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矿山机电技术范文1
在倡导节能环保发展理念的新形势下，变频技术本身有着节能、高效、污染少等特点，在机电设备中被广泛的应用。在进行矿山资源开采的过程中，所需要的通风、人员物料输送、气压调节等操作系统都是通过一定的机电设备才能够完成的。将变频控制技术应用在矿山机电设备中去，能够更加方便的将机电设备的使用速度和效率进行转换，并且能够对于能源消耗进行很好的控制，节省能源。不难发现，变频控制技术是矿山机电设备未来技术发展新方向。
1变频控制技术的原理分析
变频控制技术在总体上可以分为电机传动技术、电子技术和微机技术。这三点内容在技术上进行配合，达到控制变频的目的。在技术上来看，变频控制技术都是需要经过交流变频调速处理技术来对电压进行转换的，把工频的交流电压转变为直流电流。在逆变器的帮助和协调之下，把直流的电压转换为能够调节电流频率和电压的交流电压，让其为交流电机进行供电。电机成为了一种能够让电压和电流都能够依靠其进行调速的工作电源，最终能够达到无附加损耗，进而稳定调速的目的，是一种无附加损耗的有效调速方式。变频控制技术的应用，能够利用电机所承受的负荷出现的变化，将调速处理到平稳的状态，并且能够自动的进行同步，进而让当前的机电设备能够大大的提高工作效率。目前，节能减排已经成为了工业发展的趋势。在变频控制的设备上装置一定的智能控制模块，能够在一定程度上提高调速系统的自动化的程度，达到形成一个集合计算机系统、集成电路系统和数字处理器等综合一体的控制模块的目的。在一定程度上丰富了变频控制器的使用范围，并且能够在变频控制设备中增加一定的参数识别的能力，进而将变频器的适用范围扩大，提高工作效率。
2矿山机电设备中的变频控制技术分析
变频控制技术本身对工业生产等有着很重要的作用，不仅能够提高工作效率，还能够降低能耗，节能减排。在矿山机电设备中，变频控制技术的应用日趋广泛。具体表现在以下几个方面。
2．1变频控制技术在传送以及升降设备中的应用
在矿山作业中，机电设备是必不可少的，而机电设备中有超过一半的机器都是用来对矿石、原料、工人以及其他设备等进行传送或者是升降的。所以，传送以及升降设备是矿山产业中必不可少的组成部分。在传统手段中，对升降机进行调速的控制，主要是利用电动机转子电路中进行金属电阻的嵌入，通过鼓形控制器或接触器对电阻进行切断，实现调速的目的。但是在实际应用中，电阻消耗的能源大，并且会产生很高的热量，体现出机电设备散热性比较差。再加上对电阻调速的范围是有限的，精确度不高，在进行升降活动减速运行的时候，容易对设备造成损毁，且消耗大量的电能，造成浪费。变频技术应用在矿山设备中的升降机电路中，就能够更加方便快速的实现升降机的变速效果，并且调速系统中的稳定性能也得到了进一步的加强。利用变频控制技术对后台的程序编译器进行控制，就能够对电控系统中的继电逻辑的预编译进行编辑和完成，保证控制电路能够进行快速的转变。而因为控制电路中的继电器变少了，发生故障的概率也降到最低，减少了对设备的维护和保养工作。且利用更加智能化的人机交互界面，更能够方便快捷的及时发现故障，提高了故障处理的效率。利用设备内置的控制程序，能够对电路进行升级，不需要更换系统内部的各种硬件，真正实现了对设备的柔性控制。而在电路中装置一定的反馈电力设备，更能够节约资源，降低能耗。电气设备的电子化，与传统的机械化设备相比较而言，在一定程度上降低了对设备的损耗，延长了设备的使用寿命［1］。
2．2变频控制技术在通风变压设备中的应用
矿山作业大都是在井下进行的，通风是非常必要的。井下作业需要连续长时间的保障供风的质量，按照不同时间段，通过风机设备适当地对风压和风速进行调整，适应对空气循环不同的要求。随着采掘作业的不断深入，井下的空间不断增加，对空气的压力、流速等要求也越来越高。因此，利用风机调节通风网速是重要的手段之一。利用变频控制技术，根据矿山作业的不同进度设置不同的进风量，从而达到调节风速的的目的。对通风进行智能化控制目的，能够在一定程度上减少矿山机电设备消耗的电能。将变频软启动功能设置在鼓风机当中，可很好地防止机电设备启动时所带来的电流，降低风机在启动和停止的时候出现故障的风险。对风机的转速进行控制，能够在一定程度上降低风机工作时所带来的损坏，延长风机的使用寿命。与此同时，变频控制设备中的智能控制可有效保证所有的风机保持同样的速度，防止在井下巷道内形成风阻，保证通风效果［2］。
2．3变频控制技术在采掘设备中的应用
矿山的采掘设备都是大功率的设备，所以，其变频调速的系统中，已经从原有的一对多的控制方式，发展成为现在的一对一的方式。当前变频控制技术的发展情况来看，交流变频调速的技术已经在矿山采掘设备中得到了很好的应用。尤其是在采煤机中的应用，我国当前已经开发出了能量回馈型的四象限运行交流变频控制技术，这也是在这一范围内的最高水准。能够在提前设置的额定转速的前提下，达到固定转矩调节的目的，并且能够对超出额定转述的功率调节和变频器之间的控制和转矩之间进行控制。根据当前国内的四象限电牵引采煤机的现状来看，我国的四象限变频器最大的优势就是能够将制动力矩进行调节，同时，还能够保证牵引的速度处于稳定的状态内，防止矿山机电设备出现下滑、跑车的问题。简单的设备结构和简单的操作，更能够让其与现实中复杂的环境相适应［3］。
3结语
变频控制技术的不断发展，为矿山机电设备提供了便利的条件。而矿山机电设备又为变频控制技术的发展提供了应用的平台。根据矿山机电设备在矿山中的应用情况来看，变频控制技术主要是在矿山机电设备中的运输升降设备、通风设备以及采矿设备中有很好的应用，有效提高了各机电设备的运行性能，降低了电能损耗。在未来的发展中，变频控制技术能够更好地为矿山机电设备服务，不仅完善变频调节功能，还起到节能减排效果，有效推动企业经济发展，也能够为其他行业的发展提供技术上的支持。
作者:张慧慧 单位:山西焦煤西山煤电股份公司
参考文献：
［1］王友财．矿山机电设备变频控制技术的应用［J］．内蒙古煤炭经济，2014（10）：119－120．
矿山机电技术范文2
【关键词】矿山机电；故障诊断；技术研究
1.引言
近年来，矿山企业的效益蒸蒸日上，与之相应的故障诊断技术也迅速发展，在矿山机械中得到了较好的应用，该技术以信号处理技术、传感器技术以及计算机技术为基础，首先在一些工业比较发达的国家得到应用。在中国，由于技术限制很多的矿山设备需要从国外进口，这些设备只有在正常运转的前提下才能实现矿山的高产，所以，其故障诊断和维修技术的重要性是不言而喻的，否则，就算是购买到最先进的设备也无法发挥出它应有的效用。目前，计划经济体制模式是我国对待矿山设备故障处理的主要模式，其中，有很多环节已经不再适应市场的需求了，亟待改革和创新。对于故障诊断技术来说，应该结合实际情况，积极学习西方先进的技术和经验，提高管理的水平。
2.矿山机电设备故障诊断与传统维修的差异
对于矿山机电设备的故障诊断，需要使用较为先进的相关技术，分析运行中的设备当前所处的状态，有效对其今后的运行情况进行预测，同时，对设备整体和各个局部的情况都应该有非常清晰的掌握。这些故障诊断技术能够在设备还没有发生故障的阶段，对它可能发生的故障进行早期的预警，判断出可能故障的产生原因和部位，评估该故障造成的各种危险和后果以及它可能的发展趋势，为维修人员提供有力的参考，以便他们能够在较短的时间内找到故障点，有针对性的进行故障排除。
而传统意义上的机电设备维修通常包括三种形式：
（1）被动式的维修，也即是当设备的故障已经明显化，并且造成设备无法正常运行时采取的治理措施，由于这种情况是事先没有准备的，相对来说，其维修的质量和效率都比较低；
（2）定期维修，是指在工作中制定相应的维修计划，该计划设定相应的维修周期，是一种非常机械化的检测方法，到期就对设备进行检修，而不关乎设备的状态如何，这种维修模式难以对偶然事件引起的设备故障进行防范，重复检修的现象也非常严重；
（3）计划性状态检修，这种检修技术是随着监测技术的发展而产生的，通过在线检测以及诊断装置，记录设备的故障状态和维修时间以及内容，并且将这些数据通过计算机的特殊处理，对设备的故障进行预测，保证在故障发生前就已经制定好相应的故障解决办法，从而消除隐患[1]。
3.矿山机电设备故障产生的主要原因分析
对矿山机电设备出现故障的原因进行分析，大致有以下三点：
（1）各零件的配合关系发生改变，这种情况十分普遍，对设备发生故障的部位进行观察，会注意到零件的损伤和各个零件之间原有的配合关系遭到破坏是故障形成的原因。零件的损伤包括：原有的形态和尺寸发生变化，原有的设计性能发生变化，偏离和设计值，是由于在使用设备的过程中，零件会受到来自各方的作用力，各种因素的综合作用，同时，随着时间的推移，老化作用越来越明显，也经常引起零件失去原有的性能。
（2）设备长时间处于超负荷运转的状态，在制造矿山机电设备的过程中，都会对它们的输出参数进行极限值的设计，设备只有运行在极限值内才能保持良好的状态；一旦输出参数超过极限值，正常状态就会遭到破坏，长期运行于超负荷状态，设备当然会出现故障，此时，有必要调整设备的技术参数，并且对设备采取相应的修复措施。
（3）设备使用年数过长，工作能力下降，在机械设备内外因素的共同作用下，长时间的使用之后，其综合能力必然会下降。这主要是由于机件的配合刚性会随着时间的推移而不断下降，其间隙也会增大，老化和磨损的现象越来越严重，造成大量发热现象，使得关键部位的联接发生扭曲等。
4.矿山机电设备故障诊断的关键技术
4.1 矿山机电设备故障诊断技术概述
在矿山设备运行过程中，很多部件会发生物理化学方面的变化，如：温度上升，电流电压以及功率发生变化，造成设备在形态上发生改变。通过对设备参数变化的分析了解设备的运行情况，判断出设备是否发生故障，如果出现异常，及时找到异常发生的具体部位，采取科学措施应对故障，这就是设备故障诊断技术。
在设备的故障诊断中，信息的采集是关键的一步，实际操作中，可以通过人为的看听摸进行判断，也可以利用相关设备采集状态数据，如：运行设备的振动信号，温度变化信号等，然后对这些信号进行分析，判断是否发生故障；现场观察也是常用的方法之一，比如，通过观察电机运转的响声和现场测量其轴承的温度变化，预测其可能的故障，观察螺栓和螺帽是否存在松动的现象，油液是否发生泄漏等对机械的零部件是否受损进行判断。
4.2 矿山机电设备故障诊断技术分类
迄今为止，矿山机电设备的故障诊断技术种类较多，由于矿山工作的特殊性，这些设备面临的工作环境不仅是振动和冲击矿物粉尘，而且工作空间小，维修起来难度较大，综合考虑这些因素，更应该合理的选择检测仪器，应该根据具体的环境和设备运行情况，有针对性的选取处理方案，其中，较为常用的方案有以下几种。
（1）温度诊断。很多机电设备发生故障最为明显的现象就是温度出现异常，很多受到损伤的零件在设备故障发生之前就会出现温度上升的现象。相关的工作人员将各种不同零件的工作温度进行汇总，制成图表的形式，在工作中就可以根据图表中温度的变化对零件是否发生故障进行判断。
（2）振动监测。这种方法主要用于预防性监测，包括简易诊断仪和精密诊断系统两种。前者一般采取便携式振动仪的形式，采集设备运行的振动信号，并将其适当放大，判断故障是否存在；后者是对设备进行定期的检测，使用显示装置以及控制器，将机电设备的振动信号数据输入到计算机中，对故障进行判断，找到相应的故障部位[3]。
（3）铁谱分析。该技术在矿山机电设备的故障诊断中具有非常明显的优越性。常见的铁谱分析仪是颗料定量仪，运行的基本原理为：在电机的运行磁场中注入带有磨屑的油，之后将磨屑吸出，依据磨屑的大小顺序制作成谱片，从而判断设备的运行情况。
5.结语
总之，矿山机电设备的故障诊断技术是一门综合性的技术，交叉运行了多个学科，在中国的发展起步较晚，它在机电设备的保养和维修方面起到了积极的作用，可以为维修人员的维修提供有价值的参考，及时的排除故障，延长设备的使用寿命，从而为矿山的稳定生产和实现高效益提供保障，矿山领导和相关的技术人员应该重视该项技术。
参考文献
[1]郭洪刚.矿山机电设备故障诊断技术探讨[J].工艺与技术，2011（24）.
矿山机电技术范文3
关键词：矿山；机电设备；故障；诊断技术；管理
中图分类号：TU85 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）017-000-01
随着科学技术不断的发展，自动化在社会各个生产领域的应用水平越来越高，机电设备在生产过程中起着不可替代的作用，尤其在矿山生产这类高危作业中，其重要性更是不可言喻的，而对矿山机电设备的维护以及故障的诊断能在一定程度上增加生产的安全性，提高设备的使用年限。然而，近年来由于机电设备故障引起的矿山事故频频发生，就在去年2014年朝川矿事故，导致3死4伤，这对矿山机电设备故障诊断技术敲响警钟，引发人们对此的深思。
一、矿山机电设备故障诊断技术的原理分析
1.收集信息的技术
通过矿山机电设备上的各种传感器对各类相关信息进行收集和采集，这是得到准确的机电设备故障信号和参数重要保证和基础前提。具体的是由传感器对机电设备发出的感应信号进行接收然后再设备中产生相应的数据信号，而这样的信号数据会被传输到计算机设备中并自动储存，这样就完成了对信息的收集和采集。
2.识别与分析的技术
通过分析与识别技术对收集到的信号数据进行与机电设备正常运行的参数进行对比，这样就可以分析出设备当前运行的实况，从而断定设备出现故障的地方。
3.处理信息的技术
信息的处理技术贯穿于整个的诊断过程中。从机电设备传感器中传出的设备运行状况的参数信息中既包含了有用信息也同时包含了无用的一些信息，这样的参数信息并不能直接判断出设备运行的状况，因而需要对这些信息进行特定的处理，从中甄别出有价值的信息数据，最终使得信息得以采集。而其中对信息的甄别就是信息处理技术，这也是影响诊断技术准确性的重要因素。
4.预测技术
所谓预测就是通过分析采集到的信息从而诊断出设备故障的基本情况和设备使用周期的相关问题等，为设备定期的维修和保养工作提供重要依据。对于机电设备来说，其使用寿命是有限的，当某些故障发生时，会导致设备使用寿命的终结，因此，在信息识别与分析后，要及时对机电设备的使用寿命进行预测诊断，避免设备故障的再次发生。
5.建立数学模型
建立数学模型就是通过收集采集到的设备运行的数据参数，建立相关有效的数学模型，从而正确反映设备在正常运行和故障运行时数据的变化规律。数学模型的建立是对矿山机电设备的重要监控机制。
二、常见的矿山机电设备故障诊断技术
1.通过专家诊断系统进行诊断
这种诊断技术就是咨询设备故障方面的相关专家，依靠这些专家丰富的知识储备和经验教训，分析出现的故障问题，并研究得出解决该故障问题的合适方法，这也是我国国内最为常见的进行矿山设备故障诊断的技术方法。
2.通过对故障记录的参考进行诊断
一般的矿山企业对相关机电设备的故障维修等信息都有相关的记录，在出现故障的时候，可以对原有的故障记录翻阅查询，以此经验为处理依据对故障进行合适的处理。当然这种诊断技术需要对故障的相关记录完整性要求比较高，此外，过分的依赖这样的记录会使得故障问题处理出现僵化现象，对新的问题缺乏处理的灵活性。
3.通过压力、温度等具体参数进行诊断
压力、温度等这些具体的设备运行参数是对机电设备状况最为直观的表现，通过这些参数进行诊断能够更加实时、准确以及灵活的对机电的运行、生产状况进行精确的掌握，这是最为合理的设备保养维修以及故障诊断技术。
4.通过神经网络进行诊断
神经网络是一种活性网络，能够对各种的非线性系统进行描述，具有良好的学习以及适应能力，能够对一些复杂的映射关系进行简单的处理，这类技术主要应用于诊断采煤机等机电设备的故障。
5.通过模糊诊断数学模型
矿山机电设备故障的形成原因有多方面，一种设备故障的发生可能是有多种原因造成的，也可能一种原因造成多种设备故障发生，这种产生的因素有随机性也包括确定性，导致设备故障出现隐蔽性与渐变性共存的特征。为了更好确保故障诊断的准确性，可引进模糊数学技术，通过模糊数学模型的建立，来实现定量分析与定性分析的结合。
三、完善机电设备的管理
有效的减少矿难，提高矿山企业生产的安全性除了要有科学及时的机电设备故障诊断技术还要对机电设备的管理机制进行完善。以朝川矿为例，在朝川矿企业中要建立一个比较完善的设备管理部门，进行对机电设备进行分层管理，彼此之间相互独立又互相联系，协调工作，共同完成对机电设备的管理；对矿山的所有机电设备要加强监督的力度，明确工作人员的职责，实行分级管理与分片管理相结合的管理制度，建立明确的奖惩机制，调动员工工作的积极性，有利于员工及时的获得工作经验，有利于减少机电设备故障发生的频率；同时要加强对企业工作人员安全意识的培训以及专业技术的培训，提高员工的责任感，调动工作的积极性。
四、总结
总之，如果不重视对矿山机电设备故障的诊断和维修，容易导致设备在运行过程中发生故障而对人员造成伤亡，同时严重影响矿山企业的经济运行，不利于企业的生产和发展。故而，要充分重视矿山机电设备故障诊断技术的提高以及管理机制的建立，从而提高设备的运行寿命，降低企业的运营成本以及生产生活的安全性。
参考文献：
[1]刘玉全.关于矿山机电设备故障诊断技术与管理的探讨[J].工程建设标准化，2014（10）：237-237.
矿山机电技术范文4
关键词：矿山机电设备；故障诊断；技术分析
矿山机电设备在维护过程上需要相关的技术支持，首先就是要对机电一体化设备进行必要的检测，通过专业技术人员，对其设备进行故障分析，提高维护能力，这才能够提高矿山资源的开发效率，在对设备进行检测的时候，需要一定的计算机技术，传感器技术以及相关设备维修技术，这些技术需要长期的经验积累，也需要具备高素质的技术人员，只有这样才能够保证机电设备的使用寿命，进而提高资源利用效率，降低开放设备成本投入，提高开采效益。
1 矿山机电设备故障诊断技术原理分析
在对矿山机电一体化设备进行故障诊断的时候，必须明确各个检测环节检测步骤，尤其在实际检测过程中必须结合实际情况进行故障诊断，在对矿山机电设备进行检测的时候，主要的检测原理如下：首先要针对各个数据进行完整记录，在设备运行的时候就要针对不同工作效率进行数据记录，使其形成一套有效的数据库，这样在设备常规工作状态下就可以对故障进行时时诊断，一旦数据发生变化，必须明确其原因或机电设备工作状况，建立一套有效的数学模型。其次是数据的分析与处理过程，其分析的基本原则是结合先进的计算机基础，进而有效衡量矿山机电一体化设备是否是常规运行与生产，针对异常情况及时数据分析，把收集到的信息进行转换，转化成能够使人们识别的语言，从而及时的进行故障排除，提高矿山机电一体化设备安全生产能力。
2 机电一体化设备的故障检测特点及检测技术介绍
在现代矿山开采中，机电一体化设备的控制是主要的操作形式。就目前的一些大型矿山来讲，机电设备越发大型化、重载化以及高度自动化了。其中机电一体化设备集机、电、液于一身，其设备技术含量很高。而且使用的零部件的数量也很多，是普通机床零件的二十多倍。所以在故障的发生率上也是在极速的增长，其故障发生率为变通设备的8倍左右。面对这些零件多又复杂的设备，如果使用人工检测并得出结论的话是极为困难的。所以一个操作简单、使用方便的检测技术是很必要的。就目前而言，矿山机电一体化设备故障的检测技术，是建立在设备特点以及故障体征的不同性上的。不同的故障特点使用的检测技术也是不一样的，使用的检测仪器一定要与矿井下不同的环境相适应的。以下是对检测方法进行介绍。
2.1 温度检测法
温度检测法非常常见，也是在机电一体化设备发生故障时的最便利检测方式，很多设备在运行的时候需要产生大量热量，尤其是矿山机电设备，运行过程会产生很高的热量，很容易对一体设备造成影响，在热力过高的时候也会产生很大的压力，所以在进行检测的时候，需要把温度与压力设备进行结合使用，这样可以有效测试出故障部位，也利于做好检测记录。
2.2 神经网络法
神经网络法是有效的检测技术，作为矿山机电一体化设备的检查技术，是在网络结构中进行的有效创新，它的原理是通过网络的拓扑结构来进行活性网路的构成，然后再利用学习的功能描述成非线性的这么一个系统。在信号处理与自动化控制上发挥这重要作用，这主要是因其这种技术自适应能力非常强，符合了矿山资源开放的便利性，极大的降低了维护成本投入，也节约了检测成本。
2.3 铁谱检测法
铁谱检测法这种检测法随着科学技术的进步才慢慢应用起来的，其工作的原理就是在油里加少量的磨屑进去，使得油经过一个磁场。通过高强度、高梯度的磁场力将铁磁性磨屑在油中分离出来，依次按其大小沉淀在基片上制作成谱片。通过显微镜对其进行检测，根据结果就可以判断出机器的磨损情况。就可以准备好相应的补救措施。
3 矿山机电一体化设备中检测技术的应用
3.1 在采矿过程中，其机电一体化设备里电机的使用最为频繁
针对这一情况，在对电机的检测技术上也是一直在对其进行改进。对电机检测来讲文中以电机定子的检测技术为例进行阐述，根据这一技术的相关数据来看，在电机设备中容易出现的一种故障叫定子故障，这个故障会使得磁通在径向和切向方面的供分量进行改变。所以在这个检测技术中，只需要将磁通量检测装置检测到电机里的磁通分量的变化是多少，就可以对电机设备的定子故障进行检测了。就这个检测技术而言，它的操作方法极为简单而且比较可靠。所以广泛的应用在对电机的定子故障检测中。不过，这个检测方法在磁通检测装置的要求上比较高，所以针对一些太细微的变化不容易检测到。
3.2 提升机的检测
提升机对于整个矿山开采来讲意义重大，最基础的都是最重要的。提升机的工作原理是对不同的材料和采矿人员进行输送，所以要保证提升机的安全使用。一旦提升机出现了故障问题，就会危机到采矿人员的生命安全以及采矿过程的正常运作。所以在平时应该对其进行故障检测以防其出现故障问题。提升机一般容易出现制动、钢丝绳等事故。其中最为常见的就是钢丝绳事故，对于钢丝绳事故的检测将利用到单片机和名为霍尔的传感器进行的组成检测装置，这个装置在检测上设计了一个极限值警报系统，当钢丝绳的内部结构发生一定程度的变化时就会自动报警，就可以及时的进行检修。而且在遇到故障时还会自动启用应急措施。利用这个系统可以很好的对提升机的故障进行检测，同时有效的避免提升机事故的发生。
3.3 注重重要矿山机电设备故障诊断
矿山开采中，许多机电一体化设备都需要进行重点检测，例如高压异步电动机，矿山开采过程的先关矿井提升机、采煤机等等，这些设备需要重点检测，一旦问题发生必然会影响生产效率。因此，在设备检测的时候，并没有主次之分，主要是针对设备的使用性能进行全方面跟踪，进而及时进行信息反馈，提高诊断能力。这对于相关技术人员要求也十分高，作为技术人员也要定期进行学习与培训，要迎合新设备的使用，提高对其数据的全面了解，灵活的采取多种方式对矿山机电设备进行检测，尤其在一些重要的设备上，必须结合实地因素，从引发故障等原因出发，进行预防，提高设备检测过程的精准度、熟练度。也可以结合自身工作经验，总结出一套适合实际地理位置的机电设备检测策略，提高诊断水平。
结束语
矿山机电一体化设备的检测作为矿山资源开发过程中重要方面，相关工作人员必须给以重视，首先必须肯定矿上开采上机电一体化设备的作用，其次要明确机电设备有效检测的作用，在有效的检测与维护下，不但提高了使用效率，也加快了资源开发速度。同时在机电设备检测与开发过程上，相关部门更要给以技术与资金上的支持，鼓励开发新的检测措施，进而降低机电设备故障率。
参考文献
[1]张兴忠.矿山机电设备的检测技术[J].煤炭科技，2012，04：41-42.
[2]万莉英.矿山机电设备智能故障检测诊断技术的研究[J].科技与企业，2014，16：133+135.
矿山机电技术范文5
关键词 矿山机电设备；检测技术；检测诊断
中图分类号TD4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0054-02
矿山机电设备机电一体化控制是当前矿山开采的主要操作形式，尤其在许多大型矿山，机电设备日益呈现出大型化、重载化和高度自动化的趋向，而且随着矿山开采日益朝着地下深部和地质环境更为恶劣的地方蔓延，地质环境日趋恶劣必然带来的是新设备、新工艺技术的采用，这进一步强化了机电设备在整个矿山开采体系中的关键性作用。在一整套矿山开采流程中，机电设备及其控制体系对矿山的安全生产日益起着牵一发而动全身的作用。因此，应用一套系统控制理论来加强对机电设备故障的检测和诊断，并建立一套科学的、实时的设备故障预警系统，是减少和杜绝因设备故障导致重大生产事故的治本之策。由于在矿山尤其是大型矿山开采中，机电设备数量众多，控制系统交错纵横，因此对每个机电设备进行检测是个复杂的系统工程，需要建立一个智能化控制的检测系统来确保实时检测。
1 矿山机电设备检测诊断技术介绍
所谓的机电设备故障检测诊断，就是利用一套针对性的监测技术对设备运行状态进行实时监测，预测设备在运行环境下是否具备可靠性和安全性，对存在的故障部位进行科学判断，并对整个或局部系统的健康与否作出判断。由此可见，机电设备检测诊断已将事中检测和事后修复提前至对设备故障源的预测上，这大大有助于源头避免和减少安全事故的发生。
目前对矿山机电设备故障的检测诊断技术因设备特点和故障体征不同而多种多样。如对井下采掘设备来说，其面临的作业环境是设备本身存在的位移、冲撞、震动以及随着而来的粉尘、顶部滴雨和空间小维护难度大等问题，那么所使用的检测仪器必须与这一环境特点相适应。本文在此介绍几种传统的检测诊断技术：一是温度检测诊断。一些机电设备故障往往表征是温度异常，许多烧坏的元器件往往在故障产生前表现出温度异常升高现象。因此从温度下手，将多次采集到的温度异常值以曲线图的形式呈现出来，对节点用直线连接，并算出直线的斜率，即可对该元器件的温度变化趋势做出大致分析，再利用该直线的斜率值就可以推算出元器件在某一时刻的温度值，将此温度值与该元器件的允许最高温度值进行对比，倘若出现高于理论最高温度值情况，则此时感应系统会发出警报；二是震动检测诊断。由于机电设备在运行过程中，振动是常态，因此对设备振动状态进行检测是普遍采用的方式。目前对设备检测主要有简易诊断仪和精密诊断系统。前者只是简单的利用仪器来进行一些普通的故障排查，精确度不是很高；而精密诊断系统则集合了自动控制系统、智能系统等机电一体化元素，大大提高了检测的效率和精确度。 其系统组成图如下所示：
上图中，传感器与数据传感器集成在一起，不仅可以对运行状态下的设备的振动信号进行数据采集，而且也发挥了其数据存储和频谱分析的功能。PM软件的作用是利用计算机强大的数据处理能力对数据采集器采集的数据进行处理，而且利用计算机的备份功能还能对历史数据进行管理，便于新旧数据的对比。由此看，精密诊断系统大大提高了数据分析处理的精确度，而且也很大程度上释放了效率；三是铁谱检测诊断。铁谱检测技术工作原理是让带有磨屑的油流过一个高强度、高梯度的磁场，利用磁场力把铁磁性磨屑从油中分离出来，再依磨屑颗粒的大小顺次沉淀在基片上，制成谱片，利用铁浦谱显微镜进行观察和定量测定，以测定出磨屑的浓度和大小，以此推断机器的磨损程度；观察磨屑的形状大小以推断其产生的原因和类型；依据磨屑的构成成分来判断其生成的部位。
2 故障检测诊断技术在矿山机电设备中的具体应用
2.1 矿井提升机设备故障检测诊断
提升机是矿井常使用的机电设备，也是故障多发点。提升机故障一般表现为制动事故、断绳事故和过卷事故，这些事故往往会严重干扰到矿井提升机的正常运行，还会造成提升系统装备严重损坏，导致安全事故发生。本文以提升机常见的松绳现象为例。矿井双筒提升机发生松绳是常见现象，一旦松绳危害极大。而采用单片机和霍尔传感器组成松绳检测装置可以有效解决这一问题。松绳检测装置工作原理是在提升机每个天轮一侧安装一圈小磁钢，然后在准确部位安装霍尔传感器，其目的是检测两天轮的转速。在正常运行时，两天轮如果转速相同，则两个传感器输出的计数脉冲个数也会基本相同，该装置内单片机计算出的两天轮的行程差几乎为零；当钢丝绳出现松绳现象时，则两天轮的行程不同，此时该装置计算出两天轮之间的行程差，当行程差达到预报警值时发出松绳报警信号；当行程差达到保护值时，该检测装置发出控制信号，迫使提升机及时刹车，以起保护作用。
2.2 矿用高压异步电动机的检测诊断
矿用高压异步电动机故障一般分为对称和不对称故障两大类。对称故障主要表现为过载、堵转和三相短路。当电动机正常运行时，三相电流基本对称、负序、零序电流基本为零。该类故障对电动机的损坏主要表现为热效应和机械应力使绕组发热甚至损坏，而电流幅值增大的程度反映了故障的严重程度；不对称故障又细分为非接地性和接地性不对称故障。前者故障主要表现为严重不对称、断相、相间短路和匝间短路等，此类故障往往会引起三相电流不对称。非接地性不对称故障在电动机负荷较小时电流幅值增大不明显，但由于负序电流的存在会产生负序旋转磁场，造成电动机启动力矩降低、转子震动、端部发热等问题；接地形非对称故障只要是指单相接地短路、电动机外壳完全触地，因此极易出现碰撞、绝缘体损坏等导致的接地故障，倘若处于灰尘度高或潮湿的环境下，故障发病率就更高了。
因此，检测诊断以上故障可借助电流高次谐波。思路是定子绕组发生故障，尤其是定子绕组匝间短路故障，往往会引起定子电流的高次谐波增加。因此，反过来检测电流高次谐波次数和波动情况可基本判断出定子组故障。前面提到过，对称故障最明显的表征是电动机电流异常增大，可通过电动机过流程度来诊断；不对称故障包括非接地故障和接地故障，与定子电流有直接关系。因此，可以尝试利用定子电流的不平衡现象来检测异步电动机的定子绕组故障，因为这类故障最明显的特征是电动机电流中故障状态下会出现负序电流和零序电流，因此，以零序电流和负序电流分量作为鉴别不对称故障的判据有较高的可靠性。
此外，还有利用通风机集中检测仪、主风机在线检测与故障诊断仪来进行通风机的检测诊断，基于电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统的采煤机工况检测诊断等都是针对设备特点和设备运行环境而设计开发出的故障检测诊断系统，这些都是检测技术在快速机电设备上的具体应用。
3 结论
基于检测装置或仪器而组成的检测诊断系统在提高设备故障检测效率和精确度方面发挥着重要的作用，但必须认识到，单单依赖于技术和精密仪器来排查故障并不是最好的解决办法，只有从人本身着眼，提高机工、电工等人员的安全意识和操作规范，才能做到最大限度地降低人为因素导致的故障发生率，确保设备安全、稳定运行。
参考文献
[1]马俊龙.探究矿山机电设备中故障检测诊断技术[J].华章，2011(15).
[2]程凤芹.浅议故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].工业技术，2011(14).
[3]卢宾.矿山机电设备故障诊断技术的研究[J].科技论坛，2008(12).
矿山机电技术范文6
关键词：远程监控；矿山机电设备；设备管理
企业管理工作是企业得以正常运营和发展的基础，同时也是企业实现利益诉求的根本。在煤矿企业中，由于机电设备是企业正常运营的主要工具，所以在企业的运营过程中必须做好矿山机电设备的管理工作，这是做好矿山管理工作的一个重要环节，对保证矿山的安全生产和稳定发展具有重要意义。但是，就目前的情况来看，仍有许多矿山企业在机电设备管理过程中存在着技术滞后的问题，严重的制约了企业的可持续发展。因此，本文在分析当前矿山机电设备管理过程中存在的主要问题的基础上，以远程监控技术为基本方式，探讨了这项技术在矿山机电设备管理中的应用，并设计了矿山机电设备远程管理系统的基本架构，希望能够为提高矿山机电设备的管理水平提供有益的帮助。
1、矿山机电设备管理过程中存在的主要问题
1.1 设备管理部门的职能没有得到有效发挥
矿山机电设备是矿山企业生产和发展的根本，因此大部分的矿山企业都设置了专门的矿山机电设备管理部门，以负责机电设备的日常运行、维护和保养工作，确保机电设备工作状态及运行状态的正常。但是，在具体的实践中，机电设备管理人员的工作精力大多集中在生产管理方面，把生产效率的提高放在了首位，因而忽视了设备管理这个本职工作。此外，还有的企业对机电设备管理人员的作用没有予以重视，为节省成本而大幅度的压缩设备的管理费用，导致机电设备管理资源不足。
1.2 设备管理技术体系标准化不足
有些矿山没有设置专门的机电设备管理人员，多使用兼职人员进行管理，在具体的管理过程中因为管理技术不规范，使得管理漏洞较多，没有形成完善的管理体系。例如，电气管理、电缆管理、配件管理等管理各自为政。一些机电设备管理人员的标准化意识不高，没有按照技术标准上岗操作，使得机电设备的管理标准没有应用到位。
1.3设备运行隐患较多
矿山机电设备因为工作环境恶劣，且工作周期较长，在长期的运行过程中大多存在着带病运行的问题。在设备管理过程中对机电设备的维护和保养不足，与矿山安全生产规定的要求之间存在过大的差距。例如，提升系统没有有效的缓冲装置、电控系统与制动系统的保护不足、部分矿井为了赶进度而超负荷使用矿井的绞车等提升设备，给机电设备的运行留下了隐患。因此，建设一个有效的监控管理体系是非常必要的。
1.4 设备管理中的监控技术薄弱
一方面，由于缺乏专业的监控技术人员，在机电设备管理过程中不能有效的实施监管，造成了以政带技现象的经常性发生。另一方面，由于监控系统设计的先进性不足，或者系统架构不到位，导致不能对重点设备进行有效的管理，使得监控技术的作用没有充分发挥出来。
2、远程监控技术在矿山机电设备管理中的作用
前些年，随着矿山企业的生产规模的壮大，企业使用的机电设备类型和功率也在不断增加，在这种情况下，一旦发生事故将会产生极大的负面影响。因此，必须针对矿山机电设备，尤其是重点设备的工作状态进行有效的监测和管理，对可能存在的故障问题进行预判和处理，保证所有的机电设备都能够稳定可靠的运行。从矿山的实际生产运行需要来看，机电设备远程监控的作用显得越来越重要了，利用远程监控技术能够从设置的各个服务器中直接获得机电设备的工作状态及相关信号，并通过接收和存储，为后续的技术诊断与技术平台应用提供数据支持，及时的对机电设备的运行状态进行判断，并将判断结果以直观的方式显示在操作界面上，便于工作人员采取对应的处理对策，最终达到降低机电设备故障率、提高机电设备运行可靠性的目的。矿山机电设备远程监控系统的功能主要包括这样几个方面：① 建立并形成完善的机电设备管理参数系统，为机电设备管理提供数据支持；② 根据机电设备的特点以及具体工况，设置针对性的报警阈值，提高监控的敏感性与针对性；③ 对机电设备的工作状态进行实时监控，并最终生成可靠的诊断结果文件；④ 构建的监控系统必须具备对应的预警功能，并对生产薄弱环节形成有效的判断；⑤ 监控系统的灵活性要强，必须能够根据矿山企业的生产情况进行适时的调整与升级。
3、基于远程监控技术的矿山机电设备管理系统的构建
3.1 网络框架的构建
大部分的矿山机电设备结构复杂，不但具有旋转机构，而且还包括行走机构等，因此在设置监控网络的过程中数据传输介质不要使用传统的网线，而应该使用更加灵活、方便的无线连接方式。同时，矿山生产实际情况复杂，普通的无线信号难以进行通讯，因此应该选择GPRS作为监控网络的传递信号，充分利用其传输距离远的特点，构建起机电设备的监控网络。
3.2 数据的采集和处理
在数据的采集和处理工作中，组态软件是实现数据采集和过程控制功能的专用软件，其处于整个矿山机电设备监控管理系统的最底层，为系统的开发和架构提供平台、环境。其应用灵活的组态方式，为用户提供快速的自动化监控系统功能集成工具。在监控管理系统的架构过程中，利用当前已经成熟的组态软件实现对网络GPRS信号数据的搜集、处理，并通过后期的显示，将整个矿山机电设备的运行状况直观的显示出来。通过在组态软件当中设置对应的PLC机电设备，并设置对应的连接方式，就能够在系统的数据库中添加采集PLC内存信息的相关变量，并设置对应的数据采集周期，定期对被监控的设备进行管理。在采集系统变量的过程中，变量不仅仅限制在PLC的输入输出信号以及PLC的状态等信息，还应该包括PLC程序当中的内部寄存点。利用对这些寄存点的挖掘与处理，实现各种功能。例如，系统直接利用变频器的状态字和故障字对设备的变频器运行状态和故障信息进行监控，不需要维修人员到达实际地理位置就能够查看变频器的DC过压、缺相、输出端短路等故障信息。同时，也可以将设备运行过程中的其他力矩限制器的重量模拟信号直接输入到PLC的模拟变量当中，完成对设备生产量的远程统计。另外，还可以对变频器的参数进行设置和远程更改，限制生产设备运行的速度、力矩等，从而实现对矿山机电设备的远程控制，解决生产过程中可能存在的超负荷使用机电设备的问题，保证生产的安全性。
3.3 机电设备运行数据的显示与记录
利用图形化的方式，使用不同的颜色将各个被监控的机电设备的运行状态实时的显示出来，清晰的展示出机电设备的运行状态。例如，在矿山起重设备的监控画面中，各个断路器、接触器、变频器、限位和主令等机电设备的运行状态都一目了然，通过直接点击对应的设备的图例，就能够将设备的详细运行信息显示出来，为故障处理人员提供一手的资料，不但提高了设备管理和故障处理的效率，而且还提高了管理的精度。利用基于GPRS的矿山机电设备监控系统，还能够将之与企业内部的信息网络连接起来，使得企业的管理人员能够实时的了解机电设备的运行情况和企业生产情况，为企业的生产运营提供有效的决策支持。
参考文献
[1] 贺召军. 远程监控技术在港口机电设备管理中的应用[J]. 港口科技， 2015（3）.
[2] 陈占鹏. 精密点检及远程机电设备诊断在电厂机电设备管理中的应用[J]. 科技资讯， 2015（1）.
