發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 00:34

  本文關(guān)鍵詞：煤礦大型設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 滾動軸承 在線監(jiān)測 振動信號 模糊邏輯 故障診斷

【摘要】：煤礦生產(chǎn)過中膠帶機(jī)、提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)等大型機(jī)電設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。大型設(shè)備的故障常常發(fā)生是由于滾動軸承發(fā)生故障引起的,所以一旦其發(fā)生故障異常,將不僅僅會嚴(yán)重影響到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益,更會造成礦井人員的傷亡。因此,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)的快速發(fā)展,煤礦大型設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究有重要意義,將更好的監(jiān)測設(shè)備做到預(yù)測故障、及時(shí)處理。本課題是以陽泉煤業(yè)集團(tuán)一礦為項(xiàng)目背景,根據(jù)陽泉煤業(yè)集團(tuán)一礦的實(shí)際項(xiàng)目系統(tǒng)需求分析,首先了解一礦中大型設(shè)備的常見故障的機(jī)理及損壞部位,進(jìn)行實(shí)地的分析大型機(jī)電設(shè)備主井膠帶機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等的關(guān)鍵部位電動機(jī)、減速器、滾筒等易監(jiān)測部位,其故障特點(diǎn)都是由于滾動軸承引起的,所以軸承是易損壞點(diǎn)。因此,研究出了針對滾動軸承的煤礦大型設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集使用加速度傳感器對設(shè)備關(guān)鍵部位的滾動軸承進(jìn)行振動信號的采集及用溫度傳感器對設(shè)備進(jìn)行溫度信號檢測,振動信號為主,溫度信號為輔進(jìn)行在線監(jiān)測。信號處理對振動信號進(jìn)行信號的放大、過濾等處理,對其時(shí)、頻特性,包絡(luò)譜分析,選擇特征參量作為故障診斷依據(jù);運(yùn)用了模糊邏輯進(jìn)行故障嚴(yán)重程度的診斷分析等功能。監(jiān)測上位機(jī)使用IFIX、組態(tài)王軟件進(jìn)行開發(fā),OPC數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測、趨勢分析、報(bào)表查詢、報(bào)告生產(chǎn)、診斷分析及web發(fā)布等功能。本課題整體系統(tǒng)以對滾動軸承的振動信號監(jiān)測為主,溫度為輔,在工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)下實(shí)現(xiàn)全礦井自動化大型設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與故障診斷。解決了傳統(tǒng)故障診斷存在的故障報(bào)警不及時(shí),故障部位準(zhǔn)確率低、維修費(fèi)用高、可集成性能差等問題,提高了點(diǎn)檢人員的工作效率,降低故障的發(fā)生率。在陽泉煤業(yè)集團(tuán)一礦項(xiàng)目部經(jīng)過6個(gè)多月的實(shí)地與各個(gè)單位部門的緊密合作及跟進(jìn)研究,系統(tǒng)正式運(yùn)行后實(shí)際應(yīng)用表明,該系統(tǒng)可在線監(jiān)測大型設(shè)備易損壞部位的狀態(tài)及故障診斷,可達(dá)到及時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求。
【關(guān)鍵詞】：滾動軸承 在線監(jiān)測 振動信號 模糊邏輯 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景和目的、意義10-11
• 1.2 滾動軸承在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的基本概述11-12
• 1.3 滾動軸承故障診斷的常見方法12-13
• 1.4 滾動軸承故障診斷技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r13-15
• 1.5 研究主要內(nèi)容15
• 1.6 本章小結(jié)15-16
• 2 滾動軸承的故障與振動分析16-23
• 2.1 滾動軸承基本結(jié)構(gòu)及主要失效形式16-17
• 2.1.1 滾動軸承基本結(jié)構(gòu)16
• 2.1.2 主要的失效形式16-17
• 2.2 滾動軸承的振動機(jī)理與信號特征17-20
• 2.2.1 滾動軸承的振動機(jī)理17-18
• 2.2.2 滾動軸承的固有頻率與故障頻率18-20
• 2.3 基于振動信號的滾動軸承故障的分析方法20-22
• 2.3.1 時(shí)域分析20-21
• 2.3.2 頻域分析21
• 2.3.3 包絡(luò)分析21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 基于模糊邏輯的故障診斷23-29
• 3.1 模糊集合的基本理論23-24
• 3.1.1 經(jīng)典集合論與模糊集合論23
• 3.1.2 隸屬函數(shù)23-24
• 3.1.3 模糊關(guān)系24
• 3.2 模糊綜合評判24-25
• 3.2.1 模糊推理基本過程24-25
• 3.2.2 模糊綜合評價(jià)方法25
• 3.3 模糊故障診斷基本原理25-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 4 在線監(jiān)測與故障系統(tǒng)的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及硬件選型29-42
• 4.1 系統(tǒng)的需求分析29-31
• 4.1.1 系統(tǒng)的設(shè)備對象分析29-30
• 4.1.2 系統(tǒng)功能的需求分析30-31
• 4.2 系統(tǒng)總體方案的確定31-33
• 4.2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)31-32
• 4.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)32-33
• 4.3 系統(tǒng)的硬件組成33-36
• 4.4 主要硬件設(shè)備參數(shù)36-39
• 4.5 測點(diǎn)的位置與安裝39-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 5 在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì)42-63
• 5.1 組態(tài)軟件的選擇42-43
• 5.2 故障診斷組態(tài)變量及故障診斷函數(shù)43-47
• 5.3 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)47-55
• 5.3.1 子系統(tǒng)的軟件功能實(shí)現(xiàn)47-52
• 5.3.2 子系統(tǒng)的測試結(jié)果52-55
• 5.4 基于IFIX的大型設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷集中控制平臺55-62
• 5.4.1 OPC技術(shù)55-59
• 5.4.2 子系統(tǒng)接入IFIX集控中心59-60
• 5.4.3 基于IFIX的大型設(shè)備故障系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 附錄70-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況77

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本文編號：891338