煤矿大型机电设备维护系统的机械振动监测技术应用分析

张勇

摘 要：对煤矿机电设备的维护工作是煤矿企业设备管理的重要内容。只有保证安全合理的维护工作，确保煤矿企业大型机电设备能够正常工作，实现煤矿的生产工作安全、有序、正常的进行，才能提高其经济效应，更好的促进煤矿企业的发展。机械振动监测技术对于大型机电设备的维护有着重要的作用。本文主要是针对煤矿大型机电设备的机械振动监测技术进行了简单的分析。

关键词：机电 维护系统 监测

中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0035-01

随着科学技术的迅速的发展，大型设备被广泛使用，自动化程度也越来越高。但是，由于许多无法避免因素使得这些大型设备有时会出现各种故障。一旦关键设备出现故障，将会对生产造成严重的影响。煤矿企业是我国经济发展的支柱企业。现代煤矿企业拥有大量的机电设备，煤矿机械设备安全、正常的运行对于煤矿企业来说是非常重要的。近年来，频频出现的重大的恶性机械事故，造成了人员伤亡，造成巨大的经济损失，可以说我们为此付出了惨痛代价。设备状态监测和故障诊断技术就是利用科学的检测方法和现代化技术手段，对设备进行监测，确认其局部或整机是否正常运行。另外，通过监测还可以对设备潜在故障的发展做出早期预报，预测潜在故障的发展趋势，找出故障原因、产生部位，提出维护对策或建议。

1 煤矿设备维护系统功能

煤矿设备维护系统主要是以现代维护理论和网络技术为基础，根据设备的实际运行状况，并结合企业内部实际情况，对设备状态以及未来状态趋势进行判断和预测，做出相应的维护决策。它可以有效地结合各种数据（点检数据、历史维护数据、状态监测数据）实现设备维护的网络化、远程化和智能化。突破了现有维修技术的弊端，实现对企业中生产设备的科学维护。

煤矿设备维护系统主要有以下几个功能模块。（1）基础数据管理模块。顾名思义，这一模块都是一些最基础的信息。一般情况下可以包括：“部门信息维护、员工信息维护、仓库信息维护”等内容。（2）设备台帐管理模块。此模块包括“在用设备录入、设备故障统计录入、取消设备闲置、在用、闲置、报废设备查询”等。负责对设备的基本数据进行统一管理、对设备的来源、去向管理、对设备故障统计管理、提供闲置设备、报废设备的查询。（3）报表管理。此模块包括“点检报表、点检计划、点检结果”等。主要负责读取设备点检的数值、生成点检计划、录入点检数值、自动生成点检结果报表。（4）安全管理模块。此模块包括：“员工权限管理、权限管理、菜单角色”。主要负责为不同员工制定角色；添加新权限、修改权限；为不同角色定制不同的功能模块。（5）检修计划管理模块。此模块包括“检修录入、检修计划审批、检修计划月末转账”等。主要是负责制定设备检修计划并录入、对制定的设备检修计划进行审批、提供设备检修计划的查询、信息统计。

在此系统的设计中，振动监测可以说是整个维护系统的“眼睛”。它可以获取设备的运行状态信息，为维护系统的正常运作提供依据。为维护系统提供设备故障源、提供维护保障。

2 振动监测系统的软硬件设计

2.1 振动监测系统的硬件设计

系统硬件设计主要由底层信号采集、显示、存储和通信四大部分组成。第一，核心硬件的选择。振动传感器和嵌入式微处理器的合理选择对系统的性能好坏起着关键性的作用。在硬件的选择上主要是考虑这两个方面。第二，存储模块。存储模块主要是为了实现振动信号历史数据的存储，目前常用的有U盘，FLASH芯片，SD卡等。第三，键盘、LCD显示模块。键盘的作用主要是接受来自监测仪用户参数的输入，LCD负责提供友好直观的显示界面。第四，信号调理电路。大部分传感器输出的信号是电压或电流等模拟信号，需要信号调理电路进行预处理。第五，通信模块。通信是一种计算机与计算机或者是终端设备之间的信息传递方式。我们通过通信模块来实现计算机与单片机之间的通信。目前单片机通信主要有并行通信和串行通信两种基本方式。第六，JTAG调试接口。JTAG是一种“边界扫描测试”的技术。是嵌入式系统进行程序下载和调试的重要途径。系统的设计应在电路板上预留JTAG接口。

2.2 振动监测系统的软件设计

软件开发主要有两部分组成：基于 Java语言上位机软件设计和基于STM32F103RET6单片机的下位软件的设计。上位机软件设计主要是对煤矿机电设备温度、压力、机械振动参数的监测。下位软件的设计主要包括程序流程设计和应用程序代码的调试。第一，系统下位机软件设计。系统上电启动后，要完成系统各功能模块的初始化工作。初始化后采用c语言进行主程序的设计。然后进行数据采样及通信模块的程序设计。第二，系统上位机软件设计。主要是包括监测界面的设计、Java的通信设计、应用服务层与数据服务层的数据通信等内容。

客户/服务器（Client/Server，简称C/S）模式数据完整性高、可靠性强、并发控制机制良好，是当前应用程序开发的主要形式。但随着互联网迅速发展，C/S结构出现了的缺陷和不足。浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）结构未来应用发展的主流方向。在程序设计时可以将C/S模式与B/S模式结合起来使用。

3 结论

机械振动监测技术对于煤矿大型机电设备的维护系统有着重要的作用。振动监测系统的软硬件设计必须要根据实际情况，并与维护系统相结合来进行。在设计时可以将振动监测技术、网络技术、微处理器技术和数据库技术相结合。

参考文献

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