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基于虚拟仪器的提升设备性能检测及故障诊断系统研究

林乐刚  
【摘要】:矿用提升设备是矿山企业生产中最重要的大型设备之一,它担负着提升矿物、提升矸石、升降人员、设备及材料等任务,是煤炭、冶金矿山生产运输的主要工具,素有矿井“咽喉”之称,因此保证提升系统的正常进行就尤其重要。提升机运行的安全可靠性不仅直接影响整个矿井的生产能力,影响整个矿山的经济效益,而且还涉及到作业人员的生命安全。每年由于提升机发生故障而引起停工停产,甚至人员伤亡的事故令人触目惊心,所以,矿山提升设备能否正常、可靠地运行,对矿山企业的效益有很大影响,它在很大程度上取决于所用提升设备的性能参数的优良程度。因此,要保证矿山企业提升设备正常、可靠地运行,就必须对提升设备的性能进行测试和分析。随着计算机硬软件技术和计算机辅助测试技术的发展,特别是虚拟仪器的出现,提升设备的性能测试逐渐可以达到计算机辅助的自动化测试水平。然而,目前大多数测试系统只能提升设备常用的性能进行测试,功能单一,测试系统集成度不高,工作效率低,不符合现代化测试的多功能的要求,在测试过程中出现故障也没有什么应对措施,不能对产生的故障进行判断,对设备的维修也没有什么帮助。本课题项目采用先进的虚拟仪器技术结合安徽开发矿业有限公司南风井提升机开发了一套能同时对提升设备进行性能测试并对已经出现和即将出现的故障进行判断并预警的矿用提升设备性能测试及故障诊断系统。具体在以下几个方面开展了深入的研究: (1)介绍了提升设备性能测试系统中的硬件资源和软件资源。硬件方面主要研究了提升系统的组成,传感器、数据采集卡、信号调理装置的选用以及系统抗干扰措施等;软件方面介绍了LabVIEW软件的主要特点及功能,重点研究了数据采集卡和LabVIEW软件之间的通信。 (2)认真分析了提升设备的性能特性,归纳了提升设备性能测试方法和计算公式,设计了速度、加速度、油压、电流、油温、偏摆等提升设备重要参数。 (3)以先进的虚拟仪器技术为指导,应用图形化测控软件LabVIEW开发了提升设备性能测试及故障诊断系统。系统具有数据采集、数据处理、数据分析、数据实时显示、曲线显示、数据存储、数据查询和测试报告打印输出、故障诊断、维修建议以及用户登录界面等功能。 (4)利用设计的系统对提升设备性能进行了测试,人为制造一些故障,使用系统测试诊断,查看结果,验证诊断结果是否准确,对诊断出的故障给出正确的维修建议,使得该测试诊断系统功能全面,不仅满足测试精度的要求,而且测试过程简单方便,效果良好。


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