機電設備監測精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇機電設備監測，期待它們能激發您的靈感。

篇1

【關鍵詞】機電設備；監測終端；設計

【分類號】：TG333.7

引言

隨著國民經濟的飛速發展以及生產自動化水平的快速提高，機電設備的構造也漸趨復雜，因此對其維護的要求也越來越高。機電設備在很多復雜的大型裝備中處于核心地位，結構復雜，若機電設備的故障得不到及時的發現與維護，整個大型裝備的正常運行將會受到影響，同時還會造成巨大的經濟損失。因此，開發可靠的機電設備監測診斷系統來保證其正常的運行具有十分現實的意義。

一、機電設備監測終端的工作原理

監測終端通常由微處理器、通信接口、人機接口、數據采集、控制執行這幾個模塊組成。下面筆者分別介紹了每部分的作用。

1、微處理器主要是協調好各模塊之間的工作，它主要完成以下四個方面的任務：（1）將數據采集模塊采集的數據進行存儲和顯示；（2）通過通信模塊將采集的數據傳輸給監測系統主控制機或其它監測終端；（3）根據數據采集模塊采集的數據產生控制命令，交由控制執行模塊完成一定的動作執行；（4）根據監測系統主控制端通過遠程通信接口傳來的控制命令，執行相應的操作。

2、通信接口：包括遠程通信和本地通信兩個部分。遠程通信模塊主要用于監測終端與監測系統主控制端之間的通信，可以選擇本地局域網、GPRS/CDMA無線公網、電話撥號上網等通信方式進行遠程通信。本地通信模塊主要用于監測終端與信號采集模切監測終端之間進行通信，可選擇短距離無線通信、低壓載波通信、RS485、RS232等通信方式。

3、人機接口模塊：主要負責監測終端的數據顯示與查詢。

4、數據采集模塊：該模塊完成對機電設備熱效應、環境、機械、電能等方面的運行參數的實時采集，主要采集機電設備運行的溫度（熱效應）、濕度（環境）、振動（機械）、噪聲（機械）、三相供電（電能）等參數.它主要就是利用傳感器將電量、物理量、化學量，轉換成適合于數據采集裝置處理的電信號，然后對傳感器輸出信號進行去噪、選取、濾波、模/數轉換等處理。

5、控制執行模塊：該模塊負責繼電器開關狀態的控制與執行。

二、機電設備監測終端總體方案

根據監測終端的設計需求，其總體方案設計如圖1：微處理器核心板，通信接口、人機接口、控制執行模塊，信號采集模塊這三部分分別設計成為獨立的單元，這樣將強電信號和弱電信號分別在不同的電路板上進行處理，可提高整個系統的抗干擾能力。

1、監測終端的底板：由電源管理、人機接口、本地通信、遠程通信、動作執行等模塊組成，它和以微處理器為中心的核心板共同構成監測終端的主控模塊。

2、微處理器實時監測：該部分檢測機電設備的運行狀況，主要進行機電設備運行參數的采集、處理、存儲以及顯示，若發現機電設備工作異常，及時向監測系統主控制端告警；人機接口模塊實現機電設備運行參數的顯示以及查詢功能；電源管理模塊負責主控模塊電源的提供與切換工作；本地通信包括SPI， RS232， RS485、紅外、Zigbee這幾種通信方式；遠程通信模塊選擇CDMA/GPRS無線公網方式。

3、信號采集模塊：主要分為電能、溫度、濕度、噪聲、振動信號采集這幾個部分。電能計量模塊負責三相電信號的采樣以及相關電參數的計量；溫度監測模塊由溫度傳感器完成對溫度參數的監測；濕度、噪聲、振動監測模塊將購買已經成熟的測量儀器完成監測。信號采集模塊通過本地通信接口與主控模塊進行通信；電能計量模塊通過SPI接口與主控模塊進行通信；溫度、濕度、噪聲、振動監測模塊通過RS232接口與主控模塊進行通信。

三、機電設備監洲終端主控模塊設計

監測終端的主控模塊由核心板和底板兩部分組成，是監測終端的核心。本主控模塊主要負責從信號采集模塊獲取機電設備的運行參數，然后對獲得的數據進行相關分析與處理，顯示獲取的機電設備的運行參數，定時保存歷史參數數據，并通過遠程通信接口將采集數據上傳給監測系統主控制端。

四、信號調理電路設計

信號調理電路分為電壓調理和電流調理兩部分，其主要功能為將220V三相四線交流電調理為ATT7022C參數計量模塊所允許的信號輸入范圍：電壓輸入通道在電壓有效值為0.01 V～1V的范圍內時，芯片測量的線性誤差小于0.5%。輸入電壓最佳選擇范圍為0.2 V～0.6V （ATT7022C內部放大后的電壓值），一般當電壓采樣信號有效值為0.1V時，內部電壓通道的放大倍數會設置為4；電流輸入通道在電流有效值為2mV～1V的范圍內時，芯片測量的線性誤差也小于0.5%，這個時候的電能線性誤差將會小于0.1%，滿足監測終端測量的精度要求。

1、電壓調理電路設計

電壓采樣常用的方法有電阻分壓、電壓互感器以及電流互感器輸入。

（l）電阻分壓方法。電阻分壓方法就是利用電阻網絡分壓實現強弱電壓的轉換，這種方法雖然電路比較簡單，但是電路中的分壓電阻要求大功率、高精度且低溫漂，而且因為電流較大，如果電阻散熱問題處理的不好的話會使測量的精度下降。

（2）電壓互感器方法。電壓互感器方法就是利用電壓互感器，按照一定的比例將高電壓轉換為相對較低的電壓，副邊電壓與原邊輸入電壓無關，一般均規定為100V。如果是特定的比例關系的電壓互感器一般都需要定制，若采用此種方法成本較高。

（3）電流互感器輸入方法。電流互感器就是根據電磁感應原理將原邊輸入電流按照一定的比例關系轉換為小電流在副邊輸出.電流互感器輸入方法實際上就是將電壓轉換為電流，再通過比例系數為1：1的電流互感器，之后再將電流轉換為電壓，從而實現強電與弱電之間的轉換。

2、電流調理電路設計

電流調理一般有兩種方法：電阻分流、電流互感器。

（1）電阻分流方法。電阻分流方法就是利用電阻網絡分流實現電流信號與電壓信號的轉換。電阻分流方法雖然電路比較簡單，但是因為電流較大，電路中的分流電阻要求大功率、高精度且低溫漂，而且如果電阻敬熱問題處理的不好的話會使測量的精度下降。

（2）電流互感器方法。電流互感器方法就是利用電流互感器實現強弱電流的變換，并且實現電氣隔離。

結語

以上本文粗略探討了機電設備監測終端的設計，由于篇幅和水平有限，還有許多內容沒有涉及到，比如：機電設備監測終端軟件整體設計、溫度檢測模塊設計等，在今后的工作筆者將不斷努力完善機電設備監測終端的設計方面的內容。

參考文獻：

[1]李強.電力設備狀態監測和故障診斷技術發展趨勢[J].電力信息化，2009，7（2）：12-14

篇2

關鍵詞：船舶機電設備；運行狀態；監測；故障診斷；技術

作為船舶主要組成部分之一，船舶機電設備在船舶運行過程中擁有著不可替代的作用，其運行狀態直接關乎到船舶是否能夠正常運行。一旦船舶機電設備發生故障，不僅可能會帶來極大的經濟損失，甚至可能造成船員出現人員傷亡情況。本文試圖研究開發一種設備運行狀態監測與故障診斷系統，來在線監測船舶機電設備的運行狀態。一旦發現船舶機電設備出現故障，能夠快速診斷出發生故障位置以及發生故障原因，從而及時采取有針對性的維修措施，提高船舶機電設備維修效率，減少船舶發生故障的概率。

1設備運行狀態監測與故障診斷系統建立的必要性

2016年3月27日早上，總噸位920的“粵惠州貨5220”船航至西樵水道西樵大橋上游500米左右時，突然失去動力后失控，雖然船方采取了拋錨等措施，但在船舶慣性加上汛期急流作用下，“粵惠州貨5220”主甲板左舷位置觸碰西樵大橋橋墩，導致西樵大橋橋墩下通航橋孔橋墩表面約150cm×80cm破損，“粵惠州貨5220”船甲板護舷材變形凹陷。從上述案例可以看到船舶機械設備對船舶安全運行有著嚴重的影響，因此研究開發一種設備運行狀態監測與故障診斷系統，來在線監測船舶機電設備的運行狀態，診斷船舶機電設備是否存在安全隱患，并向相關人員進行安全風險提示，進而保護船員人身安全，是非常有必要的。

2設備運行狀態監測與故障診斷系統設計方案

2.1設備運行狀態監測與故障診斷系統結構設計

設備運行狀態監測與故障診斷系統主要完成對船舶機電設備運行狀態監測以及故障診斷，并結合先進的計算機信息技術分析船舶機電設備的運行信息以及故障信息，以確保應用信息化變得更加豐富。設備運行狀態監測與故障診斷系統的邏輯架構主要包含以下幾個部分：數據信息采集層、數據信息傳輸層、數據信息評估層、數據信息管理層、應用層組成（見圖1）。

2.2數據信息采集層

數據信息采集層主要負責船舶機電設備運行狀態信息以及故障信息的采集。與一般監控類信息不一樣的是，運行狀態信息更側重于采集船舶機電設備關鍵部位運行時候的溫度、振動、轉速、保護期狀態、電流等等。有些船舶機電設備由于配備著較為智能化的電控系統，能夠自檢自身的運行狀態，則只需要連接電控系統的數據接口就可以實現數據信息的采集。對于電控系統無法提供的諸如溫度、振動等數據信息，則可以通過在船舶機電設備中安裝對應的傳感器，模擬轉換這些數據信息后再予以采集。

2.3數據信息傳輸層

數據信息傳輸層主要負責傳輸數據信息采集層采集到的有關船舶機電設備運行狀態信息以及故障信息的相關數據至數據信息評估層，以供數據信息評估層分析評估。并利用計算機網絡技術實現船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷系統應用層、船舶各個艙室（船艙、工作艙、公共艙、居住艙、戰斗艙等）的信息聯網。數據信息傳輸層主要分為全線主干網絡、系統應用層網絡、船舶各個艙室局域網絡等幾個部分，并采用標準開放式網絡協議，實現系統功能擴展以及信息化應用。

2.4數據信息評估層

數據信息評估層是建立在數據信息采集基礎上，主要負責對采集到的船舶機電設備的運行狀態數據信息以及故障數據信息的分析評估。通過故障數據信息庫以及數據分析模型算法的建立，實現狀態數據信息以及故障數據信息的解析，從而提取到船舶機電設備的故障特征信號，進而智能分析診斷該船舶機電設備的故障趨勢或故障發生原因。其中智能診斷最核心的技術就是數據分析模型算法的建立，并重點解析船舶機電設備的振動頻譜。倘若數據信息采集層采集到的直接就是明確的故障信息，那么通過故障數據信息庫直接比對即可，不必再次進行解析分析，然后再將相關信息傳輸給應用層，并匹配相應的維護、維修建議，再由用戶發出相應應對指令。此外，數據信息評估層還可以借助狀態評估算法、歷史經驗數據、船舶機電設備信息等內容（這些數據信息都由數據信息管理層儲存與管理）來分析評估數據信息層所采集到的數據信息，然后統籌評估船舶機電設備的運行狀態以及故障風險，從而預警判斷故障趨勢，將故障預計時間計算出來的同時，向應用層提出相應的維修計劃建議。

2.5應用層

應用層主要負責向船舶機電設備維修管理人員提供各種維護、維修信息化功能的應用，具備操作簡單方便的人機界面，并提供船舶機電設備各項數據信息的展示以及各項功能的操作。比如分類展示船舶各類機電設備的運行狀態信息，顯示數據信息評估層的分析評估結果以及維護、維修建議，還能對船舶機電設備原始狀態數據信息進行查詢。應用層還能信息化管理船舶機電設備的維修記錄、維修計劃、維修單、維修資源等，并提供船舶機電設備備件、備品的資源管理功能，還能通過應用層直接查詢、統計、輸入、儲存船舶機電設備的一切相關信息，并提供數據信息生成與打印服務。

3結語

綜上所述，船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷系統的設計符合船舶機電設備運行狀態監測與故障診斷的實際需求以及智能化發展趨勢，該系統的應用能夠有效提高船舶判斷機電設備故障的速度，降低船舶機電設備發生故障的概率，從而有效保障船舶的安全航行。

作者:李建峰 袁磊 賀磊 單位:92896部隊

參考文獻：

[1]于學寬.船舶動力設備狀態監測與故障診斷技術研究[D].武漢理工大學，2013.

[2]李文星.船舶機電設備故障診斷方法研究[J].計算機測量與控制，2013,(8):2093~2095.

[3]張錫清.機電設備的狀態監測與故障診斷[J].山東煤炭科技，2011,(3):71~72.

[4]靳永勝.機電系統狀態監測與故障診斷的技術探討[J].數字技術與應用，2014,(4):233.

[5]覃冕，李小波.淺談船舶機電設備智能故障診斷系統[J].中小企業管理與科技(中旬刊)，2014(8):240~241.

[6]徐小力.機電系統狀態監測及故障預警的信息化技術綜述[J].電子測量與儀器學報，2016(3):325~332.

[7]王雪山.探析船舶機電設備故障診斷方法[J].現代制造技術與裝備，2016,(4):116~117.

篇3

關鍵詞：光纖測溫 在線監測 本質安全 耐高壓 故障診斷

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0009-01

隨著我國煤炭事業的發展，煤礦機械化、自動化水平的提高，高產、高效煤礦對生產過程監控、全礦井生產安全環境監測、生產過程信息綜合利用等方面的網絡化、自動化和智能化提出了更高的要求。煤礦電纜、開關柜、水泵及電機等機電設備的安全運行對于整個礦井生產及安全的影響越來越大。

由于煤礦的環境特殊，機電設備工作環境惡劣，受到地熱、粉塵、潮濕等影響，且極易遭受外力破壞，一旦出現故障會造成巨大損失，煤礦普遍采用的設備定期檢修并不能完全避免此類事故的發生，這就要求能有一種實時監測手段來長期監測保障設備安全運行。因此，對井下防爆開關進行精確的、實時的溫度監測與報警對于提前發現安全隱患和及時的采取應對措施具有重大意義。

1 系統組成

機電設備光纖測溫在線監測系統采用光纖傳感、光纖通訊技術，確保系統的先進性、可靠性。該系統的主干網絡傳輸介質為光纖，采用工業以太網交換機進行數據交換。系統由井下和平地兩部分組成；井下部分主要包括光纖光柵溫度傳感器、光纖測溫監測分站（光纖光柵解調模塊、分站解調軟件）；平地部分主要包括上位機數據采集軟件、WEB軟件、數據庫等。

2 系統功能

機電設備光纖測溫在線監測系統立足于現有礦井綜合自動化系統，是對礦井綜合自動化系統功能較好的完善和補充，本系統采用國際先進的光纖光柵溫度傳感技術，對煤礦機電設備的溫度進行實時在線監測與分析，能夠實時、客觀的縱向反映機電設備的運行狀態和故障程度，有效預防故障和事故的發生，在提高煤礦井下供電安全性能方面具有較好的推廣價值。

3 主要技術指標及主要設備參數設置情況

3.1 主要技術指標

測溫范圍：-20～120 ℃；測溫精度：±2 ℃；溫度分辨率：0.1 ℃；響應頻率：300～3000 Hz；鈴聲級：≥95 dB@1 m；使用環境噪聲≤75 dB；靈敏度：100 mV/Pa@1 kHz；傳輸距離：>10 km。

3.2 光纖多點測溫系統

3.2.1 光纖光柵溫度傳感器

用耐高壓絕緣材料封裝的KBW-90-Z耐高電壓型光纖溫度傳感器已通過中國電力科學研究院耐110 kV高壓認證（可函索）。

溫度傳感器的安裝：①確定溫度測點具置；②對測點位置進行打磨處理，使測點位置平整、清潔，滿足傳感器安裝要求；③用航空專用膠將傳感器固定在待測點上；④記錄安裝時的溫度和檢測點傳感器波長。

3.2.2 光纖光柵解調模塊

礦用光纖式溫度測量裝置是系統的核心部件，實現光信號發生、反射信號的光譜分析、光電轉換、信號放大和信號處理的功能，采用電源和數據總線的模塊化結構，包括：

開關電源模塊：把交流127 V電源轉換為直流電源。

模擬電源模塊：提供光電探測器和放大器用的高精度直流電源。

光電轉換和放大器模塊：內置高速高增益光電探測器和放大器、光電探測器的溫度監測和控制部件。其功能是把輸入的光信號轉換為電信號，并放大到適當的電壓水平。

模數轉換與數字信號處理模塊：內置高性能單片機、高速模數轉換器和數字信號處理器。其功能是把輸入的模擬電信號轉換為數字信號，并根據上位機的命令換算為原始數據、溫度數據或背景數據。

半導體激光器和控制模塊：內置高功率半導體激光器及其驅動電路、光電探測器的溫度監測和控制電路。其功能是實現光信號的發生和光電探測器的閉環程序溫度控制。

光纖器件模塊：內置光纖濾波器和定標光纖段。光纖濾波器的功能是從背散射光信號中提取與溫度有關的感溫信號和與溫度無關的參考信號；定標光纖段的長度在100 m左右，其溫度由內置精密測溫芯片實時監測，通過定標光纖段測量到的溫度與測溫芯片測量的溫度的比較，來消除系統光源起伏、光電探測器及放大器增益。

符合TCP/IP協議：TCP/IP以太網接口配備標準的RJ45插座，系統通過網絡通訊電纜與以太網連接，可實現遠程數據傳輸與監測。

3.2.3 分站解調軟件

分站解調軟件解調傳感器信號后把數據存儲到數據庫中，信號檢測顯示傳感器原始信號、波長數據、功率等信息，通過查看波形可了解傳感器狀態。

3.3 上位機數據采集軟件

上位機數據采集軟件讀取分站數據并存儲到本地數據庫，可以根據不同用戶不同權限建立“系統管理用戶”和“普通用戶”。具有實時顯示、數據查詢、報警設置、參數設置、系統設置等功能。

3.4 WEB軟件

首先獲得上位機軟件服務器IP地址，就可以在同一局域網內任意一臺電腦上通過瀏覽器瀏覽機電設備在線監測系統的實時數據。在瀏覽器中輸入http：//+服務器的IP地址；（輸入時注意選擇中文輸入法）如：服務器的IP地址為：192.168.100.16，則正確格式為：http：//192.168.100.16，回車即可進入登錄頁面。

功能說明：系統登錄后界面顯示：左側為導航菜單欄，列出了軟件的基本功能，包括：實時顯示、數據查詢、報表統計、系統管理等功能；右側顯示各功能頁面。

4 系統應用

通過對超化煤礦井下中央泵房、-300泵房、31泵房的水泵開關進行溫度等安全參數進行監測，實現了電力運行設備的實時在線檢測，通過對設備實時數據的分析和預測，將故障、事故消除在萌芽狀態。同時，這些實時數據和分析預測結果也為實現狀態檢修、提高檢修效率、降低檢修成本起到關鍵的作用，為實現變電所和泵房無人值守提供了有力的保證。

5 結語

機電設備光纖測溫在線監測系統立足高標準、高起點，依據“國內先進、實用可靠、科學經濟”的原則，從裝備現代化、生產自動化、管理信息化入手，提高工作效率，最大程度減少危險環境下易于遇險人群數，為實現主要生產系統無人值守目標提供了可靠的保障。該系統除達到生產安全監測的目的外，可以最大程度降低礦井機電設備事故的發生概率，有效減少事故帶來的經濟損失，確保礦井安全、高效生產，社會效益顯著。

參考文獻

篇4

【關鍵詞】煤礦機電設備管理；監測與故障診斷；在線監測；點檢；巡檢

前言

隨著經濟的發展，煤礦機電設備得到迅速發展和全方面推廣應用。機電設備在煤礦生產安全中占據著越來越重的地位，貫穿于礦井生產戰線的各個環節，遍布于井上下各個生產角落，涉及范圍廣，技術性強。同時由于煤礦生產條件和生產環節的復雜性，給機電設備管理工作提出了新的課題，傳統的機電設備管理方法已不適應當前形勢的發展。因此，應大力加強機電設備管理工作，制定行之有效的管理辦法，提高管理水平，具有十分重要的意義。設備狀態監測和故障診斷技術是目前世界上比較先進的設備管理手段之一。設備的故障診斷，就是利用科學的監測技術，對設備所處的狀態進行監測，預測設備運行的可靠性，確定其整體或局部是正常或異常。它能對設備故障的發展作出早期預報，對出現故障的原因、部位、危險程度等進行識別和評價，預報故障的發展趨勢，迅速地查找故障源，提出對策建議，并針對具體情況迅速地排除故障，避免或減少事故的發生。據歐美及日本等工業發達國家的有關權威部門統計，實施狀態監測與故障診斷技術，企業可以減少50%的重大安全事故，設備停機時間減少40%～60%，設備維修費用降低10%～25%，投資效益比達1：17，據中國相關部門預測，對應于國內一些粗放式管理的企業，這些指標要高于工業發達國家。

1檢修方案確定的基本步驟

設備狀態監測的方式有多種，總的來說有日常點檢、周期巡檢和在線監測三種，具體用哪種方式要根據具體的設備情況而定。其基本步驟如下：

第一步，首先對系統或設備進行分類；第二步，根據分類情況選擇合適的狀態監測方式，對于非關鍵設備一般采用日常點檢和周期巡檢相配合的方式，而對關鍵設備則采用在線監測方式；第三步，對獲得的設備運行數據進行相應的分析處理，綜合運用設備狀態監測與故障診斷技術對設備狀態進行判斷，給出狀態報告和檢修建議；第四步，根據設備狀態報告和檢修建議作出檢修決策并實施相應的檢修；第五步，對檢修結果進行評價，確定此檢修方案的優劣，決定是否重新對設備進行分類，如需要則回到第一步，循環下去不斷完善檢修方案。流程如圖1所示。

2設備狀態在線監測

對于煤礦主通風機、大型空壓機、主排水泵等關鍵設備，應該首先考慮在線監測方式，在機組上固定安裝各種傳感器，對其進行1天24小時不間斷的數據采集，并將其通過以太網或企業局域網傳到數據服務器，然后對這些數據進行必要的處理，提取有用的故障特征，進行模式識別與故障診斷，實時判斷設備運行狀態，通過報警系統提醒設備管理與維修人員及時對設備進行相應的維護。這種方式實時性強、可靠，被廣泛應用于關鍵設備。

EM3000設備遠程監控與運行管理系統是對旋轉機械故障機理和動力學特性研究成果而開發的面向市場的高智能、高可靠性的網絡化設備在線監測與故障診斷系統，融合了先進的IT、現代信號分析和人工智能等技術，構成以數據采集、監測預報、信號分析、故障診斷、數據庫/應用程序服務等子系統組成的管理局域網。系統可自動識別設備運行狀態的變化，異常發展趨勢，監測機組故障的產生、發展和變化的全過程，輕松實現機組本地/遠程監測與故障診斷，方便集成于企業ERP/EAM系統。系統可用于石油、化工、冶金、電力、煤炭等行業的各種旋轉設備。

3設備點檢、巡檢管理

設備點檢管理是利用人的感官和簡單的儀表工具，或精密檢測設備和儀器，按照預先制訂的技術標準，由點檢人員定時或不定時對運行設備進行動態檢查。

點檢管理通常可分為日常點檢和精密點檢兩類。日常點檢是指在日常工作中持續對設備進行常規檢查，完成狀態數據的采集和分析，是精密點檢工作開展的基礎。日常點檢工作的開展，構成了點檢工作的基本框架。精密點檢是對已出現問題的設備作出精細的調查、測定、分析。它是日常點檢工作的延伸，用于專業解決設備故障產生的原因。日常點檢和精密點檢二者不可偏廢。要實現設備點檢制，各企業需要根據各自的特點，策劃相應的組織管理、技術管理和應用方案。

設備巡檢管理是利用專用巡檢設備，周期性地、有組織地按照一定的巡檢路徑對運行設備進行系統的檢測，并將檢測數據傳回到數據管理與分析處理中心，綜合運用各種分析手段進行分析、模式識別判斷設備運行狀態，給出狀態報告。巡檢既可以在現場做簡單的分析診斷，也可以待數據傳回后進行精密診斷，由于其方式比較靈活而被廣泛應用。

PDES設備狀態監測與安全評價系統是針對企業重要設備進行狀態監測而提供的具有良好性價比的整體解決方案。系統采用前臺（采集數據并能進行簡單分析）+后臺（強大的數據管理與分析診斷）模式，具有2個智能振動通道和1個鍵相通道，最高采樣頻率可達100kHz。

4設備監測方案選擇

煤炭工業企業的設備一般比較分散，主要有主通風機、主提升絞車、大型空壓機、主井強力膠帶機、采煤機、掘進機、大型刮板機及膠帶機、主排水泵等，其中有關鍵設備也有非關鍵設備，鑒于此情況，應采用點檢、巡檢、在線監測相結合的方式。這里選用鄭州恩普特設備診斷工程有限公司開發的“PDES設備管理與安全評價系統”和“EM3000設備遠程監控與運行管理系統”作為設備狀態檢測與診斷的工具或系統。

對于主通風機、主提升絞車、大型空壓機、主排水泵等關鍵設備，我們采用“EM3000設備遠程監控與運行管理系統”作為設備狀態在線監測系統，24h不間斷地進行狀態監測，并實時顯示設備運行狀態。利用EM3000強大的數據存儲和分析診斷功能可以及時地發現故障，同時由于EM3000采用B/S結構，實現了數據的集中管理，設備管理人員則可以分散瀏覽。

對于主井強力膠帶機、采煤機、掘進機、大型刮板機及膠帶機等所有次關鍵或非關鍵設備我們采用“PDES設備管理與安全評價系統”進行日常點檢和周期性巡檢，可以作現場分析，也可以將點、巡檢數據傳回管理后臺進行精密診斷，與在線監測相互補充最大程度發揮設備檢測與診斷系統的作用，為企業創造經濟效益。

5結束語

某煤礦應用設備狀態監測與故障診斷系統后，應用一年后的檢修結果評價證明，對煤礦主要關鍵設備進行狀態監測是非常必要的，不但減少了停機的次數，節約了大量的維修費用，而且保證了設備的正常運行，為企業帶來了巨大的經濟效益，其投入效益比達到了1：14。因此，對煤炭工業企業設備進行點、巡檢及在線監測是企業的迫切需要，各煤炭工業企業應該有步驟、有計劃地對企業設備進行狀態檢測，以獲得更大的經濟效益。

參考文獻：

篇5

關鍵詞：機電 維護系統 監測

中圖分類號：TD407 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0035-01

隨著科學技術的迅速的發展，大型設備被廣泛使用，自動化程度也越來越高。但是，由于許多無法避免因素使得這些大型設備有時會出現各種故障。一旦關鍵設備出現故障，將會對生產造成嚴重的影響。煤礦企業是我國經濟發展的支柱企業。現代煤礦企業擁有大量的機電設備，煤礦機械設備安全、正常的運行對于煤礦企業來說是非常重要的。近年來，頻頻出現的重大的惡性機械事故，造成了人員傷亡，造成巨大的經濟損失，可以說我們為此付出了慘痛代價。設備狀態監測和故障診斷技術就是利用科學的檢測方法和現代化技術手段，對設備進行監測，確認其局部或整機是否正常運行。另外，通過監測還可以對設備潛在故障的發展做出早期預報，預測潛在故障的發展趨勢，找出故障原因、產生部位，提出維護對策或建議。

1 煤礦設備維護系統功能

煤礦設備維護系統主要是以現代維護理論和網絡技術為基礎，根據設備的實際運行狀況，并結合企業內部實際情況，對設備狀態以及未來狀態趨勢進行判斷和預測，做出相應的維護決策。它可以有效地結合各種數據（點檢數據、歷史維護數據、狀態監測數據）實現設備維護的網絡化、遠程化和智能化。突破了現有維修技術的弊端，實現對企業中生產設備的科學維護。

煤礦設備維護系統主要有以下幾個功能模塊。（1）基礎數據管理模塊。顧名思義，這一模塊都是一些最基礎的信息。一般情況下可以包括：“部門信息維護、員工信息維護、倉庫信息維護”等內容。（2）設備臺帳管理模塊。此模塊包括“在用設備錄入、設備故障統計錄入、取消設備閑置、在用、閑置、報廢設備查詢”等。負責對設備的基本數據進行統一管理、對設備的來源、去向管理、對設備故障統計管理、提供閑置設備、報廢設備的查詢。（3）報表管理。此模塊包括“點檢報表、點檢計劃、點檢結果”等。主要負責讀取設備點檢的數值、生成點檢計劃、錄入點檢數值、自動生成點檢結果報表。（4）安全管理模塊。此模塊包括：“員工權限管理、權限管理、菜單角色”。主要負責為不同員工制定角色；添加新權限、修改權限；為不同角色定制不同的功能模塊。（5）檢修計劃管理模塊。此模塊包括“檢修錄入、檢修計劃審批、檢修計劃月末轉賬”等。主要是負責制定設備檢修計劃并錄入、對制定的設備檢修計劃進行審批、提供設備檢修計劃的查詢、信息統計。

在此系統的設計中，振動監測可以說是整個維護系統的“眼睛”。它可以獲取設備的運行狀態信息，為維護系統的正常運作提供依據。為維護系統提供設備故障源、提供維護保障。

2 振動監測系統的軟硬件設計

2.1 振動監測系統的硬件設計

系統硬件設計主要由底層信號采集、顯示、存儲和通信四大部分組成。第一，核心硬件的選擇。振動傳感器和嵌入式微處理器的合理選擇對系統的性能好壞起著關鍵性的作用。在硬件的選擇上主要是考慮這兩個方面。第二，存儲模塊。存儲模塊主要是為了實現振動信號歷史數據的存儲，目前常用的有U盤，FLASH芯片，SD卡等。第三，鍵盤、LCD顯示模塊。鍵盤的作用主要是接受來自監測儀用戶參數的輸入，LCD負責提供友好直觀的顯示界面。第四，信號調理電路。大部分傳感器輸出的信號是電壓或電流等模擬信號，需要信號調理電路進行預處理。第五，通信模塊。通信是一種計算機與計算機或者是終端設備之間的信息傳遞方式。我們通過通信模塊來實現計算機與單片機之間的通信。目前單片機通信主要有并行通信和串行通信兩種基本方式。第六，JTAG調試接口。JTAG是一種“邊界掃描測試”的技術。是嵌入式系統進行程序下載和調試的重要途徑。系統的設計應在電路板上預留JTAG接口。

2.2 振動監測系統的軟件設計

軟件開發主要有兩部分組成：基于 Java語言上位機軟件設計和基于STM32F103RET6單片機的下位軟件的設計。上位機軟件設計主要是對煤礦機電設備溫度、壓力、機械振動參數的監測。下位軟件的設計主要包括程序流程設計和應用程序代碼的調試。第一，系統下位機軟件設計。系統上電啟動后，要完成系統各功能模塊的初始化工作。初始化后采用c語言進行主程序的設計。然后進行數據采樣及通信模塊的程序設計。第二，系統上位機軟件設計。主要是包括監測界面的設計、Java的通信設計、應用服務層與數據服務層的數據通信等內容。

客戶/服務器（Client/Server，簡稱C/S）模式數據完整性高、可靠性強、并發控制機制良好，是當前應用程序開發的主要形式。但隨著互聯網迅速發展，C/S結構出現了的缺陷和不足。瀏覽器/服務器（Browser/Server，簡稱B/S）結構未來應用發展的主流方向。在程序設計時可以將C/S模式與B/S模式結合起來使用。

3 結論

機械振動監測技術對于煤礦大型機電設備的維護系統有著重要的作用。振動監測系統的軟硬件設計必須要根據實際情況，并與維護系統相結合來進行。在設計時可以將振動監測技術、網絡技術、微處理器技術和數據庫技術相結合。

參考文獻

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