礦用膠帶運輸機保護與故障診斷系統(tǒng)研究
本文選題:礦用膠帶運輸機 + 安全監(jiān)測 ; 參考:《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展,礦用膠帶運輸機作為煤礦地面和井下主要的運輸設(shè)備,在煤礦運輸工作中發(fā)揮著重大作用,但其引發(fā)的事故也是阻礙煤礦發(fā)展的因素之一,膠帶運輸機的安全穩(wěn)定運行,直接關(guān)系到煤礦的高效生產(chǎn)。礦用膠帶運輸機保護和故障診斷系統(tǒng)是煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)重要部分,其研究有著重要意義。本文分析總結(jié)了膠帶運輸機保護和故障診斷系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及膠帶運輸機組成結(jié)構(gòu)、故障機理和特征,針對膠帶運輸機保護與故障診斷的關(guān)鍵技術(shù),首先對膠帶運輸機安全保護及技術(shù)指標(biāo)、安全監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通信接口技術(shù)以及上位機軟件平臺進行了深入研究;另外,充分研究了信號處理分析以及故障診斷技術(shù)。提出了礦用膠帶運輸機保護與故障診斷系統(tǒng)的總體方案,設(shè)計了礦用膠帶運輸機保護與故障診斷系統(tǒng),包括現(xiàn)場監(jiān)測站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信接口和上位機監(jiān)測軟件的設(shè)計。首先,S3C2440控制器通過RS-485總線與膠帶運輸機主控制器連接通信,并且通過Smart Node無線模塊與多個振動采集節(jié)點通信,實現(xiàn)膠帶運輸機綜合保護;其次,S3C2440控制器利用以太網(wǎng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)基于Modbus/TCP協(xié)議傳輸?shù)矫旱V總監(jiān)測站;最后,設(shè)計了軟件監(jiān)測平臺,并通過經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)和遺傳誤差反向傳播(GA-BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對礦用膠帶運輸機進行故障識別,實現(xiàn)膠帶運輸機運行狀態(tài)信息的顯示、存儲、分析、報警和管理等功能。經(jīng)測試,試驗結(jié)果與理論分析一致,達到了設(shè)計目標(biāo)。本文設(shè)計的膠帶運輸機保護與故障診斷系統(tǒng)能夠有效的監(jiān)測膠帶運輸機的跑偏、撕帶、堆料、煙溫、打滑等故障,并進行診斷分析,達到了響應(yīng)快速、信息傳輸穩(wěn)定和故障識別率高等要求,解決了礦用膠帶運輸機保護和故障診斷問題,促進了煤礦安全生產(chǎn),具有一定的工程應(yīng)用和理論研究價值。
[Abstract]:With the rapid development of the coal industry in China, the belt conveyor, as the main transportation equipment in the coal mine surface and underground, plays an important role in the coal mine transportation work, but the accidents caused by it are also one of the factors that hinder the development of the coal mine. The safe and stable operation of belt conveyor is directly related to the efficient production of coal mine. Mine belt conveyor protection and fault diagnosis system is an important part of coal mine safety monitoring system, and its research is of great significance. This paper analyzes and summarizes the research status of belt conveyor protection and fault diagnosis system at home and abroad, as well as the structure, fault mechanism and characteristics of belt conveyor, aiming at the key technology of belt conveyor protection and fault diagnosis. Firstly, the safety protection and technical index of belt conveyor, the network communication interface technology of security monitoring and the software platform of upper computer are studied deeply. In addition, the signal processing analysis and fault diagnosis technology are fully studied. The overall scheme of mine belt conveyor protection and fault diagnosis system is put forward. The protection and fault diagnosis system of mine belt conveyor is designed, including the data acquisition of field monitoring station, the design of data communication interface and monitoring software of upper computer. First, the S3C2440 controller communicates with the main controller of the belt conveyor through RS-485 bus, and communicates with several vibration acquisition nodes through Smart Node wireless module to realize the comprehensive protection of the belt conveyor. Secondly, the S3C2440 controller uses Ethernet to transmit the monitoring data to the general monitoring station based on Modbus / TCP protocol. Finally, the software monitoring platform is designed. Through empirical mode decomposition (EMD) and genetic error back-propagation (GA-BPN) neural network model, fault identification of belt conveyor used in mine is carried out. The functions of displaying, storing, analyzing, alarming and managing the running state information of belt conveyor are realized. The test results are consistent with the theoretical analysis and reach the design goal. The belt conveyor protection and fault diagnosis system designed in this paper can effectively monitor the fault of belt conveyor, such as deviation, tearing, stacking, smoke temperature, skid and so on. The requirements of stable information transmission and high fault identification rate solve the problems of protection and fault diagnosis of belt conveyor used in mine and promote the safe production of coal mine. It has certain engineering application and theoretical research value.
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP277;TD634.1
【參考文獻】
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,本文編號:1999383
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