故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用研究

（山西西山晋兴能源有限责任公司 山西 030053）

引言

信息化技术的迅速发展为计算机与信息传感技术在煤矿机电设备故障诊断中的应用提供了契机。煤矿机电设备在煤矿资源开采中所发挥的作用也越来越重要。由于煤矿资源开采具有危险程度较高的特点，所以，危险人员应该合理运用先进的故障诊断技术，检测和诊断煤矿开采极端设备存在的故障隐患，才能在有效降低安全事故发生概率的前提下，确保煤矿开采生产的安全有序进行。

1.煤矿机电设备故障检测的重要性

(1)提高煤矿设备的工作效率

受到煤矿机电设备运行环境恶劣复杂等因素的影响，煤矿机电设备发生故障的概率也相对更大。如果机电设备在运行过程中发生故障，维修人员必须在最短的时间内找出故障发生原因并进行维修，确保设备的正常运转不受影响。随着社会经济的迅速发展，各个行业对煤矿资源的需求量也越来越大，为了满足社会经济发展对煤矿资源的消耗需求煤矿企业在选购机电设备提高企业生产效率与经济效益的同时，应该准确的掌握机电设备故障发生的原因和诊断方法。通过不定期开展煤矿机电设备故障检测活动的方式，及时的发现和解决煤矿机电设备运行可能存在的各种故障隐患，避免因为机电设备存在故障隐患，造成不必要的经济损失。

(2)延长机电设备的使用寿命

目前，常见的煤矿机电设备故障有故障产生前和故障产生后两种。煤矿开采作业前期诊断煤矿机电设备故障主要是以检查维修为主。维修人员必须在煤矿机电设备运行全过程中，严格的按照要求做好设备的维修与保养工作，才能在延长机电设备使用寿命的前提下，确保机电设备的高效稳定运行。合理运用故障诊断技术对机电设备进行潜在故障的诊断和排查，不仅达到了有效预防故障发生的目的，而且减少了故障发生后造成的经济损失。

(3)保证生产工作有序进行

任何生产活动的开展都离不开专业管理人员的管理与控制，煤矿机电设备的故障检测与诊断同样也不例外。由于煤矿机电设备运行的环境复杂程度较高，所以为了提高煤矿机电设备故障检测和维修效率的有效提升，企业必须安排专业技术能力较强的工作人员负责机电设备故障的检测和排查工作，才能及时的发现和解决机电设备运行过程中的各种故障隐患，确保煤矿开采作业的安全顺利进行。

2.常见故障诊断技术分析

(1)数字模型技术

维修人员借助数字模型技术检测机电设备运行数据，然后根据设备参数变化对比的结果，准确的判断和分析故障发生的位置，并以此为基础制定相应的维修策略。此外针对机电设备已经出现的问题，维修人员应该根据故障发生的特点选择最恰当的故障诊断技术进行诊断和分析，才能在准确找出故障发生位置的基础上，确保设备维修工作的顺利开展。

(2)主观诊断技术

主观诊断技术主要指的是利用信息处理、采集、主观诊断以及识别等相关技术，发现和识别机电设备存在的故障隐患，确保极端设备始终保持最佳的运行状态。维修人员在运用主观诊断技术时，主要是以自己的工作经验和以往的故障维修记录为主，重点观察容易发生故障的部位，以便于及时的找出机电设备的故障点，最后再进行故障的维修。

(3)神经网络技术

维修人员在开展机电设备的故障诊断时，将模糊数学概念与机电设备复杂映射关系结合在一起，建立机电设备故障诊断数学模型，然后利用其形成的能够凸显机电设备故障原因的矩阵关系，提高机电设备故障诊断精准率，为维修人员开展机电设备维修工作提供数据依据。

(4)信息采集技术

信息采集技术也就是采集机电设备运行过程中产生的价值较高的数据信息，为后续机电设备故障诊断和维修工作的开展做好充分的准备。虽然获得的有价值的数据越多，越有利于后期故障的诊断，但是由于机电设备在运行过程中，机电设备在热、力、震动等因素不断变化的影响下，也会形成大量的数据信息，所以，维修人员必须采取积极有效的措施保证数据的真实性与准确性，然后合理运用信息采集技术，采集相应的数据信息，为维修人员开展机电设备故障诊断工作奠定良好的基础。

(5)红外热成像技术

自然界中的很多物体都具有发射红外线的能力。煤矿机电设备在长期运行过程中，设备内部温度远远高于外部环境温度。维修人员科研使用红外热成像检测仪器检测机电设备内外部的温度。红外热成像技术作为一种高效的煤矿机电设备故障诊断技术，该技术主要是将其接收到的红外信号转变为标准视频信号，然后由维修人员对视频信号进行分析，以便于准确的判断出机电设备可能存在的故障问题。

3.故障诊断技术在煤矿机电维修应用

(1)采煤机维修中的应用

采煤机是煤矿开采作业中不可或缺的重要设备之一，其运行效率的高低直接影响着企业煤矿生产的经济效益。由于采煤机主要应用于恶劣的工作环境中，其在运行过程中受到的巨大冲击力，不但增加了采煤机被污染和磨损问题发生的概率，而且缩短了采煤机的使用寿命。所以，在加强采煤机故障诊断技术研究和应用的力度，合理运用先进的故障诊断技术发现和排除故障隐患，确保采煤机安全稳定运行的前提下，促进煤矿开采生产效率的有效提升。比如，煤矿机电设备市场中出现的左右摇臂采煤机，在机电设备故障检测中发挥着极为重要的作用。维修人员在开展机电设备故障检测时，可以合理利用采煤机左右摇臂的长度与灵活性，对机电设备故障进行全面的检测。此外，维修人员在开展机电设备故障维修工作时，应该通过对当前设备故障危害程度的分析，设定不同的颜色报警信号，才能在促进故障处理效率有效提升的基础上，避免因为设备故障造成不必要的经济损失。

(2)煤矿提升机中的应用

提升机是煤矿开采作业中的重要设备之一，如果提升机发生故障不但会影响到煤矿开采的效率，而且威胁到了煤矿开采人员的生命安全。目前，煤矿开采作业中，常见的提升机故障主要有软故障和硬故障两种。维修人员在开展提升机故障维修工作时，必须运用科学合理的故障诊断技术，全面的检测提升机可能存在的软故障，在分析提升机运行状态的基础上，根据提升机正常运行的参数，评估提升机的综合性能，并以此为基础解决提升机运行过程中可能存在的各种故障问题，避免因为故障处理不及时导致硬故障的发生，促进煤矿生产效率的稳步提升。比如，维修人员在进行双筒提升机松绳故障的维修时，维修人员应该在故障诊断过程中，通过在提升机上安装小磁钢以及植入传感器的方式，检测提升机天轮的转速、输出脉冲是否一致，从而准确的判断出提升机是否出现故障。维修人员在运用智能故障检测技术开展煤矿提升机的故障检测时，应该先分享提升机的故障分类和编码，然后根据故障发生的特点，采取队列方式存储故障代码，为后续故障诊断和分析提供数据依据。这种以PLC为依托存储故障代码，然后根据提升机系统故障分析的结果，准确的判断出提升机运行过程中出现的故障问题。如果提升机存在故障隐患的话，此时故障信息的上升沿就会触发信号写入此队列，然后设置其中一个地址指征，写入故障代码，随着故障代码数量的增加，那么该地址指征也是随之增加，并等待下一个故障代码的存储，经过这样的过程，不但实现了按照故障发生时间顺序详细、准确存储故障代码的目的，而且为后续提升机故障的维修工作奠定了良好的基础。

(3)煤矿高压异步机电动机中的应用

与其他类型的电动机相比，煤矿开采作业中使用的高压异步电动机因为自身工作效率较高，被广泛应用于煤矿开采生产中，促进了煤矿开采生产效率的大幅度提升。所以加强煤矿高压异步电动机故障诊断技术研究应用的力度，对于煤矿开采作业生产效率的提升有着极为重要的意义。目前，常见的高压异步电动机故障诊断处理，主要是利用信息采集技术与智能诊断技术相结合的诊断方式，这种融合诊断技术的应用，不仅有助于维修人员快速准确的找出高压异步电动机故障发生的部位和类型，而且为后续设备故障的维修奠定了坚实的基础。比如，维修人员在开展高压异步电动机的故障诊断时，可以使用磁通检测与局部放电检测的故障诊断方法，或者使用电流谐波故障诊断方法。不管采用哪种故障诊断方法，维修人员都必须根据高压异步电动机运行的实际情况，选择科学合理的故障诊断方法，才能保证故障诊断结果的科学性与可靠性。

4.结束语

总而言之，煤矿企业在煤矿开采作业过程中，机电设备发挥着不可替代的作用。如果煤矿机电设备发生故障，必然会给煤矿企业带来无法挽回的经济损失。所以，煤矿企业必须加强煤矿机电设备故障诊断技术研究应用的力度，合理利用主观诊断技术、信息采集技术、智能诊断技术等先进的煤矿机电设备故障诊断和维修技术，才能在确保煤矿机电设备安全稳定运行的前提之下，有效的促进煤矿企业生产效率的有效提升，为煤矿企业的长期可持续发展奠定坚实的基础。