基于嵌入式平台的采煤机监控和故障诊断系统

构建了基于NI CRIO嵌入式平台和LabView开发平台的采煤机监控和故障诊断系统,详细介绍了该系统的主要功能、硬件和软件的设计。该系统既可对采煤机各运动机构状态进行实时监测、控制和阈值报警,并对监测参数及故障信息进行实时存储,方便技术人员分析采煤机运行状况,又可实时显示采煤机振动信号,并进行滤波、时域分析、倒频谱分析及功率谱分析,实现出厂前和检修过程中的故障诊断功能,帮助定位采煤机故障信息。     

基于云平台的综采设备群远程故障诊断系统

目前开发的综采设备远程故障诊断系统大多是针对采煤机、刮板输送机、带式输送机等单机设备,以及基于视频或虚拟现实的专家远程指导维护系统,而集云平台、远程故障诊断和专家远程指导维护于一体的设备群故障诊断系统研究很少。针对该问题,设计了一种基于云平台的综采设备群远程故障诊断系统。首先通过传感器采集综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、乳化液泵站、带式输送机及供电系统等的状态监测信息;然后通过煤矿井下环网将综采设备群运行状态监测信息传输到地面服务器,地面服务器对接收到的信息进行智能故障诊断分析、数据存储、报警查询等;最后通过MQTT协议将地面服务器的综采设备群状态监测信息按照统一格式传输至云服务器进行数据处理及格式转换,并将转换后的数据利用4G/5G网络传输至移动端和通过MQTT协议传输到PC端,从而实现综采设备群运行状态监测的可视化、故障查询、故障报警及故障预警信息的及时推送。以可视化视频监控为媒介,当综采设备出现故障时,视频信息可实时转接至对应专家,专家通过视频信息远程指导井工人员进行远程维护。该系统在陕西黄陵煤矿综采工作面进行了测试,结果表明:该系统实现了综采工作面设备群的远程故障诊断,通过手机移动平台可以实现综采工作面设备群运行状态实时监测和故障预警信息的及时推送,降低了综采工作面设备群的故障率和非计划停机次数,生产效率提高了约30%。     

基于WSN和数据融合技术的电力变压器故障诊断系统的研究

探讨一种基于数据融合和可拓理论的电力变压器故障诊断方法,基于此方法,应用无线传感器网络技术和.NET开发平台构建和开发出一套电力变压器故障诊断系统。该系统将WSN技术用于电力变压器油中溶解气体的无线数据采集,实现变压器油中溶解气体的实时数据采集和传送;同时运用信息融合技术对数据进行优化处理,既可以降低网络能耗又保证了数据的准确和客观;在变压器进行故障诊断时,针对现有电力变压器故障诊断的气体比值法存在的编码规则不完整、诊断故障类型单一等缺陷,使用可拓诊断方法,定量与定性相结合,使变压器故障诊断方法更为精细化。在线故障诊断可视化系统可以实现变压器油中溶解气体参数的采集、显示、分析、存储和回放等功能,实现对变压器故障信息的实时分析与自动诊断,既解决了作业人员远程实时监测变压器运行状态问题,又大大提高了变压器故障诊断的性能,为变压器在线监测和故障诊断技术提供新的发展方向。     

基于TMS320F2812的采煤机电动机保护控制模块

为了对采煤机电动机进行有效的在线监测和故障早期诊断,设计了一种基于TMS320F2812的采煤机电动机保护控制模块,介绍了该模块的硬件电路和软件设计。该模块可以实时监测采煤机电动机的运行状态,实现过热、过载、短路、缺相保护功能;同时可对采煤机电动机运行电流谐波进行分析,实现定子、转子故障自诊断功能。井下试验结果表明,该模块可靠性高、实时性强。     

基于Profinet的电能远程监控系统

提出一种以Profinet为核心的电能远程实时监测系统,通过构建Profinet的电能远程实时监控平台,对Profinet的核心硬件电路的智能控制实现远程设备的实时监测,同时该系统与远程故障诊断系统相结合,可对整个公司的各个设备运行状态进行远程在线监视、故障诊断等功能.该文设计的部分监控系统,正应用于英格索兰的MES系统中.     

自动化工作面液压支架控制器设计

针对目前大多数煤矿仍采用手动方式操控液压支架控制器而导致作业效率低、操作安全性差等问题,介绍了一种自动化工作面液压支架控制器的硬件设计方案,重点阐述了该控制器集控功能及自诊断功能的实现方案。该控制器采用双控制核心结构及双RS485总线通信模式,可对液压支架顶板压力、推溜位移、采煤机位置等信息进行实时监测、处理及上传;可根据端头控制器发来的工艺指令自动跟踪采煤机,完成自动拉架、自动推溜等自动化采煤作业流程;采用I2C总线通信方式实现了自诊断功能,可实时监测并修正液压支架的故障动作信号。地面工业性试验及故障模拟实验验证了该控制器设计方案的正确性。     

基于逻辑方程的飞机中央维护系统实时故障诊断方法

中央维护系统(CMS)是对飞机系统进行故障诊断和提供维护信息的主要系统,在提高飞机的测试性和维修性方面起着重要的作用.针对CMS实时故障诊断的问题,研究了基于逻辑方程的实时故障诊断方法.分析了CMS故障诊断功能需求,给出了CMS基于逻辑方程故障诊断的实现方法.通过构建逻辑方程规则知识库,提出了优化的匹配查找方法,并与预处理后的BIT信息匹配确定故障,提升了故障诊断效率.最后以飞机发动机电子控制系统的自检信息为例,建立逻辑方程知识库并进行故障诊断,结果表明该方法能快速准确诊断故障信息,为CMS实现故障诊断提供了有效的方案.     

移动无尘检修车间设备运行故障诊断方法设计

移动无尘检修车间内最重要的除尘设备是否出现故障，是整个车间设备运行是否正常的关键，因此，针对其除尘设备，构建了一种由智能终端、云平台以及远程监测系统组成的故障诊断系统，首先，介绍了该系统的整体设计构架；其次，对选择系统硬件设备和设计系统软件部分；之后，提出基于小波分析的故障检测方法，并以清灰系统中出现的漏气故障与不喷吹故障对其进行测试验证；然后测试系统硬件是否正常运行；最后，将故障诊断系统用于移动无尘检修车间进行现场测试。综合实验结果表明：由智能终端、云平台以及远程监测系统组成的故障诊断系统能够对移动无尘检修车间内的设备运行实时数据进行采集显示并能够对故障进行正确诊断。     

长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术研究

为了解决长期在轨航天器易出现故障的推进系统故障常规地面检测费时费力且无法完全包络全部故障模式的问题,提出了长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术方案,建立了长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台。通过建立推进系统实时仿真模型,实现对长期在轨推进系统的实时仿真;依托实时测试平台对推进系统故障诊断策略进行仿真优化、对在轨飞行器故障进行诊断、并对处置预案进行验证支持故障处置决策。长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台有效缩短了器上故障诊断策略的优化迭代周期,同时节省了大量原本用来进行试车的经费。     

基于CLIPS平台的AM-500型采煤机故障诊断专家系统

本文给出了AM-500型采煤机的故障树，介绍了基于C语言的专家系统开发平台——CLIPS，论述了CLIPS平台的专家系统作为AM-500型采煤机故障诊断工具的必要性，并就故障诊断专家系统的系统结构、构造原理、难点进行了探讨，同时提出了该系统基于故障树的实施方案。     

采煤机液压故障诊断系统设计

为了及时、有效地对采煤机液压故障诊断提供支持,采用本体技术对液压系统故障知识建模,结合模糊推理设计采煤机液压故障诊断系统,通过故障案例验证系统诊断的准确性,对采煤机液压故障诊断技术有着一定的参考、促进作用。     

采煤机截割部振动信号提取与故障诊断研究

针对煤矿井下机电设备振动信号难以提取、故障诊断难以开展的问题,应用本质安全型矿用便携式测振记录仪采集采煤机截割部的振动信号,并采用频谱分析与Hilbert解调技术解调出振动信号的故障特征频率,从而判断出故障位置,为采煤机的故障诊断与维护提供了可靠依据。     

多总线的采煤机齿轮箱试验台监控系统设计

针对采煤机齿轮箱试验台的分布和数据传输的要求,设计了一种多总线的采煤机齿轮箱试验台监控系统,详细介绍了该系统的拓扑结构和通信的实现。基于各种通信协议的特点,该系统采用Modbus,Profibus-DP,TCP/IP总线方式实时采集现场数据并传输到主控制器,实现了数据的远程监控;基于组态软件WinCC开发出系统的通信状态监测界面,实现了通信状态的实时在线监测,方便工作人员及时了解整个系统的通信状态。     

采煤机无线监测系统的设计

为准确获取采煤机的运行状态参数,提出了一种采煤机无线监测系统的设计方案。该系统在采煤机机身的指定部位安装具有特定功能的无线传感器节点,用于采集采煤机的工作信号,该信号由DSP处理后,通过无线MESH网络传至无线网桥AP,再通过光纤传送到中心计算机,中心计算机上的分析软件对接收到的采煤机的工作信号进行分析,并根据预先设定的门限值进行报警或其它处理。现场试验结果表明,该系统运行良好,无线MESH网络的信号强度能够满足采煤机无线监测系统的要求。     

基于XNA的采煤机3DVR远程监控系统研究

在采煤机的远程监控过程中,为了真实再现采煤机的工作状态,使远程操作人员对采煤机进行可靠控制,基于三维虚拟现实(3DVR)技术,在XNA平台上开发了采煤机3DVR平台。介绍了系统的总体结构,研究了虚拟机的几何建模和运动学建模以及基于XNA的程序开发框架,并以采煤机沿工作面方向位置的真实再现为例分析了虚拟机的数据驱动技术,提出构建虚拟控制面板进行远程控制。西安煤矿机械厂的试验表明:3DVR平台成功地实现了可视化的采煤机远程控制,有助于提高煤矿开采的安全和可靠性。     

基于EPEC控制器的采煤机控制系统的设计

针对基于PLC的采煤机控制系统存在防护等级低、抗振动能力差、结构布置复杂等问题,提出了一种基于EPEC控制器的采煤机控制系统的设计方案。该系统采用带CAN总线的EPEC控制器将现场实时数据打包成PDO报文传输至CAN总线,再由CAN232MB和CAN485MB模块分别将报文传输给显示器和上位机,从而实现对采煤机运行状态的实时监测。实际应用表明,该系统提高了采煤机控制系统的抗干扰性和可靠性,降低了采煤机控制系统的故障率。     

安全监测联网系统预报警机制实现

针对神华宁夏煤业集团公司安全监测联网系统因业务多、数据量大而无法实时监视基层单位异动测点的问题,提出了一种安全监测联网系统预报警机制。该机制结合即时通信系统,配以预警模块和分级报警模块,使系统管理及调度人员可及时获取所辖业务范围内的报警和故障信息,同时提升对报警和故障信息的关注度,从而实现了对基层单位生产环境的监管监测。     

嵌入式电牵引采煤机黑匣子的设计

针对煤矿井下采煤机的工作环境及其特点,介绍了一种采用ARM微处理器设计的嵌入式电牵引采煤机黑匣子的软、硬件设计方案。该黑匣子用于记录采煤机的运行数据以及环境参数,对电牵引采煤机故障诊断系统的建立及采煤机的可靠性和可维护性的提高具有重要的作用。实际应用结果表明,该黑匣子性能可靠,能够满足应用要求。