對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于采煤機(jī)維修的探究

付偉

【摘 要】采煤機(jī)是煤炭企業(yè)進(jìn)行礦業(yè)開(kāi)采活動(dòng)時(shí)必須用到的一種機(jī)械設(shè)備，主要作用煤炭開(kāi)采。對(duì)于煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，采煤時(shí)采煤機(jī)的運(yùn)行有效性將直接對(duì)其經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生影響，所以保證采煤機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，并想辦法提高它運(yùn)行效率是促進(jìn)煤炭企業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵手段。針對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行效率的重要性，本文對(duì)影響其效率的故障因素作簡(jiǎn)要介紹，并提出要做好采煤機(jī)的維修，建議將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到采煤機(jī)維修工藝中，并對(duì)應(yīng)用情況作詳細(xì)論述。

【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；采煤機(jī)；維修；應(yīng)用

煤炭企業(yè)使用采煤機(jī)來(lái)開(kāi)采煤炭等資源。在煤炭的開(kāi)采過(guò)程中，采煤機(jī)作為一種機(jī)械設(shè)備，很容易因?yàn)檫\(yùn)行磨損或其他因素影響而發(fā)生故障，這時(shí)就要判斷故障原因，采取相應(yīng)的措施對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行維修。然而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前煤炭企業(yè)所使用的采煤機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了綜采集自動(dòng)化，維修時(shí)操作人員不僅面臨著部件多、結(jié)構(gòu)雜，難以找到故障點(diǎn)的難題，還因采煤現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的惡劣性影響，使得維修工作更加難以開(kāi)展。在這樣的前提背景下，文章提出將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于采煤機(jī)維修工藝中這一建議，以提高采煤機(jī)的維修效率，保證采煤機(jī)的正常運(yùn)行。

1.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的意義以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的必要性

1.1遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的意義

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的唯一意義在于它的基本作用。在采煤機(jī)維修工藝中引進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)來(lái)對(duì)采煤設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可隨時(shí)得知采煤設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并且根據(jù)運(yùn)行參數(shù)的異常變化可判斷出采煤設(shè)備的運(yùn)行故障，準(zhǔn)確找到故障部位，在第一時(shí)間內(nèi)通知維修人員對(duì)其故障進(jìn)行處理。相比于傳統(tǒng)的采煤機(jī)故障維修技術(shù)，這一套故障檢測(cè)、判斷和維修動(dòng)作，不僅有效縮短了故障維修時(shí)間，還節(jié)省了維修人員的工作量，提高了采煤機(jī)的好維修效率。

1.2遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于采煤維修工藝中的必要性

傳統(tǒng)的采煤機(jī)維修耗時(shí)耗力，且多屬于事后維修，做不到事前預(yù)防。而引進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后則不同，該系統(tǒng)不僅能有效提升采煤機(jī)的事后維修效率，為維修人員省去大量不必要的工作，還能做到故障的事前預(yù)防，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)來(lái)判斷采煤機(jī)可能存在的故障隱患，并通過(guò)日常維護(hù)、校正等方式將故障隱患消除，保證采煤機(jī)的正常運(yùn)行。盡管現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)采煤機(jī)的維修工藝仍然以定期維修為主，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在其中的應(yīng)用并不廣泛，但相信隨著采煤技術(shù)與維修技術(shù)的不斷完善，未來(lái)某段時(shí)間內(nèi)采煤機(jī)定期維修方式也必將轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)檢修。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在采煤機(jī)維修中的應(yīng)用

維修采煤機(jī)時(shí)引進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)，建立起一套較為完善的采煤機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)采煤機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)采集、處理方式將和采煤機(jī)故障信息反饋到本地的故障診斷系統(tǒng)，通過(guò)故障診斷系統(tǒng)分析出故障的原因，然后再根據(jù)故障原因來(lái)控制采煤機(jī)，以保障采煤機(jī)的運(yùn)行安全。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化自動(dòng)操作運(yùn)行的基礎(chǔ)，是提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、機(jī)械化水平的重要手段。

2.1基于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（GPRS）的采煤機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

基于GPRS的采煤機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場(chǎng)故障診斷系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診斷中心、遠(yuǎn)程診斷專(zhuān)家系統(tǒng)等組成。

（1）數(shù)據(jù)采集單元采用傳感器獲取采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，如電壓、電流、壓力、速度、位移等。

（2）現(xiàn)場(chǎng)故障診斷系統(tǒng)直接面向采煤機(jī)，提供在線(xiàn)診斷服務(wù)，并可通過(guò)與遠(yuǎn)程診斷專(zhuān)家系統(tǒng)協(xié)作獲取相應(yīng)的支持，為其提供故障診斷知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。它完成故障診斷時(shí)，獲得了大量的設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)及診斷知識(shí)，并在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中加以不斷整理總結(jié)后，用來(lái)豐富其自身知識(shí)庫(kù)；另一方面它同遠(yuǎn)程診斷專(zhuān)家相互補(bǔ)充新知識(shí)。

（3）遠(yuǎn)程診斷中心是設(shè)在某地域或單位的故障診斷專(zhuān)家組成的虛擬診斷中心，主要由遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器和軟件系統(tǒng)組成。其核心是診斷專(zhuān)家和故障診斷知識(shí)庫(kù)。故障診斷知識(shí)庫(kù)為采煤機(jī)的故障診斷提供相應(yīng)知識(shí)，并不斷獲取現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)的知識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行提取，以豐富自身的知識(shí)庫(kù)，不斷提高自身的診斷和遠(yuǎn)程服務(wù)能力。遠(yuǎn)程診斷中心在線(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析處理，綜合各專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行故障實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線(xiàn)診斷，得出診斷結(jié)果及控制策略；提供對(duì)技術(shù)人員的遠(yuǎn)程培訓(xùn)和在線(xiàn)操作培訓(xùn)。

（4）遠(yuǎn)程診斷專(zhuān)家可以是人或是診斷專(zhuān)家系統(tǒng)。從圖1可看出，監(jiān)測(cè)信息的流向?yàn)椋翰擅簷C(jī)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)載監(jiān)控系統(tǒng)一GPRS-Internet一遠(yuǎn)程診斷中心一遠(yuǎn)程診斷專(zhuān)家；而診斷結(jié)果的流向則相反。診斷專(zhuān)家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)診斷系統(tǒng)傳送來(lái)的信息進(jìn)行分析處理，根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行條件、故障征兆等，給出診斷結(jié)果和控制策略，并將其融人診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)。

2.2采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的主要內(nèi)容

采煤機(jī)需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)有：采煤機(jī)運(yùn)行的內(nèi)部系統(tǒng)參數(shù)和需要加裝外部傳感器而獲得采煤機(jī)運(yùn)行的外部參數(shù)。

2.3基于GPRS的采煤機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作模式

（1）本地監(jiān)控及診斷。當(dāng)采煤機(jī)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)采煤機(jī)信號(hào)進(jìn)行采集、處理，并發(fā)送至本地故障診斷系統(tǒng)，利用診斷推理機(jī)進(jìn)行診斷，確定故障原因，然后通過(guò)采煤機(jī)端頭站和機(jī)載控制器控制采煤機(jī)。當(dāng)本地診斷不能解決問(wèn)題時(shí)，可申請(qǐng)異地遠(yuǎn)程診斷。

（2）異地實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)信息及診斷申請(qǐng)報(bào)告?zhèn)髦吝h(yuǎn)程診斷中心。遠(yuǎn)程診斷中心確定實(shí)時(shí)診斷時(shí)間，并通知現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及有關(guān)專(zhuān)家。在約定的協(xié)同診斷時(shí)間內(nèi)，各專(zhuān)家和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員通過(guò)視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行會(huì)診討論和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。診斷專(zhuān)家根據(jù)協(xié)同診斷情況及監(jiān)測(cè)信息得出診斷結(jié)論，并發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到采煤機(jī)維修工藝中，利用GPRS技術(shù)來(lái)對(duì)采煤機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，不僅可有效提高設(shè)備故障的事后處理效率，還能充分發(fā)揮出GPRS技術(shù)的監(jiān)控作用，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)故障的事前預(yù)防，促進(jìn)采煤機(jī)自動(dòng)化無(wú)人工作面的實(shí)現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)GPRS系統(tǒng)在采煤機(jī)維修工藝中的應(yīng)用情況的論述，得出GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控是一種可實(shí)施的經(jīng)濟(jì)實(shí)用方法。該方法對(duì)于推動(dòng)我國(guó)煤炭科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，提高煤礦安全生產(chǎn)水平具有非常重要的意義。 [科]

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