地下無(wú)軌設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)軌設(shè)備是在礦山礦井采礦中的主要作業(yè)設(shè)備，能適應(yīng)于作業(yè)過(guò)程中惡劣的工作環(huán)境的特殊車(chē)輛。然而，目前國(guó)內(nèi)研發(fā)的無(wú)軌設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度還比較低，尤其是設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及智能化故障診斷能力非常的薄弱。大多數(shù)設(shè)備都是采用定期和事后維修方式，而且主要依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)和故障排除。研究并建立可靠而有效的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)軌設(shè)備的信息化改進(jìn)具有非常重要的意義。本文針對(duì)某公司主要的無(wú)軌設(shè)備，從工程實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)

2、并實(shí)現(xiàn)了地下無(wú)軌設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了無(wú)軌設(shè)備的主要的組成結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)件，分析了主要的無(wú)軌設(shè)備常見(jiàn)的故障類(lèi)型與機(jī)理。結(jié)合無(wú)軌設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和故障特性，綜合考慮無(wú)軌設(shè)備的特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)需求選取了監(jiān)測(cè)工況參數(shù)，并提出了系統(tǒng)的總體軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)方案。
　　然后針對(duì)設(shè)備工況參數(shù)檢測(cè)和特征提取問(wèn)題，提出了一種基于CAN總線的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可根據(jù)不同設(shè)備需求選配所需的數(shù)據(jù)采集模塊。考慮到不同工況參數(shù)的特征不

3、同，因此采用不同的特征提取方法，對(duì)于溫度和壓力等瞬時(shí)參數(shù)，主要采用基于閾值準(zhǔn)則提取故障特征，可及時(shí)提供狀態(tài)評(píng)估和報(bào)警信息；而無(wú)軌設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)作為核心部件，故障特征比較復(fù)雜，其大部分故障都是由振動(dòng)信號(hào)反映的。因此提出了基于EMD近似熵方法提取發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)故障特征，該方法可有效的降低噪聲干擾，提高故障特征提取的準(zhǔn)確性。
　　之后依據(jù)無(wú)軌設(shè)備的技術(shù)要求和監(jiān)測(cè)需求，綜合分析所有的工況參數(shù)以提高故障診斷的準(zhǔn)確率，采用了基于信息融合技術(shù)方法

4、實(shí)現(xiàn)故障的診斷。通過(guò)信號(hào)處理方法提取所有工況參數(shù)的特征，再采用信息融合方法構(gòu)建特征向量，將故障特征向量作為L(zhǎng)SSVM的學(xué)習(xí)和測(cè)試樣本，實(shí)現(xiàn)故障診斷和決策。此方法可提高系統(tǒng)的故障診斷準(zhǔn)確性和可靠性。
　　最后根據(jù)系統(tǒng)性能和要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了無(wú)軌設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，主要包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)和報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)處理和故障診斷模塊、CANOpen協(xié)議的測(cè)試模塊、區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置和調(diào)試模塊、工況參數(shù)和通道基本信息的設(shè)置和工作界面的儀表顯示方式