提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)

1、提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院徐州大恒測(cè)控技術(shù)有限公司徐州大恒測(cè)控技術(shù)有限公司徐桂云徐桂云 保證提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件、制動(dòng)系保證提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件、制動(dòng)系統(tǒng)、高壓配電柜等，其中，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件由電動(dòng)機(jī)（或液壓統(tǒng)、高壓配電柜等，其中，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件由電動(dòng)機(jī)（或液壓馬達(dá)）、減速器、滾筒、天輪等組成，制動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和馬達(dá)）、減速器、滾筒、天輪等組成，制動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和制動(dòng)閘組成。制動(dòng)閘組成。 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械故障主要是以轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、溫度形式驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械故障主要是以轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、溫度形式表現(xiàn)；表現(xiàn)； 高壓配

2、電柜的觸頭和母線排連接處等部位因過(guò)熱引起絕高壓配電柜的觸頭和母線排連接處等部位因過(guò)熱引起絕緣老化甚至擊穿，從而引發(fā)短路的現(xiàn)象，是以溫度形式表現(xiàn)。緣老化甚至擊穿，從而引發(fā)短路的現(xiàn)象，是以溫度形式表現(xiàn)。 1 1、項(xiàng)目現(xiàn)狀及問(wèn)題、項(xiàng)目現(xiàn)狀及問(wèn)題2 2、項(xiàng)目目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、項(xiàng)目目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目目標(biāo) 對(duì)提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒和天輪的軸承的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒和天輪的軸承的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率譜、頻譜分析等相關(guān)分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率譜、頻譜分析等相關(guān)分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障。部分可能存在的故障。 監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓

3、配電柜等的溫度，分析監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。高壓配電柜內(nèi)溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。高壓配電柜內(nèi)部溫度無(wú)法引線，設(shè)置無(wú)線溫度傳感器進(jìn)行無(wú)線監(jiān)測(cè)。部溫度無(wú)法引線，設(shè)置無(wú)線溫度傳感器進(jìn)行無(wú)線監(jiān)測(cè)。出現(xiàn)故障后語(yǔ)言報(bào)警或閉鎖提升機(jī)；具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、曲線出現(xiàn)故障后語(yǔ)言報(bào)警或閉鎖提升機(jī)；具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、曲線繪制及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；提供網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和標(biāo)準(zhǔn)接口接繪制及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；提供網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和標(biāo)準(zhǔn)接口接入數(shù)字化平臺(tái)。入數(shù)字化平臺(tái)。主要研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容1、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè) 將振動(dòng)傳感器安裝在電機(jī)、減速器、

4、將振動(dòng)傳感器安裝在電機(jī)、減速器、滾筒的軸承座上，監(jiān)測(cè)垂直、水平和軸滾筒的軸承座上，監(jiān)測(cè)垂直、水平和軸向的振動(dòng)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行信號(hào)采集處向的振動(dòng)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行信號(hào)采集處理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖譜所進(jìn)行故障分析。譜所進(jìn)行故障分析。 振動(dòng)故障分析的步驟為：振動(dòng)故障分析的步驟為： 初級(jí)判斷：計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)烈度，依據(jù)國(guó)標(biāo)初級(jí)判斷：計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)烈度，依據(jù)國(guó)標(biāo)ISO2372標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)某處烈度大于標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)某處烈度大于6mm/s時(shí)表明此處振動(dòng)時(shí)表明此處振動(dòng)偏大，可能存在異常。需要對(duì)該處信號(hào)做進(jìn)一步分析。偏大，可能存在異常。需要對(duì)該處信號(hào)做進(jìn)一步分析。 進(jìn)一步分析

5、：在分析子程序中對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步分進(jìn)一步分析：在分析子程序中對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步分析。分析的內(nèi)容包括時(shí)域無(wú)量綱分析、析。分析的內(nèi)容包括時(shí)域無(wú)量綱分析、HHT譜分析和譜分析和二代小波分析。根據(jù)時(shí)域標(biāo)準(zhǔn)和頻域標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)故障作二代小波分析。根據(jù)時(shí)域標(biāo)準(zhǔn)和頻域標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)故障作更詳細(xì)的定位。更詳細(xì)的定位。振動(dòng)監(jiān)測(cè)界面振動(dòng)監(jiān)測(cè)界面實(shí)時(shí)曲線界面實(shí)時(shí)曲線界面故障診斷界面故障診斷界面2、溫度監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。 將溫度傳感器探頭插入軸承座

6、的安裝孔內(nèi)，離軸承最近。將溫度傳感器探頭插入軸承座的安裝孔內(nèi)，離軸承最近。 高壓配電柜內(nèi)部溫度無(wú)法引線，將無(wú)線溫度傳感器安裝于調(diào)速高壓配電柜內(nèi)部溫度無(wú)法引線，將無(wú)線溫度傳感器安裝于調(diào)速柜、換向柜、高壓進(jìn)線柜的三相輸入端，進(jìn)行無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)。柜、換向柜、高壓進(jìn)線柜的三相輸入端，進(jìn)行無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)。溫度監(jiān)測(cè)界面溫度監(jiān)測(cè)界面項(xiàng)目實(shí)施方案項(xiàng)目實(shí)施方案 在提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒的軸承上安裝振動(dòng)傳感器，對(duì)在提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒的軸承上安裝振動(dòng)傳感器，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障；振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障； 在軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜上安裝溫度傳感器

7、，在軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜上安裝溫度傳感器，分析溫度的變化趨勢(shì)，溫度超限進(jìn)行報(bào)警。分析溫度的變化趨勢(shì)，溫度超限進(jìn)行報(bào)警。 高壓配電柜內(nèi)部溫度無(wú)法引線，設(shè)置無(wú)線溫度傳感器進(jìn)行無(wú)高壓配電柜內(nèi)部溫度無(wú)法引線，設(shè)置無(wú)線溫度傳感器進(jìn)行無(wú)線監(jiān)測(cè)。選擇線監(jiān)測(cè)。選擇ZigBee 技術(shù)組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。采集傳感器信號(hào)，編制監(jiān)測(cè)軟件，對(duì)故障進(jìn)行診斷。采集傳感器信號(hào)，編制監(jiān)測(cè)軟件，對(duì)故障進(jìn)行診斷。3、項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)關(guān)鍵、項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵（1）采用基于）采用基于IEEE802.15.4協(xié)議且將發(fā)射模塊與傳感器融為協(xié)議且將發(fā)射模塊與傳感器融為一體的溫度節(jié)點(diǎn)

8、遠(yuǎn)距離測(cè)量，以無(wú)線節(jié)點(diǎn)為依托，通過(guò)網(wǎng)橋一體的溫度節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)距離測(cè)量，以無(wú)線節(jié)點(diǎn)為依托，通過(guò)網(wǎng)橋?qū)⒕嚯x較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以網(wǎng)關(guān)作為簇節(jié)點(diǎn)接收各節(jié)點(diǎn)傳輸將距離較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以網(wǎng)關(guān)作為簇節(jié)點(diǎn)接收各節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從而形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。的數(shù)據(jù)從而形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。（2）以頻譜分析法作為故障診斷的主要手段，利用傅立葉變）以頻譜分析法作為故障診斷的主要手段，利用傅立葉變換、相關(guān)性分析、倒頻譜分析等信號(hào)處理方法對(duì)采集到的振換、相關(guān)性分析、倒頻譜分析等信號(hào)處理方法對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)提取頻率成分，與故障信號(hào)頻率進(jìn)行比較，從而給出動(dòng)信號(hào)提取頻率成分，與故障信號(hào)頻率進(jìn)行比較，從而給出可能發(fā)生故障的概率大小。可能發(fā)生故障的概率大小。（3）在制動(dòng)系統(tǒng)中，）在制動(dòng)系統(tǒng)中， 回油時(shí)間計(jì)時(shí)板和手動(dòng)二級(jí)制動(dòng)回油回油時(shí)間計(jì)時(shí)板和手動(dòng)二級(jí)制動(dòng)回油閥的研制；制動(dòng)正壓力傳感器的研制；閥的研制；制動(dòng)正壓力傳感器的研制； 漸開(kāi)線形制動(dòng)力漸開(kāi)線形制動(dòng)力矩測(cè)量裝置的研制。矩測(cè)量