、监测参数

      由传统的单参数监测已经发展为多参数监测，为后续故障诊断系统提供了更多的原始数据。

4、系统软件设计

       由单任务系统发展为多任务处理系统。涉及到的通讯处理~数据库设计~推理机设计等，可以逐渐增加分布优化处理等特点。

5、系统功能

      由监测和诊断逐步走向监测诊断预报，治理和管理,具有一体化的优势。诊断方法向快捷化、智慧化、灵敏化等方向进展,诊断方式向有传统的现场诊断发展为现场诊断和远程诊断相结合。

四、大型提升机远程监测及故障诊断系统结构图

五、大型提升机远程监测及故障诊断方法

1、矿井提升机事故分析

       煤矿提升机运行过程中发生频率较高，造成巨大损失和影响较大的常见事故主要有过卷事故.断绳事故.制动失效事故、滑动事故.井筒事故及各类轴类零件突然断裂事故等。

2、过卷事故分析

      过卷事故主要是上提过卷和下放过卷两种事故。上提过卷是矿车或人车被提升到地面井口没有停车，继续上行造成的事故。造成井架拉倒或是钢丝绳拉断而导致跑车。下放过卷是当矿车下放到井底没有减速停车，造成与井底承接装置发生碰撞造成的蹲罐事故。

3、断绳事故分析

       断绳事故属于严重的事故之一，如果这类事故发生,将造成煤矿重大的经济损失且危及到此巷道作业人员的生命安全。常出现的断绳原因有以下几点。

     ①锈蚀:井下环境相对较潮湿,金属易变脆,其抗拉强度和抗冲击强度性能也随之降低。

     ②磨损:矿井提升机在进行缠绕过程中，变层跨圈处经常出现上、下层钢丝绳之间的挤压，也叫跨圈现象，使钢丝绳出现横向滑动和纵向滑动,造成钢丝绳剧烈磨损。地轮不转或转动不灵活，钢丝绳磨损更为严重。疲劳;是指k时间的反复弯曲导致钢他绳强度降低。

     ④冲击和振动:经常的松绳~过卷将引起的各种冲击和振动-直接的影响到钢丝绳的使用寿命。

     ⑤超载:提升时超挂车和拉掉道车辆,将导致过载。

     ⑥个别矿井防护装置不全或防护不起作用。

     ⑦检修时措施不符合要求或方法不当。

     ⑧操作不当。

     ⑨超出使用寿命或带有隐患运行。

4、制动失效事故分析

       矿用提升机采用液压盘式制动器。制动失效的原因主要有以下几点:

     ①制动力矩大,导致动张力增大引起滑动。

     ②超载或制动初速大,导致电气设备跳闸,再次启动时,司机操作失误将方向开反，使得重物下放，当发现时矿井提升机速度较快,将会出现制动不住的事故。

     ③制动力矩小，造成制动不住。

5、滑动事故分析

       提升机运行过程中，其滑动现象经常出现在等速运行~启动加速○紧急制动的三个阶段-在矿井提升机的使用中缺乏称重系统,经常出现超载现象严重超载;绳或衬垫有油污;启动或制动力矩过大，导致钢丝绳张力差变化大。

6、突发性断轴事故分析

       轴作为减速器﹑主轴装置和天轮中的决定性零件，具有支撑作用>引起断轴事故的主要原因有:主轴疲劳发生断裂﹑提升机的主轴结构设计与使用不合理、矿井提升机长期处于超载运行中，矿井提升机超出其使用年限。

六、大型提升机远程监测及故障诊断系统主要功能分析

      1、大型提升机远程监测及故障诊断系统可对天轮偏摆超限，天轮轴承和主轴轴承进行故障诊断、报警；可通过检测悬挂装置的油缸压力来监测提升载荷，防止装载量超限、卸载余煤量超限、卡罐等故障，并在需要时能够断开安全回路，避免事故的发生；

      2、可对悬挂装置油缸活塞杆的伸出位移进行实时监测，及时诊断报警防止油缸活塞杆到达危险极限位置及爆缸事故的发生；通过振动测试进行罐道的故障诊断，结合容器实时位置，给出故障点的位置；通过提升容器导向充发电装置给运动容器处传感器等负载进行供电。

      3、本产品同时可对天轮运行状态进行实时音频和视频同步采集，实现对提升机系统运行情况的全天候监控。配合其他监测手段对提升机故障进行及早发现和诊断。

      4、该监测系统也具备以太网远程web发布功能，可实现分布式远程故障再分析再诊断。该系统同时也具备“黑匣子”功能，可以在需要时查询历史故障信息。

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