煤矿机电设备故障诊断技术及专家系统在煤矿机电中的应用

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1、煤矿机电设备故障诊断技术及专家系统在煤矿机电中的应用：为了达到能够使得煤矿机电设备处于一种良好的正常工作状态，我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理方面协调统一起来，对煤矿机电设备进行诊断和维修，这样处理对于煤矿机械的维修管理是相当有必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好的方法。本文主要介绍了煤矿机电设备故障诊断技术及专家系统的原理及特点，构建了煤矿机电设备诊断专家系统，并对应用结果进行了分析。关键词：煤矿机电；故障诊断技术及专家系统；诊断；维修1、前言随着矿山开采技术的不断发展和煤矿企业的科学技

2、术水平、安全管理水平的不断提高，综采机电的模式也发生了改变，从简单单一型向综合复合型转变，这样对煤矿的职工的素质和综采机电的诊断技术又提出了更高的要求。综采机电在开发矿业资源、促进矿业发展、实现矿山生产现代化的进程中起着十分重要的作用，其中在矿山岩石钻进、铲装、运输、破碎及选矿等设备中，液压技术已得到广泛的应用。但是，正是由于煤矿企业的工作环境的限制，煤矿大部分都是在井下工作，煤矿的机械在井下工作时，同样也会受到井下环境和作业空间等因素的影响，使得煤矿机械设备易于发生故障，甚至事故，使得机械设备的故障率更高；另一个方面

3、，因为煤矿企业的生产特性等一些自身固有因素的影响，直接决定了使得这些工作在井下的机械的工作空间过小，使得粉尘比较大，而且湿度也加强，更甚至是压力太大的这样的环境下，也给机械设备出现故障的排除增加了更大的困难。尤其新世纪以来，随着采矿业规模日益增大，采矿机械设备也更趋于大型化，连续化，机电一体化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。因此，为了达到能够使得综采机电设备处于一种良好的正常工作状态，我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理方面协调统一起来，对综采机电设备进行诊断和维修，这样处理对于煤矿机械的维修

4、管理是相当有必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及专家维护系统是解决问题的很好的方法。2、故障诊断技术及专家系统设备故障诊断技术包括故障检测与故障诊断.通常合在一体统称为故障检测和诊断（FDD）。2.1故障的定义和故障诊断的机理设备工作正常是指在煤矿机械设备不出现任何问题，不影响煤矿正常安全生产时，并发挥了其应有的作用、不会造成一些损失等；设备出现异常是煤矿机械设备在运行的过程中，由于机械设备的内部某个部分出现了问题，直接影响到了煤矿机械设备的正常工作，使得机械设备的缺陷进一步被放大，使得机械设备的性能不能发挥，情况恶化

5、，但是机械设备仍然能够进行工作。故障则是指当机电设备的某个部分的缺陷发展到使得机械设备不能正常工作，使得其设备的性能和功能基本丧失的程度。正是因为监测与故障是在设备不停机的情况下进行的，所以，最终这些故障都是通过以状态信号为依据。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。故障诊断技术是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，结合各种诊断对象（系统、设备、机器、装置、工程结构以及工艺过程等）的特殊规律逐步形成的一门新技术，主要包括检查和发现异常、诊断故障状态

6、和部位、分析故障类型、提出诊断决策方案及诊断结论四个基本环节。其基本原理是根据机械、电气等设备运行过程中产生的各种信息，判断设备运行是属于正常还是异常，识别设备或机器是否发生故障，并对设备未来状态进行预测，确定最合适的维修方案和检修周期。作为一门交叉性学科领域，故障诊断技术在过去的几十年里得到了飞速发展，一些新的理论与方法已经得到了成功的应用。而非线性系统的故障诊断是当前故障诊断领域研究的热点与难点问题。在生产过程中，大型设备发生的故障是各种各样的，而根据系统采用的特征描述和决策方法的差异，形成了不同的故障诊断方法，具

7、体可分为基于解析模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法三大类。2.2故障诊断过程1）状态监测。主要是与设备运行有关的状态信号。2）特征提取。就是从设备运行的状态信号中发现并提取一些与设备运行过程中出现的故障及相关的特征信息。3）故障诊断。故障诊断就是根据之前所获取的信息，并且通过相关的补充测试等一些辅助性的信息来找到设备故障的位置。4）决策。根据设备故障特征状态，和趋势，做出决策。设备诊断是经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数。机械设备运行时产生多种信息，当其功能出现相应的异常信息，机械劣化过程产生的油

8、液成分变化的化学信号等。利用检测仪器，做出正确的分析和诊断，可以及时预测机器设备可能发生的故障。2.3设备故障诊断技术及专家系统概述专家系统是一种以知识为基础的智能化的故障诊断技术的应用系统，使用知识与推理过程，求解那些专家才能求解的高难度问题。在采用先进传感技术与信号处理技术的基础上研制开发的设备故障诊断专家系统，将现代科学的优