矿用离心风机故障诊断在线监测系统设计

设计了矿用离心风机故障诊断在线监测系统。该系统由传感器模块、信号采集模块、网络传输模块以及上位机等组成,通过传感器对风机的多种模拟、数字信号进行采集,采用以太网通信模块将监测的信息远程传输至监测上位机,并根据诊断算法实现矿用离心风机的在线故障诊断。     

基于LoRa技术的矿用无线复合传感器设计与实现

随着无线传感器网络技术的发展,设备状态无线监测系统越来越得到重视。针对现有的矿用无线传感器终端存在功耗高、通信距离短、射频信号抗干扰能力差等问题,提出了基于LoRa技术的矿用无线复合传感器的设计方案,详细论述了传感单元、主控单元、射频单元等硬件模块的选型与设计,以及振动数据采集、温度数据采集、数据发送等软件模块,给出了各软件模块的程序流程图。搭建了测试系统,开展了设计的无线复合传感器的功耗、无传输距离和数据有效性等性能测试。测试结果表明,设计的无线复合传感器功耗低,丢包率小于10%时无线传输距离优于600米,采集的数据真实有效。研究成果为矿用设备状态无线监测系统提供了技术支持。     

矿用液压元件测试系统中数据采集卡的校准方法

为提高矿用液压元件测试系统的测试精度,阐述了对数据采集卡进行校准的必要性,分析了测试系统结构及数据采集原理,针对测试系统中使用的USB4711A数据采集卡进行了内部自校准及外部校准方法的研究,并对校准后的数据采集卡进行测量不确定度的评定,经验证,校准后的数据采集卡具有较小的测量不确定度,提高了矿用液压元件测试系统的测试精度。     

基于FFT算法的高精度矿用信号采集器的设计

针对现有监控系统中,传感器与数据采集分站间频率信号在远距离传输过程中易受干扰的问题,提出了一种基于FFT算法的高精度矿用信号采集器的设计方案。分析了FFT算法的原理、信号采集器的硬件电路设计、软件设计、实验室测试结果。经试验验证,信号采集器性能稳定可靠,抗干扰效果好,对提高监控系统可靠性意义重大。     

气体传感器智能化测试手段提升

矿用气体传感器的可靠性和灵敏度直接关系到煤矿安全系统的安全程度，精准测量和性能稳定的数据来源是煤矿安全监控系统正常运行的重要环节。针对我国生产企业气体传感器测试存在的人工耗时长、工作效率相对较低以及有毒有害气体不环保排放等诸多问题，研究了2套智能化测试装置。该装置采用煤矿安全监控系统植入机械臂ROS主机技术和监测废气系统Keil软件，设计滑环取电技术和充气单元相互配合进行测试，智能化提升测试手段，实现矿用气体传感器安全高效的检定出厂。     

虚拟仪器在机械振动测试平台设计中的应用

基于LabVIEW图形化编程语言,实现了机械振动测试平台的设计。该测试平台主要完成对振动信号的数据采集、时域分析、频域分析、时频分析等功能。利用压电式加速度传感器、电荷放大器等硬件搭建的测试系统进行测试实验,结果表明:该系统能够完成多通道信号的实时数据采集、波形显示、数据存储、信号分析、回放测量等功能;且具有良好的扩展性,速度快、界面友好。适合于工程人员和实验室使用。     

矿用对旋轴流风机性能的现场测试技术与实践

针对当前煤矿广泛采用对旋轴流风机作为主通风设备的现状,提出了制定风机性能现场测试应遵守的基本原则,指出了该风机性能现场测试的关键技术和措施。研究表明:明确测试对象、风机入口流场较均匀是获得真实风机性能的前提条件,在缓变流截面测量流速、计算流量是精确测得风机性能的基本条件,矿用对旋轴流风机叶轮入口前环形通道内存在缓变流截面。实践证明所提基本原则和研究结果是正确的。     

矿用救援通信系统多终端蓝牙同频干扰方法

针对基于蓝牙传输的矿井应急救援无线通信中出现的同频干扰问题,提出了利用跳频技术实现抗干扰的方法。矿用体征参数传感器与矿用数据采集终端通过蓝牙连接,当频道状态为占用时,数据采集终端控制体征参数传感器采用跳频方式更改频道,数据采集终端将根据蓝牙频道状态表按顺序递增搜索未占用的频道,在数据采集终端更改频道后将该频道状态改为占用,并在煤矿井下进行测试实验。测试结果表明:该方法能够有效地将多终端分配到不同的频道,避免同频传输所产生的干扰情况,可有效地提升井下应急通信系统的稳定性和救援能力。     

矿用轴流式通风机的‘喘振’及防护检测研究

矿用轴流式通风机在运行过程中,由于风机管网系统中的流量和压力的变化会引起风机喘振现象的发生.喘振状态下运行的风机和管网系统会产生剧烈的机械振动,造成很大的损坏后果.作者就风机喘振现象采用Vb3000振动检测仪和ICP型传感器构成的检测系统,对风机喘振进行了分析研究.     

基于LabVIEW的通风机性能测试系统的设计

风机性能检测试验是风机技术研究和生产的必要环节。根据标准GB/T1236规定,基于虚拟仪器技术设计了一套工业通风机综合性能测试系统。在风机性能试验装置基础上利用LabVIEW软件构建了一套PC-DAQ(Personal Computer-Data Acquisition)数据采集系统。该风机测试系统可以实现数据实时采集、处理、分析、显示、存储、打印以及性能曲线绘制等功能,大大提高了风机测试的速度及精度。     

掘进工作面局部通风 智能监控系统的研究

介绍了一种采用脉动通风技术与变频调速技术相结合的掘进面智能通风控制系统,该系统能够对瓦斯浓度传感器采集的瓦斯浓度信号进行分析判定,实时控制掘进面局部通风机的转速,从而实现对掘进面通风的智能控制。当瓦斯涌出时,系统发出声光报警,并加大局部通风机转速,达到快速稀释瞬间涌出的瓦斯浓度,确保煤矿掘进面的安全生产。     

矿井局部通风机变频控制系统的设计研究

掘进工作面的局部通风机是保障巷道空气质量安全的关键设备。矿井面临着瓦斯事故的严重威胁,需要提升局部通风机的工作性能。由于局部通风机在运行时的耗能过大,无法根据空气的有害气体浓度调节通风机的转速。为了提高局部通风机的智能化控制技术,达到节约能耗的目的,对局部通风机变频控制系统进行设计。采用MATLAB仿真技术软件对控制系统模型进行的建立,通过硬件选型和软件程序设计实现了变频控制系统对局部通风机的精确控制。将变频控制系统应用于实际工程测试,运行结果表明该系统的控制方案和效果能够满足工程要求。     

通风机性能自动测试系统

介绍了通风机性能自动测试系统,从各种传感器的选择到编写平台的确定,该系统包括硬件设计安装与软件规划编写2个部分,并对所设计的系统进行了可靠性分析和调试,从而全面实现了风机性能试验时各参数的自动测试。     

通风机流量测量不确定度评定

在用标准化风道进行通风机气动性能试验条件下,采用锥形进口测定流量时,根据标准对试验装置的要求,提出了通风机流量测量不确定度的评定方法,并通过测量实例进行了评定。为正确评定通风机流量测量不确定度、提高通风机试验准确度寻找科学依据。     

多风机风洞动力系统性能优化研究

针对多风机风流系统的工艺特点,分析研究了有速度传感器的矢量控制、微分先行控制和变M/T测速法在变频驱动风机风流系统中的应用。结合系统运行需求,分别介绍了3种控制算法的技术特点及具体应用。参照试验数据,对负载扰动情况下风流系统的动态及稳态性能参数进行了验证分析,量化了多风机风洞动力系统的电气及工艺性能指标,对实际系统的开发应用提供了借鉴参考。     

基于OPC的主通风机在线监控系统

基于OPC提出矿井通风机在线监测系统的设计方案。分析风机运行参数,论述通信机制,实现对煤矿主扇风机运行参数、工作状态的实时监测与风机辅助设备控制的一体化。系统运行效果良好,具有操作方便、安全可靠的特点。     

基于BP神经网络的矿用通风机运行状态监测及报警系统研究

通风机的特殊性决定了煤矿中要求设备连续24 h工作,对其运行稳定性提出了非常高的要求。以煤矿中的FBCDZ-10-No36轴流式通风机为对象,采用BP神经网络,构建了通风机运行状态监测及报警系统。系统主要由通风机现场硬件、上位机软件以及工业以太网3大部分构成。系统利用振动加速度传感器对关键位置的振动状态信息进行采集,然后提取特征参量,基于训练好的BP神经网络结构对振动特征参量进行分析,获得通风机的故障类型。系统检测到故障问题后可以向外发出警报。将设计的系统部署到通风机工程实践中,经现场测试运行,发现各项功能都能够实现,通风机故障率大幅度降低,取得了很好的效果。     

液压支架用阀试验检测系统设计

针对煤矿液压支架用阀安全检测效率低下、精度不高的技术难题,以及为满足新的阀类产品开发和旧阀检修后的快速测试,保证生产中相应参数和指标的综合性能要求,利用传感器技术、计算机测控及虚拟仪器等技术,设计开发了一套计算机辅助测试系统。通过准确计算和选型,各管路在不同状态下均具有较低的压力损耗。该测试系统可对液压支架用阀进行综合性能检测,实现试验数据同步采集、转换、分析和在线显示功能,达到检测过程的自动化。结果表明:该测试系统显著提高了液压支架用阀的检测效率和测试精度。测试平台可长期稳定运行,为液压支架用阀相关产品提供质量保证,提高采煤生产设备安全稳定运行效率。     

基于PLC控制技术的通风机在线监控系统

主要通风机作为煤矿的心脏,在煤矿安全生产中具有重要的地位,为了确保煤矿主要通风机安全运行、提升煤矿数字化建设水平,通过对《煤矿安全规程》、通风机控制流程、现场使用情况分析,提出了以S7-300为核心,通过采集现场传感数据、遥信数据等,配合现场操作台、控制箱,实现对矿井主要通风机的监测监控。应用表明,基于PLC技术的通风机在线监控系统具有运行稳定、可靠,采集参数齐全、预警可靠等特点,可实现煤矿主要通风机在线监测、一键启停、风机切换、反风操作及运行记录查询,提升了煤矿通风系统的安全性、可靠性。     

煤矿通风机性能的测定及分析

对唐洞煤矿主通风机装置性能进行了测定,以便为矿井安全生产、工况调节、降低损耗提供可靠的技术基础资料,绘制了风机性能曲线、电动机负载率-效率曲线。测定结果表明:唐洞煤矿主通风机性能稳定,满足供风要求,经济运行状态为"允许运行"。主要通风机装置当前效率为67.82%。