一种矿用机电设备的故障检测系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种矿用机电设备的故障检测方法、装置及系统，所述故障检测方法通过ICP振动加速度传感器信号调理电路获取振动信号，模拟带通滤波器进行谐波检测；通过分站对传感器信号进行采集，并将数据打包上传到上位机诊断软件；通过诊断软件分析振动频谱，并通过快速傅里叶变换算法获取故障征兆信息；通过谐波法设备故障诊断技术获取流向电气设备电机、驱动器的电流产生的高次谐波与谐波法设备的异常和劣化程度的响应特性；根据采集和信号处理得到的故障征兆参数，与预先存储的故障样本进行匹配。本发明专利技术实施例提高煤矿关键装备整体运行安全性和可靠性。实现由“事后维修”到“预知维修”的转变，避免意外停机及恶性事故发生，具有巨大的经济效益和社会效益。

Fault detection system, method and device for mine electromechanical equipment

The embodiment of the invention discloses system and fault detection method, a kind of mine electromechanical equipment device, the fault detection method by ICP acceleration sensors, signal conditioning circuit of vibration signal acquisition, analog bandpass filter for harmonic detection; through the station to collect the sensor signals, and the data upload to the diagnosis of PC software; through the analysis of vibration spectrum diagnosis software, and obtain the fault symptom information by fast Fourier transform algorithm; response characteristics of harmonic current of electrical equipment to obtain motor, drive through the fault diagnosis technology of equipment produced by harmonic method and harmonic method and equipment abnormal degradation; according to the fault symptom parameters acquisition and signal processing, matching with the fault samples stored in advance. The embodiment of the invention improves the safety and reliability of the whole operation of the key equipment in the coal mine. It is of great economic and social benefits to realize the change from \ex post maintenance\ to \predict maintenance\ and avoid unexpected shutdowns and serious accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用机电设备的故障检测系统、方法及装置
本专利技术实施例涉及煤矿安全
，尤其涉及一种矿用机电设备的故障检测系统、方法及装置。
技术介绍
在现有的煤炭行业中，每年因设备故障引发起火、爆炸等恶性事故时有发生，造成了较严重的人员伤亡和经济财产损失，引发环境污染，造成不良的社会影响。作为预防措施，定期的停产检修对设备进行维护和及时发现设备的故障征兆有一定作用，但检修频次过高，会因多次停产增加生产成本，而过低的检修频次又可能无法及时查出安全隐患，并且由于是离线诊断，无法对设备的运转过程中突发故障起作用，也为安全生产埋下了隐患。现有的煤矿安全检测领域问题如下：第一，缺乏长期有针对性的信号监测。目前矿用机电设备维护检修人员仍大量依靠手持式终端检测设备，仅能做到定时检测，数据完整性大打折扣，不具备参考性；监测数据也仅停留在轴承温度或电流电压等设备基本参数上，并不能表征设备故障。第二，监测数据缺乏有效及时的分析和推理。某些大型矿井虽然完成了自动化改造，并对重点风机和掘进机等设备运行参数长期监测。但由于缺乏有设备维修经验的诊断专家对监测数据进行可靠的分析推理，设备故障预发阶段无法做出预警，只能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用机电设备的故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统包括：矿用本安型振动传感器、矿用本安型故障谐波检测仪和矿用本安型监测分站；所述矿用本安型振动传感器和所述矿用本安型故障谐波检测仪，用于采集设备轴承的振动信号以及电动机进线电缆电流产生的电磁波；所述矿用本安型监测分站，用于通过分站信号处理所述振动信号和所述电磁波后，将处理后的数据上传给上位机系统软件，由所述上位机系统软件对所述处理后的数据进行分析和判断，并自动生成故障诊断专家意见报告。

【技术特征摘要】
1.一种矿用机电设备的故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统包括：矿用本安型振动传感器、矿用本安型故障谐波检测仪和矿用本安型监测分站；所述矿用本安型振动传感器和所述矿用本安型故障谐波检测仪，用于采集设备轴承的振动信号以及电动机进线电缆电流产生的电磁波；所述矿用本安型监测分站，用于通过分站信号处理所述振动信号和所述电磁波后，将处理后的数据上传给上位机系统软件，由所述上位机系统软件对所述处理后的数据进行分析和判断，并自动生成故障诊断专家意见报告。2.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统包括矿用设备故障诊断专家系统；所述矿用设备故障诊断专家系统，用于根据信号处理的故障推理算法，研究煤矿旋转类机电设备在运行过程中的关键机泵轴承振动、谐波信号特征值与故障类型的对应关系；通过监测矿井机电设备正常和/或故障的运行参数，建立适应矿用机电设备的专家诊断数据库。3.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述矿用本安型振动传感器和所述矿用本安型故障谐波检测仪，包括振动频谱分析技术、振动信号的时域和/或频域的幅值谱分析技术；用于获取流向电气设备电机、驱动器的电流产生的高次谐波与设备的异常和劣化程度的响应特性，和通过快速傅里叶变换算法提取有用的故障征兆信息。4.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述矿用本安型监测分站安装在煤矿井下，用于接收、处理监控主机发出的命令，实时采集机电设备振动参数，当通讯中断时，所述矿用本安型监测分站独立进行采集工作；所述矿用本安型监测分站的防爆型式为矿用本质安全型；防爆标志为ExibΙ；所述矿用本安型监测分站的工作电压为DC22.5V，最大工作电流不大于500mA；所述矿用本安型监测分站的传输方式为以太网通信和光纤通信，所述以太网通信包括一路传输接口、以太网RJ45传输方式、最大传输距离为100m和传输速率自适应或者10/100M(Mbit/s)；所述光纤通信包括一路传输接口、单模光纤传输方式、最大传输距离20km、传输速率为100M、接受灵敏度小于等于35dBm；所述矿用本安型监测分站的分站采集接口包括16路的振动传感器接口、8路的(4-20)mA电流型传感器输入接口和2路的RS485传感器接口。5.根据权利要求1所述的矿用机电设备的故障检测系统，其特征在于，所述矿用本安型振动传感器，用于煤矿井下机电设备加速度、速度参数监测；所述矿用本安型振动传感器为矿用本质安全型，能将加速度参数转变为标准电信号传输给所述矿用本安型监测分站；所述矿用本安型振动传感器的防爆型为矿用本质安全型、防爆标志为ExibI，测量范围为-80g至+80g；输出信号为电压信号；基本误差小于等于5％。6.根据权利要求1所述的矿用机电设备的故障检测系统，其特征在于，所述矿用本安型故障谐波检测仪，用于检测煤矿井下机电设备产生谐波；所述矿用本安型故障谐波检测仪为矿用本...

【专利技术属性】
技术研发人员：温良，黄增波，叶锦娇，苗可彬，赵华玮，魏峰，张德胜，丰颖，张涛，王乐军，戴万波，李忠奎，张子良，张维振，贾晓娣，余博龙，孟庆勇，张立亚，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11