矿井提升机故障诊断技术探讨

1、矿井提升机故障诊断技术探讨 摘 要：虽然现阶段我国大力提倡节能减排，但随着城市化进程的加快，我国是一个人口大国，矿产资源的需求量也就随之加大，矿产资源已经被应用到人们生活的各个领域，例如日常用电、取暖、等。各个行业的运转也都依赖于矿产资源，随着矿产资源的开采，勘探开采的难度逐渐增大，矿井提升机在矿产资源开采的过程中有着重要的作用，作为煤炭开采重要工具，我们要对矿井提升机的质量进行优化，对现阶段的使用情况和故障频发的原因进行分析，找到矿井提升机故障的解决方法，本文从矿井提升机故障的原因进行分析，提出了相应的故障解决方法供从业人员参考。 关键词：矿井提升机；故障诊断；技术现状 中图分类号：td53

2、4 文献标识码：a 0. 前言 矿产的生产环境极为复杂，施工人员不得不进入这些不稳定的区域作业，不稳定区域的恶劣环境给专业人员作业带来一定的困难，所以需要专项的设备保证人员、物资顺利地往返于地面与矿井之中，矿井提升机正是实现运输的主要工具，矿井提升机作为矿产开采中必不可少的工具之一，需要对其进行严格的控制，由此可见其可靠性与稳定性直接关系到参与矿井生产所有人员的生命财产安全，必须受到足够的重视。 1. 矿井提升机使用现状 矿产行业为了应对复杂的生产环境才有了矿井提升机的应用，因为矿井提升机的特殊性，所以几乎没有可以借鉴的生产经验，在应用初期涌现了许多问题，随着科学技术的进步，矿井提升机的设计和

3、使用都实现了较大的突破，积累了丰富的经验，也通过故障树的方式组建了专家系统，对于一直以来阻碍矿井提升机产业发展的问题提出了相应的见解，传统的矿产提升机故障诊断技术完全依赖于操作人员的语言描述，并且根据这些信息源来分析问题产生的原因，无法对故障的发生做出提前预知，因为操作人员的语言描述在一定程度上存在着误差，这就会导致问题的严重程度无法划分的问题，现代的矿井提升机故障诊断技术将机械自动化与人为主管因素相结合，通过故障树分析法、信息融合、神经网络、专家系统等方式让故障的分析更加客观合理，全面地参考多方数据也增加了结论的准确性，除此之外，在对于可能发生的故障方面也有着良好的预知，为工作人员的修补争取

4、了时间，作为矿井工作必不可少的一部分，只有充分保证故障检测的准确性才能保证矿井提升机更好地为矿井生产服务。 现阶段我国的矿井提升机技术与西方工业大国相比仍存在较大的差距，在德法等国家已经尝试通过plc对其电控系统进行重新设计，使其实现双通道安全监控与回路，并积极结合多种可行性的监控手段，将其安全性能大幅度地提升，但我国仍延续使用继电器和由电子元件组成的控制单元，虽有安全电路作为保障，但是由于构成复杂、生产环境恶劣等原因，故障的发生和监测仍存在一定的困难，需要积极地向发达国家寻求技术支持。 2. 矿井提升机故障的诊断技术 机械、电气和液压是现阶段我国矿井提升系统的基本组成部分，根据对以往事故发生

5、的总结分析，可以得出最常出现的故障的主要是以下两个方面，例如断绳事故、控制电源失压以及过卷事故可以归结为是电气和机械两方面的故障事故，矿井提升机事关矿井人员的生命财产安全，如果矿井提升机的故障没有得到有效的控制，将对矿业的发展造成威胁，要从根本上总结矿井提升机故障的发生原因，并且根据故障的发生原因进行明确诊断，运用矿井提升机故障的诊断技术减少故障的发生频率，矿井提升机故障的诊断内容主要是对矿井提升机工作系统的各个实施步骤进行排查，查找出与正常系统运行不相符合的内容，并对其发生的原因进行理论分析，找出发生故障的具体原因，并且将原因进行归类总结。矿井提升机故障的发生原因主要有以下几个方面：例如，人

6、为操作不规范、外界环境的影响、设备元件自身问题、自动化的程序运行受阻等，将原因落实到这几个方面，可以判定其与顶事件之间的相互关系，包括逻辑关系和关联程度等。通过对故障的路径进行分析，可以得出顶事件出现故障的概率，并根据概率准确的估计故障风险的发生率。电气故障情况发生后，相关工作人员需要及时地对提升机的工作情况进行检查，对提升机的实施工况参数和数据信息与提升机正常运行时的数据相比较，通过两者之间的差异对比，即可对提升机的故障原因进行综合的分析和评定，除此之外，还可以准确的确定故障发生的位置以便于相关工作人员及时的修补，以恢复电气的供应，如果没能及时地找出矿井提升机的故障原因，则电气故障不能够被及

7、时解决，如果继续运行下去，则会造成设备的某些运行参数发生改变，设备的运行数据与正常设备的运行参数之间存在差距，甚至可能超过设备设定参数的最大界限，这样就会导致机械运行的故障，综上所述，矿井提升机故障的发生并不是一蹴而就的发生而是由多个因素共同导致的，矿井提升机的故障如果不及时处理，则会实现连环性的危害，所以，在发生故障时必须进行及时准确的处理，这些危害会不断地扩大最终导致整个机械系统的瘫痪。 3. 基于模糊理论的矿井提升机故障诊断办法 随着矿井提升机故障的频发，对于现阶段矿井提升机的研究越来越深入，对于矿井提升机的研究主要包括：基于小波变换的研究、基于人工智能的研究、基于rbf神经网络的研究。

8、这些研究内容相继出现，并在各自的研究领悟上取得了一定成果，为矿井提升机的从业人员提供了参考，这些切实可行的方法也在一定程度上减少了矿井提升机故障的发生率。 人工智能的研究方法具体内容是在检测的过程中引入高数的计算方法，这种计算方法整合了人工免疫模型和离散粒子群，根据计算的结果通过技术人员的分析可以找到故障发生的具体位置，以此可以及时迅速的解决故障，这种方法的特点是以数学计算为主要方式，以计算结果得出故障的发生位置，这种方法简洁方便，不受外界环境因素的影响，同时不会对周围环境产生影响，因此可以被广泛应用于各种类型的矿井提升机之中。 通过小波变换来查找矿井提升机的故障应用的是将整体转化为局部的方法

9、，通过对系统的综合分析将整个问题进行分解以便于解决，根据时间频率的变化分析可以将信号的表现特征进行细化，因为信号对于不同的变化会做出相应的反应，所以可以据此得出故障的发生原因和位置，抓住信号的表现特征是这个方法的重点，除此之外，平移伸缩的运算使这种故障的查找方法更加精确，平移伸缩运算可以细化信号的频率，可以察觉细微的频率变化，以便于早期精确而及时的确定故障的发生位置，对于信号细微变化的监测，可以实时的分析出干扰信号的成分和干扰发生的原因，借此可以迅速控制故障的发生位置，有效地评估风险，规避风险。与人工智能的方法相比，这种方法能更加细微地反应出故障的发生原因，增加故障判断的准确性，现阶段，已经得

10、到了业内人员的认可，并且被广泛地应用于矿井提升机的故障检测。 基于rbf神经网络的研究是根据人工神经网络的自身特点应用于监测故障中，人工神经网络之所以能被应用于故障监测主要是由于人工神经网络的自身特点，人工神经网络有着强大的处理信息能力、适应变化能力、自身学习能力、容错能力，人工智能网络能够直接地将这些特征输入，在短时间内通过人工神经网络可直接转化为处理结果，这样大大缩减了故障的分析时间，为故障的维修工作争取了时间，除此之外，人工神经网络还可以对矿井提升机的运行状况进行实时的监督，适用于故障监测工作。 矿井提升机的自身结构复杂，且它的作业环境多在恶劣的地方，这些因素都不利于人工的探查故障的发生

11、部位及故障的发生原因，在短时间内一般无法确定故障的模糊关系，对于分析得出的故障原因及位置的准确性还难以保证，这些都阻碍了矿井提升机故障的分析，上述的分析方法可以与专家系统相结合，这样可以对故障树的整体信息进行综合分析，可以让故障的判定有着充分的理论支持，这样可以完善故障的判定的信息，可以提升模糊关系确定的可能性，故障树的建立时间还比较短，故障树的发展还处于不成熟的阶段，对于故障的分析总结和信息录入还不完整，无法根据以往经验准确的判断故障的类型，所以对于专家系统的应用我们还有很长的路要走。 结论 矿井提升机在矿业的发展中有着重要的应用，对于矿井提升机的研究一定程度上决定着矿业的发展，相关从业人员应该应用先进的科学技术方法，对矿井提升机的故障进行准确地分析，提升故障分析检测的准确性和工作效率，减少故障的发生率，保证矿井提升机高效的运行，这样不仅可以保证矿井工作人员的生命财产安全，也极