摘 要：随着科技水平的不断进步，煤矿行业的自动化水平也越来越高，机电设备在现代矿山生产和建设中得到了广泛应用与普及。为此，如何提高机电设备的维护管理水平，保证机电设备能始终处于良好和安全的运行状态，并尽量减少和避免故障的发生，已成为了当前机电设备管理的主要任务。其中，故障检测诊断技术是提高煤矿机电设备安全性、可靠性的一个极为重要与有效的措施。
关键词：煤矿 机电设备 检测 故障诊断
引言
故障检测诊断技术是一项集合了信息技术、传导技术和电脑技术等多个领域为一体的先进技术手段，近年来在煤矿行业中得到了广泛应用与普及。当前现代化矿井，已然形成了一矿一面和一条生产线的强化集中生产模式，机电设备的自动化、大型化和重载化程度也不断提高。为提高煤矿企业的设备管理水平，并更好的确保矿山设备的安全运行，迫切需要加强故障诊断技术的研究与应用。本文结合工作实际，从故障检测诊断技术的特点出發，并就故障检测诊断技术在煤矿机电设备安全中的应用进行了分析与探讨。
1、矿井提升机检测与故障诊断
提升机的故障可分为“硬故障”和“软故障”两类，硬故障是指由一些特定的参数超限表现的故障，该类故障应由保护装置来解决；而“软故障”需要许多工况参数的测量，并经过一定的数据处理才能诊断出来。由于软故障牵涉变量多，导致故障诊断的准确率较低。但“软故障”往往是“硬故障”的前兆，因此对“软故障”的及时诊断和预报极为重要。矿井双筒提升机松绳现象经常发生，而松绳现象常常带来很大的危害。这里介绍一种简单实用的松绳检测装置。该装置主要由单片机和霍尔传感器组成，其原理是：在提升机每个天轮一侧安装一周小磁钢，并在适当位置安装霍尔传感器检测两天轮的转速，在正常运行（即无松绳）时，两天轮的转速相同，则两个传感器输出的计数脉冲个数基本相同，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，两天轮的行程不同，该装置可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，使提升机及时刹车，起到保护作用。
2、采煤机工况检测和故障诊断
我国使用、研究的交流电牵引采煤机与国外采煤机的整机水平还有相当大的差距，主要表现在检测范围很不全而、检测参数较少，基本上无故障诊断功能。为了从根本上改变国产采煤机检测水平低、无系统化的故障检测诊断功能的落后状况，原煤炭部将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划。该故障检测诊断系统主要有：
（1）变频器通信单元；所用变频器可检测27个工况检测参数，并有独立的液屏，显示屏，能显示采煤机的牵引速度牵引电机电流、变频器输入电压等参数，并具有温度保护、过压、欠压、过流、过载等多种保护功能。变频器通信单元的主要功能是将变频器工述检测信号传送到工况检测及故障诊断中心，由检测中心进行相应的处理，并进行中文或图形方式集中显示。
（2）工况检测及故障诊断单元；该单元嵌入微型计算机中，采用Windows 操作系统。该单元与采煤机控制中心采用接点通信方式，一旦故障诊断单元检测、诊断出有故障或事故发生时，屏幕立刻显示出故障类型，并向控制中心发出相应信号，由控制中心进行相应的控制操作，如进行声光报警或进行故障保护。
（3）检测152.4mm 显示单元；该显示单元由一块480 ×640线的彩色液晶显示屏及有关电路组成。显示内容包括采煤机所有工况检测参数、操作及运行状态报警提示和故障诊断结果等。此外还有左、右摇臂检测单元；机身外围检测单元；高压控制箱检测单元三个主要单元。
3、煤矿机电设备机械故障检测与诊断技术的应用
3.1 故障检测诊断技术在矿用高压异步电动机中的应用
在煤矿生产阶段，矿用高压异步电动机扮演了十分重要的作用，如果其出现故障，不仅会对煤矿正常生产产生影响，而且还会给煤矿企业造成较大的经济损失。如今，随着现代信号处理技术和人工智能技术的出现，高压异步电动机的故障检测效率大大提升，而且检测效果比较理想。高压异步电动机中常见的故障检测诊断技术包括电流高次谐波检测、磁通检测和局部放点检测。其中，电流高次谐波检测不会受到高低压的影响，但对专业检测知识具有较高的要求，且操作步骤复杂；磁通检测可对高压电器故障给予有效检测，其对弱信号所得到的检测效果不理想；局部放电检测可以对高压电器故障给予准确的检测，但对低压电机设备故障所得到的检测结果不理想。
3.2 故障检测诊断技术在矿井提升机中的应用
提升机是煤矿生产过程中进行煤炭运输的主要设备，主要负责升降人员、日常矸石和原煤的运输、下放材料的任务，其正常运行与否将会直接影响煤矿的生产效率。通常情况下，提升机运行过程中常见的故障有“软故障”和“硬故障”两种。其中，“软故障”一般是指设备的工况参数。因此，在提升机正常运行过程中，要对其相关工况参数进行有效控制，并进行相关分析和处理。“硬故障”一般是指机械设备的相关参数已超过了正常运行水平，其一般是“软故障”未得到有效处理后发生的。由此看来，对“软故障”给予准确的检测和诊断具有十分重要的意义，其可从根本上降低“硬故障”的发生率，从而确保其安全有效运行。
3.3 故障检测诊断技术在通风机中的应用
目前，市场上通风机故障检测设备比较少，常见的是FBCDZ型通风机检测仪和FJZ型矿井主风机在线故障检测与诊断仪。通风机故障检测设备一般具有16位定时器2个、16位监视定时器、多功能接口、高速输出/输入接口、8个中断源、高效的指令系统、10位四通道A/D转换器及16位中央处理器。
3.4 故障检测诊断技术在采煤机中的应用
采煤机故障是煤矿机电设备中常见的机械故障，其主要原因是中国大部分煤矿所选择的采煤机是国产采煤机，与国外采煤机相比较为落后，无法对采煤机相关参数进行有效检测，且检测范围有限，检测功能整体性较差。如今，随着中国采煤机整体技术水平的不断提升，煤炭企业借助电牵引采煤机故障检测诊断系统，然后与152.4 mm检测单元相结合可以更好地实现对采煤机设备故障的检测，有效提高了采煤机故障的维修效率。
结束语
我国煤矿行业因为各种因素，机电设备故障检测诊断技术仍处于较为简单的阶段，推广应用都并不广泛，在技术开发和研究工作的投入力度上还有待加强。同时，还应加强与各个行业间故障检测诊断技术的交流与合作，并进行新技术的推广与应用，使煤矿机电设备的安全性、可靠性得到进一步提高。
参考文献
[1]李彦峰.煤矿机电设备故障诊断技术的应用[J].机械管理开发.2015（10）.
[2]靳树轩.煤矿机电设备故障诊断技术探讨[J].能源与节能.2015（01）.
[3]张小玲.煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的应用[J].科技致富向导.2014（18）.
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