[發(fā)明專利]一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000884.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112209196A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫輝煌;劉志正;董明照;祁連光;王光輝;孟祥宇;張梅;李敬兆;趙前進;趙寶
• 申請（專利權(quán)）人: 淮北礦業(yè)股份有限公司;安徽理工大學
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B19/06;G06N7/00;G06N7/02
• 代理公司: 蕪湖眾匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 34128
• 代理人: 曹宏筠

1.一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，包括提升機，其特征在于：包括設(shè)置在提升機上的多個監(jiān)測節(jié)點、匯聚監(jiān)測節(jié)點信息的匯聚節(jié)點和作為智能終端的上位機，提升機上的多個監(jiān)測節(jié)點的信號輸入端分別與提升機多個關(guān)鍵器件的信號輸出端連接，多個監(jiān)測節(jié)點均與匯聚節(jié)點的信息雙向交流，匯聚節(jié)點的通信串口與上位機的通信串口相連接；上位機的信號輸入端通過匯聚節(jié)點分別與多個監(jiān)測節(jié)點的信號輸出端連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述多個監(jiān)測節(jié)點均由第一主控芯片、傳感器模塊、第一無線收發(fā)模塊、第一電源電路、第一時鐘電路、第一復位電路組成，傳感器模塊設(shè)置在所述提升機對應的器件上，提升機器件的信號輸出端通過傳感器模塊與第一主控芯片的信號輸入端連接，第一主控芯片通過第一無線收發(fā)模塊與所述匯聚節(jié)點進行信息交流，第一電源電路、第一時鐘電路和第一復位電路均為第一主控芯片的外圍電路與第一主控芯片連接以輔助主控芯片工作。

3.按照權(quán)利要求2所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第一主控芯片的信號輸出端通過所述第一無線收發(fā)模塊與所述匯聚節(jié)點的信號輸入端連接。

4.按照權(quán)利要求2所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第一主控芯片均為STM32F103ZET6芯片，所述傳感器模塊則根據(jù)所述提升機所需監(jiān)測的器件選用對應的傳感器，所述第一無線收發(fā)模塊為LoRa通信模塊。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述匯聚節(jié)點由第二主控芯片、第二無線收發(fā)模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、第二電源電路、第二時鐘電路、第二復位電路組成，電平轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端與所述上位機的信號輸入端連接，電平轉(zhuǎn)換模塊的信號輸出端與第二主控芯片的信號輸入端連接，第二主控芯片通過第二無線收發(fā)模塊與所述監(jiān)測節(jié)點進行信息交流，第二電源電路、第二時鐘電路和第二復位電路均為第二主控芯片的外圍電路與第二主控芯片連接以輔助第二主控芯片工作。

6.按照權(quán)利要求5所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第二主控芯片的信號輸入端通過所述第二無線收發(fā)模塊與所述監(jiān)測節(jié)點的信號輸出端連接。

7.按照權(quán)利要求5所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第二主控芯片為STM32F103ZET6芯片，所述電平轉(zhuǎn)換模塊采用RS232電平轉(zhuǎn)換模塊，所述第二無線收發(fā)模塊為LoRa通信模塊。

8.按照權(quán)利要求1所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機為工控機，工控機中設(shè)置有為工作人員提供交互界面的監(jiān)控平臺，監(jiān)控平臺采用WINCC編寫，工控機通過所述匯聚節(jié)點與所述監(jiān)測節(jié)點的信息雙向交流。

9.按照權(quán)利要求8所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)控平臺是由系統(tǒng)功能模塊、提升機故障實時報警模塊和故障類型位置顯示模塊組成，系統(tǒng)功能模塊由用戶管理功能、運行狀態(tài)瀏覽及查詢功能、歷史記錄功能、系統(tǒng)維護功能組成；提升機故障實時報警模塊的信號輸入端通過所述匯聚節(jié)點與所述監(jiān)測節(jié)點的信號輸出端連接；故障類型位置顯示模塊的信號輸入端通過所述匯聚節(jié)點與所述監(jiān)測節(jié)點的信號輸出端連接。

10.一種礦井提升機監(jiān)測方法，包括權(quán)利要求1至9任一所述的一種礦井提升機的故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述故障類型位置顯示模塊的故障診斷算法為基于模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡的故障診斷算法，故障診斷算法由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理、模糊故障樹分析和貝葉斯網(wǎng)絡可靠性分析組成，所述工控機首先通過所述匯聚節(jié)點和監(jiān)測節(jié)點將采集所述提升機運行的信號進行預處理和多源信息融合計算，然后將處理后的數(shù)據(jù)放入搭建好的故障樹進行初步計算，得到相應模糊數(shù)和底事件概率重要度，接著根據(jù)映射規(guī)則將模糊故障樹映射為貝葉斯網(wǎng)絡，將模糊故障樹求得的底事件概率重要度作為先驗概率，對貝葉斯網(wǎng)絡進行可靠性分析，從而確定故障類型和位置。