全断面掘进机故障预测与健康管理系统研究

王 刚

（山西汾西矿业集团南关煤业公司，山西 晋中 032000）

1 全断面掘进机故障预测与健康管理系统的结构

1.1 系统结构体系监测等级的确定

为了合理科学地选出监测对象的监测方案，通过项目建设人员的经验，应该把监测对象划分出不同级别来管理。级别分为三个等级，分别用A、B、C来表示。其中，A 表示核心设备，B 表示主要设备，C表示一般设备，表1 中显示了详细的划分[1-3]。

表1 监测对象等级划分

1.2 全断面掘进机故障预测与健康管理系统的构成

全断面掘进机故障预测与健康管理系统是由两部分组成的，一部分是硬件系统，另一部分是软件系统。其组成如图1 所示。系统应满足以下的限制：

图1 全断面掘进机故障预测与健康管理结构图

1）在恶劣的施工环境下能够正常工作；

2）能够保证检测数据的实时传输，清晰直接地查看数据走向。

1.3 系统监测参数的确定

系统功能最根本的要求是数据采集，数据采集的前提是明确监测数据。全断面掘进机设备内部自带数据的采集，由于其结构原因，自身的数据采集只可以收集重要设备的数据[4]，不能够达到监测、预测的水准。所以我们要在设备上安装传感器，以便获取机器运行时的全部参数，为监测和预测提供数据的支持。将监测参数汇总如下页表2 所示。

表2 全断面掘进机监测数据

2 全断面掘进机状态监测系统的设计

全断面掘进机需要进行的监测目标过多，我们就以主电动机为分析对象[5]。监测的方式一般依靠温度和振动监测来实现，而机带传感器是收集温度的主要设备，振动信号的收集必须由外加的传感器来收集。……