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通风机在线监测及振动故障诊断系统

1.  项目概述 
矿井主通风向井下提供新鲜风流,以冲淡并排出井下的有害气体和粉尘,保证井下风流的质量符合国家安全卫生标准,造成良好的工作环境,防止各种伤害和爆炸事故。故主通风机在矿井建设和生产期间占有非常重要的地位,其工作的可靠性一直以来都深受重视。因而,矿井主通风机的监测、监控和故障诊断等研究一直以来都是一个受到广泛关注的课题。 
针对目前常用矿用通风机检测系统存在的问题,河南理工大学研究开发了一套集通风机在线监测的网络化(远程化)、通风机控制自动化、故障诊断智能化的完善的通风机远程监测控制与故障诊断系统。本系统性能完善,工作可靠,能够对通风机的电动机、轴承等关键部件的工作状态进行实时监测,自动识别、诊断和预报“转子不平衡”、“转子偏心”等常见故障,帮助机电管理人员及时了解通风机的实际运行状态,避免通风机事故的发生,提高通风机械设备运行的可靠性。 
2. 系统构成 
矿用通风机在线状态监测与故障诊断系统”由工控机、动态数据采集器、动态信号调理模块、传感器、信号转接件等组成。该系统的硬件具有积木化特点,可根据用户要求配置通道数和各种信号调理模块,系统的软件功能和软硬件接口极易扩充。在WINDOWS XP平台上,采用Labview编程,根据现场设备特点,把数据采集、状态监测、信号处理、故障诊断、数据库管理等有机地结合在一起。   
系统由通风机状态信息实时采集系统、通风机状态实时监测与显示系统、振动信号分析处理系统、振动故障预警系统、通风机故障诊断系统、通风机工作状态以及故障信息实时记录查询系统组成。 
3. 系统功能 
系统主要功能包括: 
(1) 实时监测通风机电机功率、 电流、 电压; 
(2) 实时监测通风机轴承、电机轴承、电机绕组的温度; 
(3) 实时监测通风机电机、轴承的振动,实现超限报警; 
(4) 通风机振动信号分析,实现通风机常见机械故障的智能诊断 
(5) 浏览各种监测参数的实时和历史数据、各种动态图形显示; 
系统具有自动化程度高、运行可靠等特点。
4. 系统构成 
 数据采集系统对采集的动态信号提供了实时波形显示功能,相当于一个动态多功能的示波器。 
不仅具有多通道示波功能,还含有实时动态频谱分析(FFT)功能。 
 实时在线监测设备的振动状态,包括振动时域波形及频率分布情况。 
在时域对信号进行统计计算,显示通风机电机各轴承座的振动烈度,可通过通风机振动烈度的大小,初步判断通风机的运行状况。 
对所采集的各种信号,对其进行实时监测,若超过振动标准,则进行报警;   
 系统提供了全面的分析手段,包括时域(加窗处理及相关分析)、频域(FFT和功率谱)、时频域(小波分析)等。 
 对通风机异常的振动信号,除提供报警信息之外还可进行智能故障诊断。 
利用小波分析及人工智能等前沿科学方法对信号进行分析和智能故障诊断。 
 对通风机常见的典型故障(如由叶片开裂、剥落、变形转子偏心引起的转子不平衡,通风机主轴弯曲变形、轴系不对中等)可实现在线自动识别。
该系统不仅能够自动提供通风机运行状况,而且当出现异常时,还可自动诊断出通风机常见故障的部位和类型。 
对长期运行的设备而言,对其各参数的数据进行管理是一项非常重要的工作。 该软件对监测数据自动进行记录 ,有利于对信号进行长期趋势分析或进行对照; 
 自动保存报警信息、故障信息。 
 对长期保存的日常数据,可对其作长期趋势分析,便于观察各参数的变化趋势,有利于掌握设备的运行状况,预测其状态变化趋势,为制定维修计划提供依据 。



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