礦井監(jiān)控ppt課件

1、礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)中國礦業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院中國礦業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院 2021年年11月月26日日牛牛 強強 技術(shù)交流技術(shù)交流1;1 1、遠程監(jiān)測與故障診斷概述、遠程監(jiān)測與故障診斷概述2 2、相關(guān)理論與技術(shù)、相關(guān)理論與技術(shù)3 3、提升機遠程監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)狀與發(fā)展方向、提升機遠程監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)狀與發(fā)展方向4 4、本項目技術(shù)介紹、本項目技術(shù)介紹交流提綱交流提綱2;一一. .遠程監(jiān)測與故障診斷概述遠程監(jiān)測與故障診斷概述 現(xiàn)代機電設(shè)備發(fā)展的一個明顯趨勢是向大型化、集成化、現(xiàn)代機電設(shè)備發(fā)展的一個明顯趨勢是向大型化、集成化、連續(xù)化、高速化、柔性化和自動化

2、方向發(fā)展。由此而使設(shè)備連續(xù)化、高速化、柔性化和自動化方向發(fā)展。由此而使設(shè)備的功能越來越多，性能指標越來越高，組成和結(jié)構(gòu)越來越復(fù)的功能越來越多，性能指標越來越高，組成和結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，價格越來越昂貴，同時對設(shè)備的管理與維修的要求也越雜，價格越來越昂貴，同時對設(shè)備的管理與維修的要求也越來越高。因此保證設(shè)備的安全運行，消除事故，是十分迫切來越高。因此保證設(shè)備的安全運行，消除事故，是十分迫切的問題。設(shè)備故障診斷技術(shù)正是在這樣的實際需要中興起和的問題。設(shè)備故障診斷技術(shù)正是在這樣的實際需要中興起和發(fā)展起來的。發(fā)展起來的。 3;1、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷發(fā)展主要經(jīng)歷階段：、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷發(fā)展主要經(jīng)歷

3、階段： （1）第一階段：狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)最初是依靠現(xiàn)場）第一階段：狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)最初是依靠現(xiàn)場獲取設(shè)備運行時的感觀狀態(tài)（如異常震動、異常噪音、異常溫獲取設(shè)備運行時的感觀狀態(tài)（如異常震動、異常噪音、異常溫度、潤滑油液中是否含有磨削物等），并憑借經(jīng)驗或多位專家度、潤滑油液中是否含有磨削物等），并憑借經(jīng)驗或多位專家進行分析研究來確定可能存在何種故障或故障隱患進行分析研究來確定可能存在何種故障或故障隱患; （2）第二階段：隨著測量技術(shù)和測量儀器的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)第二階段：隨著測量技術(shù)和測量儀器的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測逐步發(fā)展為依靠測量儀器進行設(shè)備關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)的采集，并測逐步發(fā)展為依靠測量儀器進行設(shè)備

4、關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)的采集，并將獲取的參數(shù)（如頻率、振幅、速度、加速度、溫度等參數(shù)）將獲取的參數(shù)（如頻率、振幅、速度、加速度、溫度等參數(shù)）保存記錄。通過對固有參數(shù)計算值與測量參數(shù)值進行對比，來保存記錄。通過對固有參數(shù)計算值與測量參數(shù)值進行對比，來確定故障種類或故障隱患點，或者通過對某些參數(shù)多次測量值確定故障種類或故障隱患點，或者通過對某些參數(shù)多次測量值的比較，依據(jù)其劣化趨勢確定設(shè)備是否出現(xiàn)故障或故障隱患的比較，依據(jù)其劣化趨勢確定設(shè)備是否出現(xiàn)故障或故障隱患;4; （3）第三階段：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備管理已進入第三階段：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備管理已進入計算機管理模式，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)也發(fā)展

5、到計算機時計算機管理模式，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)也發(fā)展到計算機時代，一些專用的狀態(tài)監(jiān)測儀器（如數(shù)據(jù)采集器）不僅能夠測量、代，一些專用的狀態(tài)監(jiān)測儀器（如數(shù)據(jù)采集器）不僅能夠測量、記錄現(xiàn)場參數(shù)，還能進行一些簡單數(shù)據(jù)的分析處理。要對數(shù)據(jù)記錄現(xiàn)場參數(shù)，還能進行一些簡單數(shù)據(jù)的分析處理。要對數(shù)據(jù)作進一步的分析處理時，只需將數(shù)據(jù)采集器上的參數(shù)傳入計算作進一步的分析處理時，只需將數(shù)據(jù)采集器上的參數(shù)傳入計算機，計算機便能對這些數(shù)據(jù)作出綜合分析，并顯示出相關(guān)的圖機，計算機便能對這些數(shù)據(jù)作出綜合分析，并顯示出相關(guān)的圖譜，比如倍頻譜圖、倒頻譜圖、時域頻譜圖、幅值圖等。同時，譜，比如倍頻譜圖、倒頻譜圖、時域頻譜圖、幅值

6、圖等。同時，還可以通過計算機上的專家系統(tǒng)對所測得的數(shù)據(jù)進行綜合評價還可以通過計算機上的專家系統(tǒng)對所測得的數(shù)據(jù)進行綜合評價; （4）第四階段：隨著相關(guān)學(xué)科和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)第四階段：隨著相關(guān)學(xué)科和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究已進入深度和廣度發(fā)展階展，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究已進入深度和廣度發(fā)展階段。研究工作范圍由本地監(jiān)測診斷擴大到異地監(jiān)測診斷，即遠段。研究工作范圍由本地監(jiān)測診斷擴大到異地監(jiān)測診斷，即遠程監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)。程監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)。 5; 基于因特網(wǎng)的遠程協(xié)作診斷研究工作最先是從醫(yī)學(xué)領(lǐng)域基于因特網(wǎng)的遠程協(xié)作診斷研究工作最先是從醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開始的，開始的，19881

7、988年開放式遠程醫(yī)療系統(tǒng)的概念在美國提出，人年開放式遠程醫(yī)療系統(tǒng)的概念在美國提出，人們普遍認為一個開放式遠程醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)包括遠程診斷、專家們普遍認為一個開放式遠程醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)包括遠程診斷、專家會診、信息服務(wù)、在線監(jiān)測和遠程學(xué)習(xí)幾部分。會診、信息服務(wù)、在線監(jiān)測和遠程學(xué)習(xí)幾部分。19951995年年1 1月美月美國俄克拉荷馬州的遠程醫(yī)療系統(tǒng)投入使用。國俄克拉荷馬州的遠程醫(yī)療系統(tǒng)投入使用。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展，基于隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展，基于Internet Internet 的遠程的遠程監(jiān)測與診斷技術(shù)已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和重視，并投監(jiān)測與診斷技術(shù)已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和重視

8、，并投入了大量的人力物力進行研究。美國是最早開展機械狀態(tài)監(jiān)入了大量的人力物力進行研究。美國是最早開展機械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)研究的國家。測和故障診斷技術(shù)研究的國家。19971997年首屆年首屆“基于基于Internet Internet 的工業(yè)設(shè)備遠程診斷討論會的工業(yè)設(shè)備遠程診斷討論會”在麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)在麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)聯(lián)合主辦，會上將設(shè)備的遠程監(jiān)測與故障診斷提高到新的高聯(lián)合主辦，會上將設(shè)備的遠程監(jiān)測與故障診斷提高到新的高度，制定了故障診斷開發(fā)體系、診斷信息規(guī)程，并對未來的度，制定了故障診斷開發(fā)體系、診斷信息規(guī)程，并對未來的發(fā)展做了展望。發(fā)展做了展望。2、遠程監(jiān)測與故障診斷

9、發(fā)展現(xiàn)狀、遠程監(jiān)測與故障診斷發(fā)展現(xiàn)狀6; 我國在設(shè)備監(jiān)測和故障診斷技術(shù)方面的研究雖然起步稍晚，我國在設(shè)備監(jiān)測和故障診斷技術(shù)方面的研究雖然起步稍晚，但發(fā)展速度很快。但發(fā)展速度很快。 西安交通大學(xué)軸承所建立了大型復(fù)雜設(shè)備網(wǎng)上遠程診斷與西安交通大學(xué)軸承所建立了大型復(fù)雜設(shè)備網(wǎng)上遠程診斷與處理支持中心（處理支持中心（3）和大型旋轉(zhuǎn)機械）和大型旋轉(zhuǎn)機械計算機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；東南大學(xué)開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)化計算機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；東南大學(xué)開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)化的火電機組振動和故障診斷系統(tǒng)。此外，北京理工大學(xué)、南京的火電機組振動和故障診斷系統(tǒng)。此外，北京理工大學(xué)、南京航空

10、航天大學(xué)等也在開展基于航空航天大學(xué)等也在開展基于 Internet 的的 FMS遠程故障診斷遠程故障診斷的研究，中國設(shè)備遠程診斷網(wǎng)（的研究，中國設(shè)備遠程診斷網(wǎng)（http:/www. ），），陜鼓風(fēng)機（集團）有限公司、西安交通大學(xué)和阿爾斯通創(chuàng)為實陜鼓風(fēng)機（集團）有限公司、西安交通大學(xué)和阿爾斯通創(chuàng)為實技術(shù)發(fā)展（深圳）有限公司三家單位開發(fā)陜鼓旋轉(zhuǎn)機械遠程在技術(shù)發(fā)展（深圳）有限公司三家單位開發(fā)陜鼓旋轉(zhuǎn)機械遠程在線監(jiān)測及故障診斷中心系統(tǒng)（線監(jiān)測及故障診斷中心系統(tǒng)（94）。）。7;3、傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)存在以下幾個方面的不足：、傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)存在以下幾個方面的不足

11、： 故障診斷與維修受維修人力、技術(shù)和地域的限制，其時故障診斷與維修受維修人力、技術(shù)和地域的限制，其時效性受到一定的影響效性受到一定的影響; 由于故障診斷和維修資源不能共享，制約了維修水平的由于故障診斷和維修資源不能共享，制約了維修水平的提高提高; 用戶無法快速、及時獲得所需零配件的信息用戶無法快速、及時獲得所需零配件的信息; 維修單純依靠一成不變的維修手冊，缺乏針對性和靈活維修單純依靠一成不變的維修手冊，缺乏針對性和靈活性性; 維修服務(wù)的響應(yīng)速度提高主要依賴于維修隊伍和網(wǎng)點的維修服務(wù)的響應(yīng)速度提高主要依賴于維修隊伍和網(wǎng)點的擴大，由于受到成本的限制而無法得到不斷的提升擴大，由于受到成本的限制而無

12、法得到不斷的提升; 維修成本相對較高。維修成本相對較高。 8; 網(wǎng)絡(luò)的普及和建設(shè)，給故障診斷技術(shù)的發(fā)展帶來了新的網(wǎng)絡(luò)的普及和建設(shè)，給故障診斷技術(shù)的發(fā)展帶來了新的發(fā)展思路與前景。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與故障診斷技術(shù)相結(jié)合，可構(gòu)發(fā)展思路與前景。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與故障診斷技術(shù)相結(jié)合，可構(gòu)造一種全新的故障診斷系統(tǒng)，即基于網(wǎng)絡(luò)的遠程故障診斷系造一種全新的故障診斷系統(tǒng)，即基于網(wǎng)絡(luò)的遠程故障診斷系統(tǒng)，尤其是基于統(tǒng)，尤其是基于internetinternet的遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。的遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。 9;4、主要激發(fā)基于主要激發(fā)基于Internet的設(shè)備遠程監(jiān)測與故障的設(shè)備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究、開發(fā)和應(yīng)用興趣

13、的因素診斷系統(tǒng)的研究、開發(fā)和應(yīng)用興趣的因素 (1) 企業(yè)內(nèi)部專家數(shù)量有限。進行診斷時，診斷者都需企業(yè)內(nèi)部專家數(shù)量有限。進行診斷時，診斷者都需要根據(jù)設(shè)備當時的實際情況、現(xiàn)場的基本參數(shù)、使用第一要根據(jù)設(shè)備當時的實際情況、現(xiàn)場的基本參數(shù)、使用第一手數(shù)手數(shù) 據(jù)進行分析和判斷。但由于企業(yè)內(nèi)部專業(yè)技術(shù)人員比據(jù)進行分析和判斷。但由于企業(yè)內(nèi)部專業(yè)技術(shù)人員比較少，設(shè)備出現(xiàn)故障時專家又由于地域原因不能及時到位，較少，設(shè)備出現(xiàn)故障時專家又由于地域原因不能及時到位，往往會因為時間的延誤造成巨大的經(jīng)濟損失。而采取遠程往往會因為時間的延誤造成巨大的經(jīng)濟損失。而采取遠程診斷這種經(jīng)濟、簡便的方法通過計算機把現(xiàn)場數(shù)據(jù)及時送診斷

14、這種經(jīng)濟、簡便的方法通過計算機把現(xiàn)場數(shù)據(jù)及時送到專家手中，就可以像專家在現(xiàn)場一樣準確、及時地做出到專家手中，就可以像專家在現(xiàn)場一樣準確、及時地做出判斷、采取有效措施解決問題。判斷、采取有效措施解決問題。10; (2) 在保證診斷性能的同時降低了系統(tǒng)成本。綜合了單在保證診斷性能的同時降低了系統(tǒng)成本。綜合了單機在線監(jiān)測與故障診斷和分布式在線監(jiān)測與故障診斷方式的機在線監(jiān)測與故障診斷和分布式在線監(jiān)測與故障診斷方式的優(yōu)點。對每臺設(shè)備分別配置一套數(shù)采監(jiān)測系統(tǒng)，多臺數(shù)采監(jiān)優(yōu)點。對每臺設(shè)備分別配置一套數(shù)采監(jiān)測系統(tǒng)，多臺數(shù)采監(jiān)測系統(tǒng)共享一套診斷系統(tǒng)。這樣，既保證了監(jiān)測的實時性測系統(tǒng)共享一套診斷系統(tǒng)。這樣，既保證

15、了監(jiān)測的實時性(即使在診斷時也能保證不中斷監(jiān)測即使在診斷時也能保證不中斷監(jiān)測)，又節(jié)約了監(jiān)測診斷系，又節(jié)約了監(jiān)測診斷系統(tǒng)的成本。統(tǒng)的成本。 11; (3) 實現(xiàn)了診斷知識的共享，避免了知識的重復(fù)獲取。在實現(xiàn)了診斷知識的共享，避免了知識的重復(fù)獲取。在全球企業(yè)中，具有相似設(shè)備的企業(yè)經(jīng)常分布在不同地區(qū)，完全球企業(yè)中，具有相似設(shè)備的企業(yè)經(jīng)常分布在不同地區(qū)，完全可以使用相同的基干知識的診斷系統(tǒng)。在工作過程中，在全可以使用相同的基干知識的診斷系統(tǒng)。在工作過程中，在一個企業(yè)中發(fā)現(xiàn)的新規(guī)則可能對于另一個企業(yè)完全是未知的，一個企業(yè)中發(fā)現(xiàn)的新規(guī)則可能對于另一個企業(yè)完全是未知的，這將導(dǎo)致同樣的知識獲取過程要在許多不

16、同的地區(qū)重復(fù)，時這將導(dǎo)致同樣的知識獲取過程要在許多不同的地區(qū)重復(fù)，時間被浪費了。而基于間被浪費了。而基于Internet的設(shè)備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的設(shè)備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)可以使不同的監(jiān)測診斷現(xiàn)場與同一個診斷中心建立聯(lián)系，所可以使不同的監(jiān)測診斷現(xiàn)場與同一個診斷中心建立聯(lián)系，所有的診斷信息都可由網(wǎng)絡(luò)獲得，使在不同企業(yè)的用戶共享同有的診斷信息都可由網(wǎng)絡(luò)獲得，使在不同企業(yè)的用戶共享同樣的診斷知識，通過樣的診斷知識，通過Internet可以搜集盡可能多的知識，它是可以搜集盡可能多的知識，它是一個完全開放的系統(tǒng)。一個完全開放的系統(tǒng)。12; (1) 由于機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)量很大，常規(guī)的數(shù)由于機

17、電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)量很大，常規(guī)的數(shù)據(jù)處理方法會遇到極大的困難，開發(fā)新的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和故據(jù)處理方法會遇到極大的困難，開發(fā)新的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和故障診斷軟件很有必要，智能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將得到進一步研究，障診斷軟件很有必要，智能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將得到進一步研究，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、知識系統(tǒng)、模糊邏輯等會得到更廣泛尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、知識系統(tǒng)、模糊邏輯等會得到更廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。4、遠程、遠程監(jiān)測監(jiān)測與故障診斷與故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢技術(shù)的發(fā)展趨勢13; (2) 對如何根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的判斷，以及對新對如何根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的判斷，以及對新的更有效的更有效的檢測項目和檢測方法等方面的基礎(chǔ)研

18、究將得到進的檢測項目和檢測方法等方面的基礎(chǔ)研究將得到進一步加強，專家經(jīng)驗的積累和應(yīng)用也將得到更多的重視和加一步加強，專家經(jīng)驗的積累和應(yīng)用也將得到更多的重視和加強。強。 (3) 多功能、多狀態(tài)的在線監(jiān)測系統(tǒng)將得到進一步發(fā)展。多功能、多狀態(tài)的在線監(jiān)測系統(tǒng)將得到進一步發(fā)展。 (4) 設(shè)備狀態(tài)的遠程診斷和網(wǎng)絡(luò)化跟蹤。發(fā)展遠程監(jiān)測與設(shè)備狀態(tài)的遠程診斷和網(wǎng)絡(luò)化跟蹤。發(fā)展遠程監(jiān)測與診斷技術(shù)可充分實現(xiàn)診斷知識與數(shù)據(jù)共享，彌補現(xiàn)場工作人診斷技術(shù)可充分實現(xiàn)診斷知識與數(shù)據(jù)共享，彌補現(xiàn)場工作人員經(jīng)驗的不足，提高故障診斷的準確性。同時，狀態(tài)監(jiān)測系員經(jīng)驗的不足，提高故障診斷的準確性。同時，狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與繼電保護將有機地結(jié)

19、合起來。統(tǒng)與繼電保護將有機地結(jié)合起來。14;二二. .相關(guān)理論與技術(shù)相關(guān)理論與技術(shù) 遠程監(jiān)測及故障診斷的最大特點是跨地域性，即監(jiān)遠程監(jiān)測及故障診斷的最大特點是跨地域性，即監(jiān)測診斷系統(tǒng)和被監(jiān)測診斷對象分布在不同地域，它們通測診斷系統(tǒng)和被監(jiān)測診斷對象分布在不同地域，它們通過網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。要使傳統(tǒng)監(jiān)測故障診斷技術(shù)的核過網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。要使傳統(tǒng)監(jiān)測故障診斷技術(shù)的核心部分：信號采集、信號分析和專家診斷能夠通過網(wǎng)絡(luò)心部分：信號采集、信號分析和專家診斷能夠通過網(wǎng)絡(luò)在遠程進行。在遠程進行。15;采集采集 傳輸傳輸處理處理存儲存儲發(fā)布發(fā)布16;關(guān)鍵理論與技術(shù)之一關(guān)鍵理論與技術(shù)之一 - - 遠程數(shù)據(jù)通信遠程

20、數(shù)據(jù)通信 1 1、設(shè)備故障遠程監(jiān)測的實現(xiàn)方式概述、設(shè)備故障遠程監(jiān)測的實現(xiàn)方式概述2 2、當前機電設(shè)備遠程數(shù)據(jù)通信的模式、當前機電設(shè)備遠程數(shù)據(jù)通信的模式17;1 1、設(shè)備故障遠程監(jiān)測的實現(xiàn)方式概述、設(shè)備故障遠程監(jiān)測的實現(xiàn)方式概述 遠程監(jiān)測與故障診斷主要包括診斷知識的表達、診斷知識的遠程監(jiān)測與故障診斷主要包括診斷知識的表達、診斷知識的獲取及其軟件實現(xiàn)、診斷知識的擴展軟件實現(xiàn)以及如何實現(xiàn)用戶獲取及其軟件實現(xiàn)、診斷知識的擴展軟件實現(xiàn)以及如何實現(xiàn)用戶與診斷中心的交互。遠程監(jiān)測與故障診斷在工業(yè)控制的實際應(yīng)用與診斷中心的交互。遠程監(jiān)測與故障診斷在工業(yè)控制的實際應(yīng)用中，可采用不同形式來實現(xiàn)。主要有點對點型和網(wǎng)

21、絡(luò)型。中，可采用不同形式來實現(xiàn)。主要有點對點型和網(wǎng)絡(luò)型。18;（1） 點對點型點對點型 點對點型遠程監(jiān)測與故障診斷是指通過本地點對點型遠程監(jiān)測與故障診斷是指通過本地Modem、公用電、公用電話網(wǎng)、遠端話網(wǎng)、遠端Modem來監(jiān)測遠端設(shè)備，主要有兩種實現(xiàn)方式。來監(jiān)測遠端設(shè)備，主要有兩種實現(xiàn)方式。 遠程采集：即通過本地計算機、本地遠程采集：即通過本地計算機、本地Modem、公用電話網(wǎng)、公用電話網(wǎng)、遠程遠程Modem、遠端的通訊設(shè)備、遠端的通訊設(shè)備(如通訊儀表、通訊模塊等如通訊儀表、通訊模塊等)，直接，直接對遠端通訊設(shè)備進行遠程監(jiān)控。對遠端通訊設(shè)備進行遠程監(jiān)控。 遠程監(jiān)控：即通過本地計算機、本地遠程監(jiān)

22、控：即通過本地計算機、本地Modem、公用電話網(wǎng)、公用電話網(wǎng)、遠程遠程Modem、遠程計算機、遠端的通訊設(shè)備，通過對遠端計算機、遠程計算機、遠端的通訊設(shè)備，通過對遠端計算機進行通訊來檢測、控制、診斷和故障調(diào)試。進行通訊來檢測、控制、診斷和故障調(diào)試。 點對點遠程監(jiān)測簡單實用，設(shè)備要求少，在遠程監(jiān)測時，只要企點對點遠程監(jiān)測簡單實用，設(shè)備要求少，在遠程監(jiān)測時，只要企業(yè)提供公用電話線即可，設(shè)備供應(yīng)商就可通過特定的軟件對其設(shè)業(yè)提供公用電話線即可，設(shè)備供應(yīng)商就可通過特定的軟件對其設(shè)備進行監(jiān)測。其缺點是不能實時聯(lián)接，數(shù)據(jù)流量小，不能做到資備進行監(jiān)測。其缺點是不能實時聯(lián)接，數(shù)據(jù)流量小，不能做到資源共享，企業(yè)無

23、法獲取新的診斷方法。源共享，企業(yè)無法獲取新的診斷方法。19;（2）網(wǎng)絡(luò)型）網(wǎng)絡(luò)型 網(wǎng)絡(luò)型遠程監(jiān)測與故障診斷是一個開放的分布式系統(tǒng)，是一種網(wǎng)絡(luò)型遠程監(jiān)測與故障診斷是一個開放的分布式系統(tǒng)，是一種真正的客戶真正的客戶服務(wù)器模式，可運行在基于服務(wù)器模式，可運行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機以及更多層次的廠級連網(wǎng)。使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機以及更多層次的廠級連網(wǎng)。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供了在不同硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的計算機組成的網(wǎng)絡(luò)上協(xié)議提供了在不同硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的計算機組成的網(wǎng)絡(luò)上進行通信的能力，一臺進行通信的能力，一臺PC機通過機通過TCP/I

24、P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以和多個遠程計網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以和多個遠程計算機算機(即遠程節(jié)點即遠程節(jié)點)進行通訊。進行通訊。 該網(wǎng)絡(luò)具有該網(wǎng)絡(luò)具有Internet模式，是基于瀏覽器模式，是基于瀏覽器/服務(wù)器模式的一種新服務(wù)器模式的一種新型的客戶型的客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，采用基于服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，采用基于Web Server的三層結(jié)構(gòu)?？蛻舻娜龑咏Y(jié)構(gòu)?？蛻舳艘酝ㄓ玫臑g覽器為基礎(chǔ)端以通用的瀏覽器為基礎(chǔ)(IE)，服務(wù)器端由，服務(wù)器端由Web服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫兩層服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫兩層結(jié)構(gòu)組成。結(jié)構(gòu)組成。Internet是以是以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)，以協(xié)議為基礎(chǔ)，以Web為核心的網(wǎng)絡(luò)，為核心的網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器端的開放和基于標準的連接方

25、案大大加強了企業(yè)與外部的聯(lián)服務(wù)器端的開放和基于標準的連接方案大大加強了企業(yè)與外部的聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫不是直接服務(wù)于每個客戶機，而與系，數(shù)據(jù)庫不是直接服務(wù)于每個客戶機，而與Web服務(wù)器溝通，有服務(wù)器溝通，有利于實現(xiàn)對客戶信息服務(wù)的動態(tài)性、實時性和交互性。利于實現(xiàn)對客戶信息服務(wù)的動態(tài)性、實時性和交互性。20;（1 1）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間加入轉(zhuǎn)換接口。）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間加入轉(zhuǎn)換接口。 通過硬件實現(xiàn)，即在設(shè)備與中間監(jiān)控層之間加入中繼器、通過硬件實現(xiàn)，即在設(shè)備與中間監(jiān)控層之間加入中繼器、網(wǎng)橋等專門的硬件設(shè)備，使控制網(wǎng)絡(luò)作為信息網(wǎng)絡(luò)的擴展與之網(wǎng)橋等專門的硬件設(shè)備，使控制網(wǎng)絡(luò)作為信息網(wǎng)絡(luò)的擴展與之緊

26、密集成。轉(zhuǎn)換接口的集成方式功能較強，但實時性和可維護緊密集成。轉(zhuǎn)換接口的集成方式功能較強，但實時性和可維護性較差。信息網(wǎng)絡(luò)一般是采用性較差。信息網(wǎng)絡(luò)一般是采用TCP/IPTCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，沒有考慮協(xié)議的以太網(wǎng)，沒有考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，當現(xiàn)場設(shè)備要上傳大量信息或遠程監(jiān)控操數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，當現(xiàn)場設(shè)備要上傳大量信息或遠程監(jiān)控操作頻繁時，轉(zhuǎn)換接口都將成為實時通信的瓶頸。因為提升機系作頻繁時，轉(zhuǎn)換接口都將成為實時通信的瓶頸。因為提升機系統(tǒng)涉及到眾多廠家的設(shè)備，轉(zhuǎn)換接口的實現(xiàn)也是相當復(fù)雜。統(tǒng)涉及到眾多廠家的設(shè)備，轉(zhuǎn)換接口的實現(xiàn)也是相當復(fù)雜。 2 2、當前機電設(shè)備遠程數(shù)據(jù)通信的模式、當前機電設(shè)備

27、遠程數(shù)據(jù)通信的模式21;（2 2）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間采用統(tǒng)一的協(xié)議標準。）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間采用統(tǒng)一的協(xié)議標準。 從底層設(shè)備到中間監(jiān)控層，考慮采用統(tǒng)一的協(xié)議標準，則從底層設(shè)備到中間監(jiān)控層，考慮采用統(tǒng)一的協(xié)議標準，則確保信息能夠準確、快速、完整的傳輸，又簡化了系統(tǒng)設(shè)計。確保信息能夠準確、快速、完整的傳輸，又簡化了系統(tǒng)設(shè)計。這種方式將成為現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)完全集成的最終解決方案。這種方式將成為現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)完全集成的最終解決方案。如采用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議就可以兼容如采用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議就可以兼容TCP/IPTCP/IP，因此可以方便地實，因此可以方便地實現(xiàn)以太網(wǎng)和現(xiàn)以太網(wǎng)和 Intran

28、et/InternetIntranet/Internet的集成，使控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)的集成，使控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合在一起，但就目前形勢而言，多種總線標準并存，絡(luò)緊密地結(jié)合在一起，但就目前形勢而言，多種總線標準并存，信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也不盡相同，要使用統(tǒng)一的協(xié)議標準，還有許多信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也不盡相同，要使用統(tǒng)一的協(xié)議標準，還有許多問題要解決。問題要解決。 22;（3 3）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間采用開放技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。）在現(xiàn)場設(shè)備與信息網(wǎng)絡(luò)之間采用開放技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 當現(xiàn)場設(shè)備和信息網(wǎng)絡(luò)之間具有中間系統(tǒng)或共享工作站當現(xiàn)場設(shè)備和信息網(wǎng)絡(luò)之間具有中間系統(tǒng)或共享工作站時，可以采用開放數(shù)據(jù)接口標準來

29、實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集成，其實質(zhì)是時，可以采用開放數(shù)據(jù)接口標準來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集成，其實質(zhì)是各應(yīng)用程序通過共享內(nèi)存來交換信息，中間系統(tǒng)中的通信處各應(yīng)用程序通過共享內(nèi)存來交換信息，中間系統(tǒng)中的通信處理機是控制網(wǎng)絡(luò)的工作站，也是信息網(wǎng)絡(luò)的工作站。其功能：理機是控制網(wǎng)絡(luò)的工作站，也是信息網(wǎng)絡(luò)的工作站。其功能： 一是接收、校驗實時信息的通信程序，為信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)一是接收、校驗實時信息的通信程序，為信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫提供實時數(shù)據(jù)信息；庫提供實時數(shù)據(jù)信息； 二是數(shù)據(jù)訪問應(yīng)用程序接口，它將控制網(wǎng)絡(luò)的實時數(shù)據(jù)二是數(shù)據(jù)訪問應(yīng)用程序接口，它將控制網(wǎng)絡(luò)的實時數(shù)據(jù)寫入信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，供上層人員實現(xiàn)信息處理、統(tǒng)計分寫入信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，供上

30、層人員實現(xiàn)信息處理、統(tǒng)計分析等功能。析等功能。 23;DDEDDE技術(shù)與技術(shù)與OPCOPC技術(shù)比較技術(shù)比較 1、DDE是在微軟的是在微軟的 WIN32用程序之間共享和交互數(shù)據(jù)的用程序之間共享和交互數(shù)據(jù)的一種方法。一種方法。DDE協(xié)議在應(yīng)用程序間傳送信息，使得應(yīng)用程協(xié)議在應(yīng)用程序間傳送信息，使得應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)和采用共享的內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序采用序共享數(shù)據(jù)和采用共享的內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序采用DDE協(xié)議，可以一邊傳送數(shù)據(jù)，一邊交換數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序協(xié)議，可以一邊傳送數(shù)據(jù)，一邊交換數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序就可以相互更新數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸。就可以相互更新數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸。24; 基于基于DDEDDE的

31、數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 25;2、OPC是是Object Linking and Embedding（OLE）for Process Control的縮寫，它是微軟公司的對象鏈接和嵌入技的縮寫，它是微軟公司的對象鏈接和嵌入技術(shù)在過程控制方面的應(yīng)用。術(shù)在過程控制方面的應(yīng)用。OPC以以O(shè)LE/COM/DCOM技術(shù)為技術(shù)為基礎(chǔ)，采用客戶基礎(chǔ)，采用客戶/服務(wù)器模式，為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο蟮姆?wù)器模式，為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο蟮拈_發(fā)提供了統(tǒng)一的標準，這個標準定義了應(yīng)用開發(fā)提供了統(tǒng)一的標準，這個標準定義了應(yīng)用Microsoft操作操作系統(tǒng)在基于系統(tǒng)在基于PC的客戶機之間交換自動化實時數(shù)據(jù)的方法，從的客戶機之

32、間交換自動化實時數(shù)據(jù)的方法，從而使得而使得OPC能夠提供通用的接口用于各種過程控制設(shè)備之間能夠提供通用的接口用于各種過程控制設(shè)備之間的通訊，不論過程中采用什么軟件和設(shè)備。的通訊，不論過程中采用什么軟件和設(shè)備。26;標準標準版本版本內(nèi)容內(nèi)容Data Access3.0,2.0,1.0數(shù)據(jù)訪問規(guī)范數(shù)據(jù)訪問規(guī)范Alarms and Events1.10,1.00報警和事件規(guī)范報警和事件規(guī)范Historical Data Access1.0歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范歷史數(shù)據(jù)存取規(guī)范Batch2.0,1.0批量過程規(guī)范批量過程規(guī)范Security1.0安全性規(guī)范安全性規(guī)范Compliance2.00.2數(shù)據(jù)訪問標

33、準的測試工具數(shù)據(jù)訪問標準的測試工具OPC XML1.00,0.18過程數(shù)據(jù)的過程數(shù)據(jù)的XML規(guī)范規(guī)范OPC eXchange1.0數(shù)據(jù)交換規(guī)范數(shù)據(jù)交換規(guī)范OPC Commands正在開發(fā)正在開發(fā)命令規(guī)范命令規(guī)范OPC Common I/O正在開發(fā)正在開發(fā)公共公共I/O規(guī)范規(guī)范OPC Complex Data正在開發(fā)正在開發(fā)OPC發(fā)展動態(tài)如表發(fā)展動態(tài)如表27; OPC OPC客戶端、客戶端、OPCOPC服務(wù)器端及硬件之間的關(guān)系服務(wù)器端及硬件之間的關(guān)系 28; 基于基于OPCOPC的數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信 29;OPCOPC技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用中的作用技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用中的作用(1)(1)OPC

34、OPC解決了設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)中的異構(gòu)問題。解決了設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)中的異構(gòu)問題。(2)(2)OPCOPC解決了現(xiàn)場總線系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)交換的問題。解決了現(xiàn)場總線系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)交換的問題。(3)(3)OPCOPC可作為訪問專有數(shù)據(jù)庫的中間件?？勺鳛樵L問專有數(shù)據(jù)庫的中間件。30;DDE和和OPC的性能比較的性能比較DDEDDEOPCOPC每次請求傳送一個數(shù)據(jù)每次請求傳送一個數(shù)據(jù)每次請求可以傳送多個數(shù)據(jù)每次請求可以傳送多個數(shù)據(jù)沒有時間標簽沒有時間標簽時間標簽作為數(shù)據(jù)的一個部分時間標簽作為數(shù)據(jù)的一個部分沒有傳送狀態(tài)（通信）指示沒有傳送狀態(tài)（通信）指示傳輸狀態(tài)也是數(shù)據(jù)的一個組成部分傳輸狀態(tài)也

35、是數(shù)據(jù)的一個組成部分支持傳統(tǒng)的消息映射機制支持傳統(tǒng)的消息映射機制基于基于OLE/COMOLE/COM技術(shù)技術(shù)不支持不支持OLEOLE自動化自動化支持支持OLEOLE自動化自動化31;關(guān)鍵理論與技術(shù)之二關(guān)鍵理論與技術(shù)之二 - - 故障診斷技術(shù)故障診斷技術(shù) 故障診斷是一門綜合性科學(xué)，它涉及多門學(xué)科，如故障診斷是一門綜合性科學(xué)，它涉及多門學(xué)科，如現(xiàn)代控制理論、信號處理、模式識別、計算機工程、人現(xiàn)代控制理論、信號處理、模式識別、計算機工程、人工智能、電子技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計以及與對象相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)工智能、電子技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計以及與對象相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)過程原理知識等。故障診斷技術(shù)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，與過程原理知識等。故

36、障診斷技術(shù)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，與不同的學(xué)科相結(jié)合產(chǎn)生了多種故障診斷方法。按照國際不同的學(xué)科相結(jié)合產(chǎn)生了多種故障診斷方法。按照國際故障診斷權(quán)威德國的故障診斷權(quán)威德國的Frank教授的觀點，所有的故障診教授的觀點，所有的故障診斷方法可以分成基于解析模型的方法、基于信號處理的斷方法可以分成基于解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法。方法和基于知識的方法。 32;33;基于知識的故障診斷方法主要可以分為：基于知識的故障診斷方法主要可以分為：專家系統(tǒng)故障診斷方法；專家系統(tǒng)故障診斷方法；模糊故障診斷方法；模糊故障診斷方法；故障樹故障診斷方法；故障樹故障診斷方法；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診

37、斷方法;數(shù)據(jù)融合故障診斷方法。數(shù)據(jù)融合故障診斷方法。34; 專家系統(tǒng)故障診斷方法35; 模糊故障診斷方法36; 故障樹故障診斷方法37; 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法38; 數(shù)據(jù)融合故障診斷方法39;診斷技術(shù)診斷技術(shù)優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點基于解析模型的故障診斷方法基于解析模型的故障診斷方法不需要很多參數(shù)；不需要很多參數(shù)；抗噪聲抗噪聲需要非常精確地模型；需要非常精確地模型；無法診斷新故障無法診斷新故障; ;基于信號處理的故障診斷技術(shù)基于信號處理的故障診斷技術(shù)不需要模型；不需要模型；診斷能力好診斷能力好需要穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；需要穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；需要大量數(shù)據(jù)需要大量數(shù)據(jù): :基于知識的故障診斷技術(shù)基于知識的故障診斷技術(shù)不需要模

38、型；不需要模型；計算速度快；計算速度快；易于增減規(guī)則易于增減規(guī)則; ;易于解釋規(guī)則易于解釋規(guī)則開發(fā)維護開銷大；開發(fā)維護開銷大；處理動態(tài)特性困難處理動態(tài)特性困難: :三類診斷技術(shù)的比較三類診斷技術(shù)的比較40;三三. .提升機遠程監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)狀分析提升機遠程監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)狀分析 提升機是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，是一種集機、電、提升機是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，是一種集機、電、液于一體的大型復(fù)雜設(shè)備，擔(dān)負提升煤炭、矸石，下放材料，液于一體的大型復(fù)雜設(shè)備，擔(dān)負提升煤炭、矸石，下放材料，升降人員和設(shè)備的任務(wù)，被稱為是升降人員和設(shè)備的任務(wù)，被稱為是“礦井的咽喉礦井的咽喉” 。特別是。特別是近些年來，隨

39、著現(xiàn)代高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量不斷增近些年來，隨著現(xiàn)代高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量不斷增長，提升任務(wù)越來越重，設(shè)備運行時間越來越長，提升機往長，提升任務(wù)越來越重，設(shè)備運行時間越來越長，提升機往往處于超負荷運行狀態(tài)，因此進行提升機故障診斷，是確保往處于超負荷運行狀態(tài)，因此進行提升機故障診斷，是確保提升機安全、有效、經(jīng)濟地運行的內(nèi)在需求。利用故障監(jiān)測提升機安全、有效、經(jīng)濟地運行的內(nèi)在需求。利用故障監(jiān)測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況，進行早期診斷，排查零部技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況，進行早期診斷，排查零部件的故障，可以確保提升機的安全運行。利用故障監(jiān)測與診件的故障，可以確保提升機的安全運行。利用

40、故障監(jiān)測與診斷技術(shù)，還可以改變以往的維修體制，變定期維修為預(yù)知維斷技術(shù)，還可以改變以往的維修體制，變定期維修為預(yù)知維修，節(jié)省大量的維修費用，實現(xiàn)提升設(shè)備的經(jīng)濟運行。修，節(jié)省大量的維修費用，實現(xiàn)提升設(shè)備的經(jīng)濟運行。 41; 美國是最早開始系統(tǒng)研究提升機故障診斷技術(shù)的國家，緊美國是最早開始系統(tǒng)研究提升機故障診斷技術(shù)的國家，緊隨其后英國、瑞典、日本等國家也相繼開展了這一領(lǐng)域的研究，隨其后英國、瑞典、日本等國家也相繼開展了這一領(lǐng)域的研究，并在許多方面取得了豐富的科研成果，創(chuàng)造了驚人的經(jīng)濟和社并在許多方面取得了豐富的科研成果，創(chuàng)造了驚人的經(jīng)濟和社會效益。我國是在會效益。我國是在80 80 年代中期開始設(shè)

41、備故障診斷技術(shù)研究的，年代中期開始設(shè)備故障診斷技術(shù)研究的，從整體上看尚屬跟隨性研究階段，但在一些領(lǐng)域也取得了豐碩從整體上看尚屬跟隨性研究階段，但在一些領(lǐng)域也取得了豐碩的成果，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)等高校、科研機構(gòu)相繼的成果，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)等高校、科研機構(gòu)相繼開發(fā)出了多種類型的在線和離線提升機診斷系統(tǒng)，在保障提升開發(fā)出了多種類型的在線和離線提升機診斷系統(tǒng)，在保障提升機安全運行方面做出了貢獻。機安全運行方面做出了貢獻。42; 在提升機工況監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)方面，國內(nèi)外的科技工作者在提升機工況監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)方面，國內(nèi)外的科技工作者主要是針對提升機的電控系統(tǒng)及其保護進行了大量的工作，主要是針對

42、提升機的電控系統(tǒng)及其保護進行了大量的工作，研制了多種儀器來監(jiān)測提升機的運行參數(shù)?？傮w來說，國外研制了多種儀器來監(jiān)測提升機的運行參數(shù)。總體來說，國外在提升機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研制方面的水平較高，如在提升機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研制方面的水平較高，如ABB公司、公司、SIEMENS公司生產(chǎn)的提升機監(jiān)控系統(tǒng)，可以對提升機安全系公司生產(chǎn)的提升機監(jiān)控系統(tǒng)，可以對提升機安全系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)和制動系統(tǒng)中的大部分參數(shù)進行監(jiān)護與控統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)和制動系統(tǒng)中的大部分參數(shù)進行監(jiān)護與控制。在國內(nèi)，也有不少公司進行這方面的工作，如焦作華飛、制。在國內(nèi)，也有不少公司進行這方面的工作，如焦作華飛、洛陽中信、中礦傳動和天津深藍等，主要是

43、在原有老提升系洛陽中信、中礦傳動和天津深藍等，主要是在原有老提升系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行計算機輔助監(jiān)測系統(tǒng)改造，也都取得了不錯統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行計算機輔助監(jiān)測系統(tǒng)改造，也都取得了不錯的效果。的效果。 43; 在礦井提升機故障診斷研究方面，同樣可以分為基于在礦井提升機故障診斷研究方面，同樣可以分為基于解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法三大類三大類, ,比如：比如： 1 1、基于解析模型的方法有部分學(xué)者應(yīng)用摩擦學(xué)、基于解析模型的方法有部分學(xué)者應(yīng)用摩擦學(xué) 、傳、傳感學(xué)和機械振動等理論，對摩擦提升的制動失效、過卷、感學(xué)和機械振動等理論，對摩擦提升的

44、制動失效、過卷、滑動故障建立了故障分析模型；提出了利用小波極大模方滑動故障建立了故障分析模型；提出了利用小波極大模方法來判定制動正壓力；建立了提升機齒輪箱動力學(xué)模型，法來判定制動正壓力；建立了提升機齒輪箱動力學(xué)模型，并對變載荷齒輪減速箱的故障機理進行了研究。通過對提并對變載荷齒輪減速箱的故障機理進行了研究。通過對提升機主軸振動信息的分析，來判斷提升機的工作狀態(tài)，對升機主軸振動信息的分析，來判斷提升機的工作狀態(tài)，對提升機盤式制動機故障機理進行了受力分析，提出了用狀提升機盤式制動機故障機理進行了受力分析，提出了用狀態(tài)參數(shù)診斷制動器故障的方法；研究了提升容器在運行過態(tài)參數(shù)診斷制動器故障的方法；研究了

45、提升容器在運行過程中與井筒裝置相互作用的力學(xué)性質(zhì)，建立了礦井提升過程中與井筒裝置相互作用的力學(xué)性質(zhì)，建立了礦井提升過程中，罐籠對應(yīng)灌道的三種基本動力學(xué)模型；程中，罐籠對應(yīng)灌道的三種基本動力學(xué)模型；44; 2 2、基于信號處理的方法有在提升機故障診斷方面，主、基于信號處理的方法有在提升機故障診斷方面，主要做了以下工作：利用小波對模擬量進行去噪，并探討通過要做了以下工作：利用小波對模擬量進行去噪，并探討通過小波對特征參數(shù)中制動正壓力智能判別問題；運用小波提取小波對特征參數(shù)中制動正壓力智能判別問題；運用小波提取提升機鋼絲繩斷絲故障特征信號，判斷鋼絲繩斷絲的位置。提升機鋼絲繩斷絲故障特征信號，判斷鋼絲

46、繩斷絲的位置。 3 3、基于知識的方法有根據(jù)提升機運行故障特征參數(shù)多、基于知識的方法有根據(jù)提升機運行故障特征參數(shù)多、診斷復(fù)雜的特點，提出適合診斷其故障的智能診斷方法，該診斷復(fù)雜的特點，提出適合診斷其故障的智能診斷方法，該方法將深、淺知識相結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)相融合，知方法將深、淺知識相結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)相融合，知識表示方法采用的是面向?qū)ο蟮幕诠收蠘涞目蚣芎鸵?guī)則的識表示方法采用的是面向?qū)ο蟮幕诠收蠘涞目蚣芎鸵?guī)則的混合知識表示，并采用深度優(yōu)先搜索、正反向混和推理策略?；旌现R表示，并采用深度優(yōu)先搜索、正反向混和推理策略。45;四四. .提升機遠程監(jiān)測與故障診斷發(fā)展趨勢提升機遠程監(jiān)測與

47、故障診斷發(fā)展趨勢1 1、礦井提升機系統(tǒng)監(jiān)測與前沿性技術(shù)成果的緊密結(jié)合。、礦井提升機系統(tǒng)監(jiān)測與前沿性技術(shù)成果的緊密結(jié)合。隨隨著計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，為著計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，為在線監(jiān)測提供了巨大的技術(shù)支持，今后高速度的運算處理在線監(jiān)測提供了巨大的技術(shù)支持，今后高速度的運算處理器結(jié)合人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯和專家系統(tǒng)為器結(jié)合人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯和專家系統(tǒng)為狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所必不可少。狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所必不可少。2 2、以單臺設(shè)備為目標的在線監(jiān)測向整體監(jiān)測延伸。、以單臺設(shè)備為目標的在線監(jiān)測向整體監(jiān)測延伸。維修管維修管理將不再局限

48、于某一設(shè)備個體，因為礦井提升機的檢修停理將不再局限于某一設(shè)備個體，因為礦井提升機的檢修停運涉及到整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的運行。運涉及到整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的運行。3 3、礦井提升機設(shè)備狀態(tài)的遠程監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)化跟蹤。、礦井提升機設(shè)備狀態(tài)的遠程監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)化跟蹤?；谝蚧谝蛱鼐W(wǎng)的故障監(jiān)測將成為現(xiàn)實，將設(shè)備診斷技術(shù)與計算機網(wǎng)特網(wǎng)的故障監(jiān)測將成為現(xiàn)實，將設(shè)備診斷技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備故障的早絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備故障的早期診斷和及時維修。期診斷和及時維修。 46; 本項目來源于中國煤炭工業(yè)協(xié)會本項目來源于中國煤炭工業(yè)協(xié)會20072007年度科學(xué)技術(shù)年度科學(xué)技術(shù)

49、研究指導(dǎo)性計劃項目之一研究指導(dǎo)性計劃項目之一“礦井大型提升機遠程智能故礦井大型提升機遠程智能故障診斷技術(shù)研究障診斷技術(shù)研究”的子課題。的子課題。 五五. .項目介紹項目介紹1 1、項目來源、項目來源47;目前礦井提升機系統(tǒng)主要使用結(jié)構(gòu)目前礦井提升機系統(tǒng)主要使用結(jié)構(gòu)48;2 2、提升機遠程監(jiān)測和智能故障診斷系統(tǒng)的目的、提升機遠程監(jiān)測和智能故障診斷系統(tǒng)的目的 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實時監(jiān)測礦井提升機的運行，記錄基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實時監(jiān)測礦井提升機的運行，記錄提升機運行狀態(tài)，檢測系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常，當檢測到異常提升機運行狀態(tài)，檢測系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常，當檢測到異?；蚬收蠒r啟動報警，并指出故障的位置和原因，并給出處

50、或故障時啟動報警，并指出故障的位置和原因，并給出處理該故障的輔助專家意見。理該故障的輔助專家意見。49;3 3、項目系統(tǒng)功能、項目系統(tǒng)功能 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建立礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建立礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)的主要功能如下：統(tǒng)的主要功能如下： （1 1）能遠程顯示現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)的主要顯示功能；）能遠程顯示現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)的主要顯示功能； （2 2）對提升機的運行狀態(tài)的主要記錄進行優(yōu)化存儲；）對提升機的運行狀態(tài)的主要記錄進行優(yōu)化存儲； （3 3）建立靈活的故障規(guī)則對提升機出現(xiàn)的故障進行診斷；）建立靈活的故障規(guī)則對提升機出現(xiàn)的故障進行診斷； （4 4）建立輔助專家知識庫

51、，對提升機出現(xiàn)的故障給出輔助）建立輔助專家知識庫，對提升機出現(xiàn)的故障給出輔助決策信息；決策信息； （5 5）建立提升機故障信息）建立提升機故障信息WebWeb發(fā)布系統(tǒng)；發(fā)布系統(tǒng)；50;4 4、項目系統(tǒng)模塊與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)項目系統(tǒng)模塊與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 從系統(tǒng)功能角度上看，提升機遠程智能故障診斷系統(tǒng)可由四部分組成：從系統(tǒng)功能角度上看，提升機遠程智能故障診斷系統(tǒng)可由四部分組成：提升機狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)提升機狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、遠程數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)遠程數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、智能故障診斷子系統(tǒng)智能故障診斷子系統(tǒng)和和WebWeb查查詢子系統(tǒng)詢子系統(tǒng)。51;（1 1）提升機狀態(tài)監(jiān)測：提升機狀態(tài)監(jiān)測：主要是指在提升機運行過程中對提主要是

52、指在提升機運行過程中對提升機的運行參數(shù)進行監(jiān)測。升機的運行參數(shù)進行監(jiān)測。（2 2）遠程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：遠程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：主要是把監(jiān)測過程中所獲取的數(shù)主要是把監(jiān)測過程中所獲取的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h程服務(wù)器，作為下一步故障診斷的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h程服務(wù)器，作為下一步故障診斷的數(shù)據(jù)來源，這是提升機遠程監(jiān)測的一個重要環(huán)節(jié)。據(jù)來源，這是提升機遠程監(jiān)測的一個重要環(huán)節(jié)。（3 3）智能故障診斷系統(tǒng)：智能故障診斷系統(tǒng)：將故障樹分析法與基于規(guī)則的診將故障樹分析法與基于規(guī)則的診斷專家系統(tǒng)相結(jié)合的方法，通過故障樹自動生成專家系統(tǒng)診斷專家系統(tǒng)相結(jié)合的方法，通過故障樹自動生成專家系統(tǒng)診斷規(guī)則庫，實現(xiàn)診斷知識的自動獲取

53、，并確保診斷知識的一斷規(guī)則庫，實現(xiàn)診斷知識的自動獲取，并確保診斷知識的一致性和完備性。實現(xiàn)具有友好的人機交互界面、正向與逆向致性和完備性。實現(xiàn)具有友好的人機交互界面、正向與逆向混合推理和具有解釋功能的提升機故障診斷專家系統(tǒng)。混合推理和具有解釋功能的提升機故障診斷專家系統(tǒng)。（4 4）WebWeb查詢子系統(tǒng)：查詢子系統(tǒng)：以以WebWeb方式展現(xiàn)的故障診斷功能方式展現(xiàn)的故障診斷功能, ,，可，可以查詢歷史故障，歷史異常，歷史行程以及歷史運行數(shù)據(jù)。以查詢歷史故障，歷史異常，歷史行程以及歷史運行數(shù)據(jù)。這些歷史數(shù)據(jù)的存儲為下一步的決策分析和研究工作奠定了這些歷史數(shù)據(jù)的存儲為下一步的決策分析和研究工作奠定了

54、基礎(chǔ)?；A(chǔ)。 52;網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)53;5 5、項目的關(guān)鍵技術(shù)、項目的關(guān)鍵技術(shù)（1 1）本文采用）本文采用C/SC/S與與B/SB/S混合軟件體系結(jié)構(gòu)的方式混合軟件體系結(jié)構(gòu)的方式 54;（2 2）基于）基于OPCOPC訂閱訪問方式的提升機監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)訂閱訪問方式的提升機監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)55;（3 3）故障樹與專家知識系統(tǒng)相結(jié)合的交互式故障診斷方法）故障樹與專家知識系統(tǒng)相結(jié)合的交互式故障診斷方法56;（4 4）基于正則表示式的故障規(guī)則表示與解析方法）基于正則表示式的故障規(guī)則表示與解析方法 正則表達式是用來操作和檢驗字符串數(shù)據(jù)的一種正則表達式是用來操作和檢驗字符串數(shù)據(jù)的一種強大的工具

55、。正則表達式是一串特殊的字符串，它轉(zhuǎn)強大的工具。正則表達式是一串特殊的字符串，它轉(zhuǎn)換為某種算法，根據(jù)這個算法來匹配文本。換為某種算法，根據(jù)這個算法來匹配文本。57;規(guī)則匹配與解析的流程圖規(guī)則匹配與解析的流程圖 58;（5 5）基于）基于MSMQ技術(shù)的數(shù)據(jù)通信方法技術(shù)的數(shù)據(jù)通信方法 Message Queue( (微軟消息隊列微軟消息隊列) )是在多個不同的應(yīng)用之是在多個不同的應(yīng)用之間實現(xiàn)相互通信的一種異步傳輸模式，相互通信的應(yīng)用可間實現(xiàn)相互通信的一種異步傳輸模式，相互通信的應(yīng)用可以分布于同一臺機器上，也可以分布于相連的網(wǎng)絡(luò)空間中以分布于同一臺機器上，也可以分布于相連的網(wǎng)絡(luò)空間中的任一位置。它的

56、實現(xiàn)原理是：消息的發(fā)送者把自己想要的任一位置。它的實現(xiàn)原理是：消息的發(fā)送者把自己想要發(fā)送的信息放入一個容器中（我們稱之為發(fā)送的信息放入一個容器中（我們稱之為Message），然），然后把它保存至一個系統(tǒng)公用空間的消息隊列后把它保存至一個系統(tǒng)公用空間的消息隊列( (Message Queue) )中；本地或者是異地的消息接收程序再從該隊列中中；本地或者是異地的消息接收程序再從該隊列中取出發(fā)給它的消息進行處理。取出發(fā)給它的消息進行處理。59;MSMQ數(shù)據(jù)通信部分數(shù)據(jù)流圖 60;6 6、功能概要展示、功能概要展示綜合管理平臺綜合管理平臺61;設(shè)置數(shù)據(jù)通信服務(wù)器的連接參數(shù)，如服務(wù)器的位置，登錄設(shè)置數(shù)據(jù)

57、通信服務(wù)器的連接參數(shù)，如服務(wù)器的位置，登錄帳號，密碼等信息。帳號，密碼等信息。數(shù)據(jù)通信配置數(shù)據(jù)通信配置62;故障樹管理故障樹管理 該子系統(tǒng)實現(xiàn)故障的診斷功能，并能實時的給出報警該子系統(tǒng)實現(xiàn)故障的診斷功能，并能實時的給出報警，并記錄故障的信息到數(shù)據(jù)庫。故障樹、規(guī)則、專家意見，并記錄故障的信息到數(shù)據(jù)庫。故障樹、規(guī)則、專家意見等信息通過故障診斷管理器進行管理。等信息通過故障診斷管理器進行管理。 63;專家意見專家意見64;出現(xiàn)故障后，故障診斷子系統(tǒng)依據(jù)故障類型，采取相出現(xiàn)故障后，故障診斷子系統(tǒng)依據(jù)故障類型，采取相應(yīng)的報警動作，指出故障位置，故障原因，及專家意見。應(yīng)的報警動作，指出故障位置，故障原因，

58、及專家意見。故障報警故障報警 65;實時顯示提升機關(guān)鍵信息，可以判斷發(fā)生異常的圖形。實時顯示提升機關(guān)鍵信息，可以判斷發(fā)生異常的圖形。 實時曲線實時曲線66;歷史故障數(shù)據(jù)查詢歷史故障數(shù)據(jù)查詢67;WEBWEB子系統(tǒng)子系統(tǒng)68;WEBWEB子系統(tǒng)子系統(tǒng)69;WEBWEB子系統(tǒng)實時信息發(fā)布子系統(tǒng)實時信息發(fā)布70;WEBWEB子系統(tǒng)實時信息發(fā)布子系統(tǒng)實時信息發(fā)布71;WEBWEB子系統(tǒng)歷史信息查詢子系統(tǒng)歷史信息查詢72;（1 1）實現(xiàn)了基于）實現(xiàn)了基于internet的礦井提升機群遠程監(jiān)測系統(tǒng)的礦井提升機群遠程監(jiān)測系統(tǒng) 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，煤礦企業(yè)的信息化建設(shè)不斷深隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，煤礦

59、企業(yè)的信息化建設(shè)不斷深入，實現(xiàn)對礦井多臺提升機的遠程實時監(jiān)測，可以使管理和維護入，實現(xiàn)對礦井多臺提升機的遠程實時監(jiān)測，可以使管理和維護人員能夠全天候掌握多臺提升機的現(xiàn)場運行情況，對提升機群發(fā)人員能夠全天候掌握多臺提升機的現(xiàn)場運行情況，對提升機群發(fā)生的故障能夠快速地加以處理，提高煤礦安全生產(chǎn)的質(zhì)量。本項生的故障能夠快速地加以處理，提高煤礦安全生產(chǎn)的質(zhì)量。本項目從逆向工程的角度分析了礦井提升機實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的進目從逆向工程的角度分析了礦井提升機實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的進程間通信關(guān)系，提出了一種面向提升機群的網(wǎng)絡(luò)化通信模型，利程間通信關(guān)系，提出了一種面向提升機群的網(wǎng)絡(luò)化通信模型，利用分布式實時中間件技術(shù)傳輸系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了異步網(wǎng)用分布式實時中間件技術(shù)傳輸系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了異步網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式進程間交互通信，利用該方法實現(xiàn)了礦井提升絡(luò)環(huán)境下的分布式進程間交互通信，利用該方法實現(xiàn)了礦井提升機群的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測系統(tǒng)。機群的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測系統(tǒng)。7 7、項目特點、項目特點 73; （2 2）建立了提升機交互式智能故