矿井提升机远程监控及故障诊断系统设计

刘天元

长春煤炭设计研究院

矿井提升机远程监控及故障诊断系统设计

刘天元

长春煤炭设计研究院

为了满足现如今矿山信息化发展需求，进一步确保矿井提升机的安全稳定运行，本文笔者基于远程监控故障的诊断解决方案，提出了一套矿井提升机远程监控机故障诊断系统，以期能够将该系统更好的融入到矿井数字信息网中，为矿井构建更为统一协调的运作管理机制，满足矿井提升机的快速故障诊断需求。

提升机；远程监控及故障诊断系统；推理

前言

近些年来，随着我国网络科技的快速发展，矿山对信息化要求也在不断提升，可以说现如今传统的矿井提升机现场监控与就地故障检测方法早已无法满足现如今的矿井生产需求。而如何将提升机故障诊断系统融入到煤矿数字信息化网络之中，使其成为一个统一协作的运行管理机制，俨然已经成为现如今矿井自动化控制研究领域的一个全新课题。所以，本文笔者在研究Web应用、大型数据库建立、故障诊断专家系统及网络安全等关键技术的基础上，结合自身工作经验与相关参考文献，提出了一套矿井提升机远程监控机故障诊断系统，具体如下。

1.提升机远程监控及故障诊断系统的组成及其工作原理

结合相关参考文献与提升机故障解决方案而研发出的提升机远程监控及故障，其主要由知识库、推理机、数据库、知识获取模块、人际接口、解释模块共同组合而成。这其中最为重要的就是知识库，其是用来存放有关提升机故障诊断领域相关知识的。尤其是诊断系统其性能是否优越，直接取决于知识库中的知识数量与知识质量。所以，做好知识库的构建则尤为重要。

提升机远程监控及故障诊断系统的实际工作原理，是将远程传递而来的信号，经过特殊处理、分析以后，将故障特征提取出来，对比故障征兆对照表，得出该设备的具体故障信息。

整个提升机的远程监控及故障诊断系统采用的是B∕S体系结构，以wincc服务器作为发布平台，其结构下图所示。

2.wincc服务器结构

在软件系统的开发工具上，提升机远程监控及故障诊断系统可采用西门子视窗控制中心simatic wincc组态软件、visual basic6.0、solserver2000以及officeexcel。

3.矿井提升机远程监控及故障诊断系统关键技术的实现

在整个故障诊断系统中，推理机始终肩负着对整个故障诊断系统进行协调与控制的重要作用，这是因为推理机直接决定了在运行过程中对知识库中所蕴含知识的选取。通常情况下，常见的故障推理方法主要有以下两种，即：正向推理与反向推理。混合推理方式就是将正向推理与反向推理相结合所形成的。该故障系统在实施过程中主要是根据不同的故障特点，采取正向推理或者是反向推理。推理及实现的具体方式如下：

3.1 正向推理

正向推理就是利用知识库中的现有知识与实时记录数据进行对比，从而发现故障事实的根本原因。比如当提升机闸盘压力发生异常时，推理机就会利用数据库中的储备知识与之对比，如若此时的开闸压力控制电压给定正常，那么可以判断是机械问题，或者是因液压站换向阀堵塞所导致的闸不能完全敞开，以至于电动机堵转。此时，通过故障诊断系统能够得知换向阀堵塞的消息，进而提醒人们维修液压站油路。

3.2 反向推理

如若是箕斗超载，其与闸压力异常没有任何关系，只会造成电枢电流过大；如若是卡箕斗产生故障问题，那么则可以利用对比的方法，去对卡箕斗进行判断；如若闸未完全敞开，那么则可以与知识库进行对比，并得到电枢电流过大的结果；如若比例阀给定电压发生异常，那么可与比例阀的给定电压进行对比，进而排除。此时，通过故障诊断系统能够得知换向阀堵塞的消息，进而提醒人们维修液压站油路。

3.3 推理实现

为了确保本系统能够与用户之间始终保持着更为良好的交互状态，可利用visual basic6.0作为本系统的界面，并通过事件来执行对象的操作。这是因为一个对象相对应的能够产生多个事件，而每一个事件又可以利用一段相应的程序予以执行。如，当对象是命令按钮，那么单击事件就会被产生，而通过执行一段程度则可以获得预订操作。而在这个过程中，系统通过对信号特殊的处理与提取，得知上提升机的电枢电流显示过大且闸压力异常，在经过visualbasic6.0编程推理机的对比判断，则可以得到换向阀堵塞的消息，进而提醒人们维修液压站油路。

4.工程模拟应用

本文笔者为了更好的验证该系统的有效性，对提升机运行展开模拟试验，将wincc wed navigator server和simat-ic wincc∕datamonitor server安装于上位机软件工程之中，为其加载internet信息服务，分别组态并基于Web网页远程监控与Excel远程实时数据的采集工作，故障的记录工作，最后通过就地上位机软件发布Web网页与Excel数据。

远程监控主体如若以另一网段中的工控机为主，那么则可以将wincc web navigator client和simatic wincc∕batamonitor client安装于上位机软件工程之中。利用inernetexp lorer v6.0浏览器直接对提升机的运行界面以及故障记录进行远程实时监控，而已经组态好的Excel文档数据则可以实现对提升机现运行状态以及历史运行状态的实时查询。

结束语

基于矿井提升机故障诊断解决方案而开发出的矿井提升机远程监控及故障诊断系统，不仅为矿井的远程监控与故障诊断搭建了重要的数字传输网络，更为矿井管理层在提升机信息的管理上提供了重要的数字接口，从而确保了矿井提升机在故障诊断时能够准确、及时的进行操作，大大的满足了现如今提升机自动化控制系统的升级需求以及矿井网络数字化的建设需求。

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