基于C#的带式输送机故障诊断系统的设计.pdf

第3 1 卷第1 1 期煤 矿 机械 V 0 1 ．3 1N o ．1 1 2 0 1 0 年11 月 C o a lM i n eM a c h i n e r y N o v ．2 0 1 0 基于C 的带式输送机故障诊断系统的设计 郝春霄．牟学精 承德市石油高等专科学校，河北承德0 6 7 0 0 0 摘要介绍了一种基于C 的带式输送机故障诊断系统的设计与实现方法，利用该系统可以 对带式输送机进行实时监控与故障诊断．及时发现、排除带式输送机的各种故障，保证其稳定运 行，提高生产效率．在煤矿企业具有良好的推广前景与应用价值。 关键词带式输送机；故障；实时监控 中图分类号T D 5 2 8 ；T P 3 0 6 文献标志码A 文章编号1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 1 0 l l 一0 2 6 3 0 2 B e l tC o n v e y e rF a u l tM o n i t o r i n gS y s t e mB a s eo nC H A OC h u n - l e i 。M UX u e - p e n g C h e n g d eP e t r o l e u mC o l l e g e ，C h e n g d e0 6 7 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fb e l tc o n v e y e rf a u l tm o n i t o r i n gs y s t e mb a s eo nC w i l lb e i n t r o d u c e d ．T h i ss y s t e mc a nb ea v a i l a b l ef o rr e a lm o n i t o ra n dd i a g n o s i sf a u l t so ft h ec o n v e y e r ．T h e f a u l tw a sd i s c o v e r e da n dt r o u b l e s h o o ts o o na f t e ri th a ds t a r t e d ．T h es y s t e mw i l lm a k eb e l tw o r k s m o o t h l y ．n es y s t e mi l l u s t r a t e sag o o dp r o s p e c to fa p p l i c a t i o na n de x t e n s i o n ． K e yw o r d s b e l tc o n v e y e r ；, f a u l t ；r e a l - t i m em o n i t o r i n g 0 前言 带式输送机是煤矿生产中广泛采用的一种连续 运输设备，是矿井煤炭运输系统的中枢。通常在带 式输送机使用过程中常见故障有输送带跑偏、张力 超上限、张力超下限、温度过高、烟雾过大、输送带 的打滑、断带和急停等8 种。生产过程中如果对带 式输送机发生的各种故障不及时发现、正确处理． 轻者将影响输送机的使用寿命、影响煤炭的输送 量，重者造成停机事故，直接影响安全生产．所以第 l 时间诊断带式输送机的故障并及时合理处理故障 尤为重要。基于C 群带式输送机故障诊断系统是一 种分布式计算机在线监测系统．用于对煤矿带式输 送机的实时工况监测、快速诊断发生的故障并采取 合理措施予以排除。在实际应用中，该系统可靠性 高、实时性好、通用性强、使用方便，有效减少人力 资源投入，提高生产效率．在现代煤矿生产中具有良 好的推广前景。 1带式输送机故障诊断的硬件构成 1 跑偏故障诊断跑偏故障是指带式输送机 运转过程中输送带中心线偏离输送机的中心线的 现象。由于带式输送机的输送带即是牵引构件．需 要时时传递动力和运动。又是承载构件，支撑煤炭 载荷。工作情况较为复杂．所以经常会发生输送带 的跑偏故障，使输送带边缘与机架相摩擦．导致输 送带边缘过早损坏，直接影响输送机的使用寿命。 跑偏故障诊断是由安装在带式输送机两侧的若干 只串联传感器等完成。当其中一只发生跑偏。计算 机监测到后发出报警信号．可以实现第l 时间的校 正。 2 张力超限故障诊断带式输送机的输送带 张力由张力传感器将力值信号变换为电信号．电信 号由放大电路进行放大、滤波后经A ／D 转换电路转 换为数字量．该数字量由计算机整理后与上、下限 预先设定值进行比较。当力值超限时即诊断为发生 张力超限故障、第l 时间给出报警信号及相应的触 点信号．触点信号可以作为开关主拖动电机信号使 用．也可作为拉紧绞车电机的正反转控制使用，由 此可达到张力自动控制的目的．使带式运输机输送 带的张力值始终调整在理想状态下．从而有效减少 打滑、跑偏、断带等故障的发生。 3 过温故障诊断带式输送机温度过高故障 的诊断主要依靠过温保护电路实现，该保护电路由 热敏电阻、放大电路、基准及脉冲整形电路等构成， 现场温度通过温度传感器采集。温度传感器采用三 线制．输出信号为标准1 - I ’L 电平，可由计算机进行 远距离监控。当计算机监测到过温报警的同时，打 开自动洒水装置进行洒水．有效避免火灾的发生。 4 烟雾故障诊断 烟雾保护装置主要原理类 似于过温故障保护装置．烟雾保护电路由烟雾探头 放大器、基准及数字调整电路等构成，烟雾传感器 采用三线制．输出信号为标准T I L 电平，可由计算 机进行远距离监控．当计算机监测到烟雾报警的同 时。打开自动洒水装置进行洒水。 5 打滑故障诊断带式输送机的打滑保护由 一2 6 3 万方数据 V 0 1 ．3 1 N o ．1 l基于C 的带式输送机故障诊断系统的设计郝春雷。等 第3 l 卷第l1 期 安装在滚筒上的测速传感器及启动信号共同实现． 主要原理是当启动信号有效后1 0S ．打滑保护开始 工作．此时从动滚筒若出现连续不运转达到或超过 特定的时间后。监控计算机诊断发生了打滑故障， 开始出现报警信号． 6 断带故障诊断断带也是主要依靠张力传 感器完成的故障诊断．当断带故障发生时．输送带张 力值骤减．如果获取的输送带张力值低于20 0 0N 时。计算机诊断为发生断带故障．立即给出报警信 号并关闭主拖动电机电源．避免故障影响的进一步 扩大。 7 急停故障诊断急停故障的诊断主要借助 于急停传感器完成，急停传感器是由干簧管、永久 磁钢、细钢绞线等构成。发生意外时。带式输送机发 生紧急停车时，将拉动钢绞线．主机收到急停报警 并关闭主拖动电机电源。 2 带式输送机故障的记录方法 带式输送机的各种故障由相应的传感器和保 护电路装置第1 时间获取．对带式输送机发生的各 种故障应进行准确地记录．写入数据库长期保存。 以便查询、统计，为管理人员提供准确的参考数据。 1 存储故障的二维表结构根据实际需要， 借助数据库中的一个名为“w r o n g ”的数据表存储故 障信息，表包含采区、输送机号、故障类型、等级、日 期、发生时间、结束时间和持续时间等字段。每次发 生故障．即将故障的对应信息记录到数据表中的对 应字段。以便将来按照输送机号、故障类型、发生日 期等查询故障．并进一步统计各个带式输送机的故 障发生率、完好率等信息。“w r o n g ”的数据表的具体 样式如表1 所示。 表1w r o n g 表 场各类传感器获取．故障信息按照特定协议的规定 进行编码．利用光导纤维通过计算机串口传人计算 机．进行进一步处理。这里使用．N E T2 ．0 提供的串口 通信功能．使用S y s t e m ．I O ．P o r t s 命名空间的S e r i a l ． P o r t 类完成串行通信。接受故障信息。 当计算机串口接受到故障数据．将激发S e r i a l ． P o r t 类的D a t a R e c e i r e d 事件．在该事件中使用字节 型数组b u f f e r 接受传来的故障数据，根据事先制定 的协议判断出故障类型．例如如果协议规定为 b u f i e r 数组中第5 个字节为故障信息。该字节故障 协议设计如表2 所示。 衰2 故障协议 Q12三 璺曼鱼 纵急断打 烟过超跑 裂停 带滑雾温限偏 3 故障信息的记录借助S e r i a l P o r t 类，可以 及时接收并分析出带式输送机发生的故障。为了将 故障信息记录下来以供统计查询。必须将故障发生 的采区、输送机号、故障类型、等级、日期、发生时 间、结束时间和持续时间等信息写入数据库中的 “w r o n g ”数据表。 3 结语 基于C } } 的带式输送机故障诊断系统是利用计 算机串行通信技术实现的一种工业集散控制专家 系统．利用该系统实现了计算机对煤矿带式输送机 发生各类故障的智能监控与判断。对出现的各类故 障及时发现．采取合理处理措施。避免了人为误操 作带来的各种损失．有效减少了人力资源投入，减 少了各类故障的发生及其对生产的影响，提高了生 产效率．在煤矿企业有着良好的应用前景。 参考文献 【1 ] 李剑峰．带式输送机输送带的跑偏治理[ J ] ．煤矿机械．2 0 1 0 ，3 1 1 1 3 3 - 1 3 6 ． [ 2 】王雷。杨建奎．带式输送机用断带保护装置的研究现状[ J ] ．煤矿 机械，2 0 0 9 。3 0 1 0 1 1 8 1 2 0 ． [ 3 ] 郑晓亮．祝龙记．煤矿带式输送机智能控制保护系统[ J 】．煤矿机 械．2 0 0 8 ，2 9 2 1 2 3 1 2 5 ． 作者简介郝春雷 1 9 6 7 一 ，河北承德人，承德石油高等专科学 校计算机系，讲师，现从事网络系统集成以及工控软件设计与开发 工作，电子信箱e d _ h c l 1 2 6 ．C O I n ．一 2 计算机对故障信息的接收各类故障由现责任编辑于淑清收稿日期2 0 1 0 - 0 3 2 3 改进全螺纹锚杆构造提高支护质量 兖州矿业 集团 公司东滩煤矿使用左旋无纵肋锚杆支护时普遍存在煤体片落导致锚杆失效的情况．通过改进全螺纹锚杆 构造。成功解决了此问题。全螺纹锚杆是一种新型锚杆。采用与精轧螺纹钢筋外形非常接近的无纵肋螺旋钢筋制作，钢筋上面 的2 个横肋呈螺旋形分布，可旋入螺母。使用中对其自身存在的问题进行了完善锁紧螺母由普通铸造改为精铸，提高了螺母 质量，有效解决了螺母与杆体间隙大的『H 】题，并将螺} 母长度由3 5m m 增到5 5m m ，加大锚杆与螺母有效紧固长度，杜绝了因退 丝导致锚杆支护失效现象锚杆预紧1 具由3 0 型风动扳机改为5 0 型大功率扳机，并在锚杆打注后及时紧固，锚杆预紧力由 1 0 0N m 增大到2 0 0N m ，确保锚杆支护有效承载性能；改进施工工艺。科学分析”三径”间隙使其达到最佳匹配状态，多次现场锚 固力检测均在1 5 t 以上，提高了锚杆施工质量。 李剑峰l 一2 6 4 万方数据 基于C的带式输送机故障诊断系统的设计基于C的带式输送机故障诊断系统的设计 作者郝春雷， 牟学鹏， HAO Chun-lei， MU Xue-peng 作者单位承德市石油高等专科学校,河北,承德,067000 刊名 煤矿机械 英文刊名COAL MINE MACHINERY 年，卷期2010,3111 参考文献3条参考文献3条 1.郑晓亮;祝龙记 煤矿带式输送机智能控制保护系统[期刊论文]-煤矿机械 200802 2.王雷;杨建奎 带式输送机用断带保护装置的研究现状[期刊论文]-煤矿机械 200910 3.李剑峰 带式输送机输送带的跑偏治理 201001 本文链接