[發明專利]一種礦井提升機的故障診斷與監測系統

在審

• 申請號: 202011000884.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112209196A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）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）人: 淮北礦業股份有限公司;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: 蕪湖眾匯知識產權代理事務所(普通合伙) 34128
• 代理人: 曹宏筠

本發明公開了一種礦井提升機的故障診斷與監測系統包括提升機，其特征在于，包括設置在提升機上的多個監測節點、匯聚監測節點信息的匯聚節點和作為智能終端的上位機，提升機上的多個監測節點的信號輸入端分別與提升機多個關鍵器件的信號輸出端連接，多個監測節點均與匯聚節點的信息雙向交流，匯聚節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點分別與多個監測節點的信號輸出端連接。采用本技術方案，構建的實時感知和數據傳輸系統，可以使數據的采集和傳輸更加快速可靠；模糊故障樹和貝葉斯相結合的故障診斷算法能提高提升機故障的準確性；該系統能對礦井提升機進行實時故障診斷和監測，保證提升機的安全高效運行。

技術領域

本發明屬于提升機監測領域，更具體地說，本發明涉及一種礦井提升機的故障診斷與監測系統。

背景技術

礦井提升機作為一種安全可靠的運載人與物的大型運輸設備，是立井開拓中井上與井下的唯一通道，是礦井生產的要道，一旦發生故障，直接危及煤礦井下人員的生命安全，嚴重影響礦井生產能力。

當前煤礦提升機監控設備并不完善,容易出現故障。同時，提升機電控系統復雜,而煤礦的提升機維修人員技術相對落后,發生故障時很難查找和排除。目前，礦山機電設備檢測中多采用單片機技術，性能不穩定、抗干擾能力差、多是單機本地運行，很難成為一個集群化的狀態監測和故障診斷的監測體系；無論是基于神經網絡、模糊理論還是語義環境等智能故障診斷技術都不能非常有效地滿足提升機的不確定性故障推理與維修決策；故障診斷研究的多是故障出現后進行分析處理，判斷故障；不能實現實時故障監測、故障預測以及故障發生后的維修決策。

本發明提出了一種基于混合貝葉斯的故障診斷算法對提升機進行故障診斷，該算法將模糊故障樹和貝葉斯相結合，通過相應計算確定提升機故障類型和位置。

故障樹作為常用的系統可靠性、安全性分析及故障診斷決策模型，其優點在于能夠簡潔直觀得針對系統進行故障診斷與定位，模糊故障樹是在傳統故障樹的基礎上建立，將模糊數學理論與傳統故障樹分析方法相結合，從而解決傳統故障樹對定值的分析推廣到對不定性的問題，成功讓故障樹分析法使用更加寬廣。而貝葉斯網絡是概率理論和圖論相結合的產物，主要是針對于人工智能領域中不確定性問題的研究發展起來的。貝葉斯網絡的突出特點是用概率來表示各種變量形式的不確定性，同時也是利用概率規則來實現網絡的推理和學習的，在建模能力和在可靠性分析能力上比模糊故障樹更具備優勢它，能夠將事件的先驗概率及其后驗概率聯系起來。將模糊故障樹和貝葉斯網絡相結合，形成混合貝葉斯網絡，可以結合了二者的優點，同時二者在實踐中得到了廣泛的應用。

為了保障提升機安全運行，在發生故障時能盡快查找到故障的原因，本發明建立了一套基于混合貝葉斯故障診斷算法的提升機故障診斷和監測系統，進行提升機運行相關信號的采集、數據的處理與傳輸、信息的共享，具有提升機運行狀態顯示、工作狀況分析、智能故障診斷等功能，使得提升機故障診斷在物聯網技術下越來越智能化，對煤炭企業的安全生產、文明生產、科學生產具有重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種礦井提升機的故障診斷與監測系統，該系統利用先進低功耗控制芯片、高精度傳感器、低功耗無線通信網絡以及高效的故障診斷算法，實現提升機的遠程監測、運行狀態顯示、工作狀況分析、智能故障診斷等功能，可以解決目前提升機無法遠程監測和故障診斷不實時、不準確等問題。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：包括提升機，其特征在于，包括設置在提升機上的多個監測節點、匯聚監測節點信息的匯聚節點和作為智能終端的上位機，提升機上的多個監測節點的信號輸入端分別與提升機多個關鍵器件的信號輸出端連接，多個監測節點均與匯聚節點的信息雙向交流，匯聚節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點分別與多個監測節點的信號輸出端連接。