信息融合技术在矿井提升机故障诊断中的应用

摘 要 信息技术的不断发展，信息融合技术逐渐被推广，并且被应用在矿井提升机的故障诊断中。矿井提升机是矿山的重要设备，它的运行质量的好坏直接关系到整个矿井的工作效率，同时也关系着矿井的工作人员的人身安全。矿井提升机的运转一旦出现异常，就可能对提升机造成损害，并且有可能造成重大的人员伤亡。所以对矿井提升机及时进行检查和故障诊断非常重要并且意义重大。

关键词 故障诊断；信息融合；矿井提升机

中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0099-01

矿井提升机常常被人们称之为矿山的咽喉，如此看来矿井提升机有多么重要。矿山提升机是矿山的重要设备，也是地下矿井与外界的唯一通道。人员和一些矿物的进出都需要借助矿山提升机，一旦矿山提升机出现故障，将会带来人员的伤亡和经济的损失。因此矿井提升机的故障诊断必不可少，并且应该长期进行，如此可以守住这条咽喉要道，保证了人员安全，减少经济损失。

1 信息融合技术基本内容

1）信息融合是近年来新兴的一项技术，其主要是采用了数学的统计方法和相应的技术工具来综合不同的信息，提取高品质的有用信息。它能精确的反应出检测目标的问题所在，消除一些不确定的信息，提高传感器的可靠性能。经过信息融合的技术改善的传感器设备，会具备实时性、可靠性、互补性、低成本性等特点。信息融合有不同的种类和不同层次的融合，根据具体情况给与选择。

2）在设备的监测诊断中，运用单一的传感器，获得的信息是非常有限的，对于监测的力度也不够大，常常会出现问题，对于监测有很大的影响。信息化融合技术是对多源头信息的总结和提炼，利用多元化的信息的互补性，应用计算机的高速运转来进行运算，并且可以提升信息的处理质量。信息融合技术主要是依赖传感器的监测来实现的，其主要是对传感器传来的信息进行采集、传输、分析和综合。把传感器对于目标的监测信息进行综合处理，把那些信息进行总结并且组合提炼，最后的到精确的有用信息。

3）信息融合其实是对于人的一种模拟，人的各个感官传回的信息交合在一起，大脑会分析这些复杂的信息，然后对于这些信息进行总结和提炼。人本能的会对于有用的信息进行提炼，这一过程是复杂的，但是为了对于一件事或者物体有着最为准确的判断，那么对于这些事物的特征的综合采集最后进行的判断才足够精确。在信息技术上，传统的单一传感器，对于矿井升降机的监测力度不够，只能监测的一个方面，无法进行信息的综合评论。无法有效及时并且准确的提出相应的问题并且给予解决的方案。

4）信息融合主要可以分为三个层次，其一是决策层的融合，其应用各个单一的传感器，进行对矿井提升机各方面的监测，然后对于这些数据进行融合处理，其二是把信息融合成为一个特征并提出决策，最后就是对于那些原始的数据的直接整合。

2 矿井提升机故障相关研究

1）矿井提升机的故障预测的历史与人类对于机械设备的维修方式紧密相连。矿井提升机的故障维修是从二十世纪以后开始的，流水线的产生，对于矿井提升机本身的技术要求增加，矿井提升机的相关技术也变得越加复杂化，技术水平也在迅速发展。矿井提升机的故障对于生产经济效益和安全的影响越来越大，因此对于矿井提升机的定期维修渐渐的被重视起来。经过一段时间之后，研究人员发现，定期对于提升机的维修有着很大弊端，因此把定期维修变为预期维修，这样能够提起发现问题的隐患，在设备还没有出现严重故障的时候，就提前维修完毕。开展对于提升机的故障诊断研究，极大的提升了设备运行的安全和可靠性能，矿井提升机的故障智能诊断系统能够实时的获得设备当前的运行数据，然后结合对于历史数据的分析，对于数据进行综合处理，减少相应的经济损失和人员伤亡。

2）我国对于矿井提升机的故障研究时间虽然没有国外长，但是我国在方面投入更多的重视。我国也自主的研发出来塔式多绳摩擦提升机，但是其大多数机器都出现过机器震动的状况，有的机器零件出现损坏不能正常运行，这样不但威胁到矿井的生产能力还对人的生命安全产生威胁。出现这种问题主要是在设计的时候没有考虑到提升机与井架之间的关系，造成两者并不匹配的状况，因此机器和井架之间的震动故障成为运行之初的重大问题之一。

3 信息融合技术对于矿井提升机的故障诊断

1）目前对于矿机提升机的研究主要在提升矿井的工况监视上，都是为了提高矿机的生产效率方面的，但是对于安全问题重视程度不够，我国当前对于监测数据的处理还比较粗糙，无法对于数据做到精确的提炼分析，准确的给出相应的解决方法。在矿井提升机的故障诊断方面比较薄弱，智能化比较低。现今对于矿井的故障诊断还处于知识阶段，没有运用的实践上去，监测的方法比较单一。对于监测有着很大的局限性，适应能力差、实时性差，对于数据应用推理的结果与现实有很大的偏差，不能及时的对故障进行预防，经常造成严重的损失。所以现今应该对传感器和执行器进行改进，加大对于故障的监测。

2）智能诊断是决策级的信息融合过程，对于提升机的故障诊断有着至关作用，矿井提升机电机的震动信号和电流信号的融合实现了对电机故障的诊断，并且传感器的数据融合对矿井的机械故障进行有效的识别。在矿井提升机的故障诊断中采用智能诊断技术更具可靠性和准确性，通过证据理论组合公式，合理的把矿井提升机系统各个监测点获得的故障信息有机的结合起来，并且对融合组合起来的数据进行删减提炼，其结果将会更加精确。

3）矿井提升机的集成神经网络中，经过对于信息故障的处理需要决策融合网络接受各个诊断的子信息，并且对其进行判断，可以采用加权平均的方法来计算，其基本原理是用权系数判断各个子诊断信息对的结果的贡献大小，然后各个结果融合来实现最终结果的诞生。

4 结束语

信息融合技术虽然比较复杂，但是对于矿井提升机的故障诊断有着重大意义，经过各方面专家的研究，信心融合技术定然会普遍的被应用于矿井提升机的应用中，从而在减少经济损失的同时也避免人员伤亡。

参考文献

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[4]雷勇涛，杨兆建.神经网络在提升机故障诊断中的应用[J].华南理工大学学报，2010（02）.

作者简介

田小广（1984-），男，汉族，研究方向：矿山机电。endprint