一种电牵引采煤机健康度实时监测与智能评价系统及其方法

摘要

本发明公开了一种电牵引采煤机健康度实时监测与智能评价系统，包括采煤机、无线监测装置、顺槽上位机和井上监测中心；所述系统中采煤机属于被监测对象，包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器、位姿传感器、振动传感器在内的传感器以分布式方法布置在采煤机机身，构成左摇臂监测单元、右摇臂监测单元、高压控制箱监测单元、振动监测单元、机身外围监测单元，实现采煤机运行状态信号的获取；利用本发明的系统和方法，提高了采煤机整机健康度实时监测效率，降低了采煤机故障发生率，改善了采煤机整机工作状况和井下操作工人工作环境，对实现井下无人或少人采掘工作面具有重要的意义。

主权项

一种电牵引采煤机健康度实时监测与智能评价系统，其特征在于，包括采煤机、无线监测装置、顺槽上位机和井上监测中心；所述系统中采煤机属于被监测对象，包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器、位姿传感器、振动传感器在内的传感器以分布式方法布置在采煤机机身，构成左摇臂监测单元、右摇臂监测单元、高压控制箱监测单元、振动监测单元、机身外围监测单元，实现采煤机运行状态信号的获取；所述无线监测装置通过安装在采煤机上的无线收发器实现各路传感信号的采集，对采集到的信号进行处理后将样本数据通过无线局域网传送至顺槽上位机；所述无线监测装置包括通讯模块、信号采集模块和信号处理模块，通讯模块实现与采煤机和顺槽上位机的实时通讯；信号采集模块实现对采煤机工作状态信息的实时采集；信号处理模块对采集到的信号进行初步的处理；所述顺槽上位机包括数据分析模块、图谱显示模块、故障模式数据库、报警显示模块、处理方案模块和通讯模块，数据分析模块利用故障模式数据库对对无线监测装置传来的样本数据进行分析，得出振动趋势图、频谱图、频谱瀑布图等图谱在图谱显示模块进行显示；在报警模块中将分析结果与设定好的各参数报警阈值进行比较，判断是否超限，超限则表明相应部件有故障发生，进行报警信息显示；处理方案模块输出对报警信息的处理方案，以便于对采煤机进行维护；通讯模块实现与无线监测装置和井上监测中心的实时通讯。与此同时，顺槽上位机的通讯模块通过矿井工业以太网、安全栅以光纤传输的方式将相关信息传至井上监测中心；所述井上监测中心包括数据存储装置、信号分析模块、专家系统、采煤机数字模拟平台、健康度报告模块和通讯模块，数据存储模块用于存储顺槽上位机传输过来的处理数据，以备进一步处理，或者存储处理好的数据，以便于向顺槽上位机传输指令，并且采煤机数字模拟平台会实时地从数据存储装置里读取数据，以便于在采煤机数字模拟平台里实时的显示采煤机的工作状态；信号分析模块可以实时的分析所监测到的信号数 据，并且评价采煤机的工作状态；专家系统结合信号分析模块分析所得结果可以给出更全面的采煤机故障诊断结果，并可以做更全面的可靠性分析；采煤机数字模拟平台利用虚拟现实技术建立了采煤机远程模拟数字化平台，实现采煤机三维虚拟样机模型的实时驱动模拟；健康度报告模块可以根据信号分析模块中所得到的信号分析结果实时的给出采煤机健康度分析报告，并提供维护策略；通讯模块用于和顺槽上位机的实时通讯，以便于快速传输指令。