一種煤礦中央泵房水泵的預判維護及遠程控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煤礦水泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦中央泵房水泵的預判維護及遠程控制方法。首先對煤礦中央泵房水泵機械性能進行分析，然后將水泵關(guān)鍵工況參數(shù)傳入遠程預知維護決策中心，進行數(shù)據(jù)分析，遠程預知維護決策中心將通過已有的數(shù)據(jù)模型，給出水泵目前的機械性能工況評價和維護建議以及維護的時間。遠程預知維護決策中心包括實時工況模塊、故障模擬模塊、預知維護決策模塊及日常維護基本信息模塊。
【專利說明】
一種煤礦中央泵房水泵的預判維護及遠程控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于煤礦水栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭行業(yè)的發(fā)展非常迅速，對于礦山的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟效益的提高，礦山機電設(shè)備的健康運行至關(guān)重要，因此對煤礦水栗設(shè)備的維護和管理，就提出了更大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)行煤礦水栗設(shè)備的維修制度基本是計劃維修制度，分為日常維修(小修)、一般維修(中修)和大修。小修、中修所需費用納入生產(chǎn)成本，大修費用由設(shè)備大修資金中只出。檢修計劃納入企業(yè)計劃，這就會造成不管是否需要，都要按計劃對設(shè)備進行檢修。這樣，在目前煤礦企業(yè)維修資金比較充裕的情況下，可能會出現(xiàn)許多過剩維修，而當煤礦虧損，維修資金極為有限時，則出現(xiàn)不足維修。事實證明，以時間為基礎(chǔ)的計劃維修，約有三分之一的工作量是由于時機不準而產(chǎn)生無效維修，有些在沒有達到規(guī)定的維修時間之前發(fā)生了故障，使得設(shè)備帶病運行，既浪費了維修力量，又影響了安全生產(chǎn)。目前，煤礦機電安全質(zhì)量標準化標準規(guī)定:“全礦機電設(shè)備綜合完好率90%以上，大型在用固定設(shè)備臺臺完好”。
[0003]煤礦水栗的作用就是及時把礦井涌水排到地面，保證井下人員的安全和生產(chǎn)的正常進行。由于排水設(shè)備功率大、耗電多，且長期運行在機器惡劣的環(huán)境中，因此對水栗進行安全性能的監(jiān)測，保證其高效可靠運行，對降低生產(chǎn)成本、提高效益、保證井下人員的安全具有重要意義。目前，水栗的維護采用嚴格的定期檢修制度，但是由于工況的不穩(wěn)定性，使得水栗的定期停機檢修并不能保證及時的排除水栗可能存在的故障隱患。而定期的檢修難免會出現(xiàn)“欠維護”所造成的安全隱患，以及“過維護”所造成的人力和物質(zhì)資源的浪費。
[0004]作為礦用大型固定設(shè)備的水栗，其運行的安全和穩(wěn)定關(guān)乎煤礦安全生產(chǎn)的大局。而目前煤炭行業(yè)乃至整個機械制造生產(chǎn)行業(yè)的大型設(shè)備，仍是采用傳統(tǒng)的定期維護、定期檢修以及門限式故障報警和故障事后維修的模式。先進的檢測設(shè)備功能集中在對設(shè)備的工況監(jiān)測和故障報警。但機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)，尤其是關(guān)鍵設(shè)備，其安全穩(wěn)定無故障運行是最終的目標，因此傳統(tǒng)的維護模式無法在根本上提前將故障消滅在萌芽狀態(tài)并使得機械設(shè)備始終工作在最佳性能點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對目前水栗維護和故障診斷存在的不足，本發(fā)明提出一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，對水栗各項工況參數(shù)進行監(jiān)測并進入決策系統(tǒng)進行處理，改變以往的水栗被動維護、定期維護、故障事后診斷和處理的模式。建立水栗主動維護和應需式維護，事前預知性地進行檢修和維護，從而保證水栗處于近零故障性能下的運行。
[0006]—種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，主要包括首先對煤礦中央栗房水栗機械性能進行分析，然后將水栗關(guān)鍵工況參數(shù)傳入遠程預知維護決策中心，進行數(shù)據(jù)分析，遠程預知維護決策中心將通過已有的數(shù)據(jù)模型，給出水栗目前的機械性能工況評價和維護建議以及維護的時間。
[0007]遠程預知維護決策中心包括實時工況模塊、故障模擬模塊、預知維護決策模塊及日常維護基本信息模塊；
[0008]實時工況模塊主要由現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、礦井監(jiān)控中心、遠程數(shù)據(jù)庫、遠程服務(wù)器組成;現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站與礦井監(jiān)控中心使用礦井環(huán)網(wǎng)通信，礦井監(jiān)控中心接受來自現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站采集的參數(shù)信息，并通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線光纜與預知維護決策模塊聯(lián)網(wǎng)，預知維護決策模塊通過與礦井監(jiān)控終端的通信獲取水栗監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進行分析存入遠程數(shù)據(jù)庫，同時預知維護決策模塊將獲取的水栗監(jiān)控數(shù)據(jù)與故障模擬模塊中數(shù)據(jù)進行分析比較，對水栗給出評價和維護建議或者診斷結(jié)果，并以報表的形式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺傳送到礦井監(jiān)控中心。
[0009]礦井監(jiān)控中心具有多塊現(xiàn)實平臺，可以與中央栗房同步顯示水栗運行參數(shù)，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢，能在運行參數(shù)異常時發(fā)出警報，避免了原先人工觀察數(shù)據(jù)存在的疏漏。
[0010]現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站對水栗的重要工況參數(shù)進行實時采集，并進行就地顯示，主要監(jiān)測水栗的振動、溫度、壓力、流量、水倉水位及電機電參數(shù);振動傳感器分別布置于水栗電機前軸、電機后軸、軸承前軸、軸承后軸及水栗軸向，振動傳感器為振動加速度傳感器，頻率范圍為1-10000HZ;溫度傳感器監(jiān)測軸承及繞組溫度;水倉水位傳感器分別監(jiān)測內(nèi)水倉水位和外水倉水位。
[0011]故障模擬模塊通過采用理論分析與計算機模擬相結(jié)合來模擬水栗關(guān)鍵部位的典型故障，對產(chǎn)生的模擬故障信號進行分析后，得到故障特征值存入故障模擬模塊的故障模擬數(shù)據(jù)庫，以用于水栗狀態(tài)的識別。
[0012]日常維護基本信息模塊包括設(shè)備基本信息子模塊和設(shè)備維護管理子模塊，兩個子模塊分別與預知維護決策模塊網(wǎng)絡(luò)連接以便于隨時調(diào)用各設(shè)備基本信息和維護信息，為水栗的下一步預判維護及遠程控制提供參數(shù);并且實現(xiàn)了對中央栗房所有設(shè)備有效信息數(shù)據(jù)的信息化管理。
[0013]本發(fā)明的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，取得了如下顯著的技術(shù)效果:
[0014](I)建立中央栗房水栗在線監(jiān)測系統(tǒng)，并通過遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將各項參數(shù)數(shù)據(jù)傳入設(shè)備維護決策診斷系統(tǒng)，通過現(xiàn)在數(shù)字信號處理和先進的故障診斷技術(shù)，對設(shè)備的維護和診斷給出診斷結(jié)果和維護建議，可以在更好地保障水栗安全高效運行的前提下，降低設(shè)備運作成本、提高生產(chǎn)效率。
[0015](2)為水栗的安全穩(wěn)定運行提供了保障，其礦井監(jiān)控中心可以及時提醒值守人員水栗的工況，做到規(guī)范維護，提前報警和預知，保障水栗正常運行。
[0016](3)大大降低水栗故障后的損壞率和運行成本，具有較大的經(jīng)濟效益;可以在整個礦山的機電設(shè)備維護中進行應用，預計可以有效地減少維護成本，提高生產(chǎn)效能。
[0017](4)減少了員工的勞動強度，改善員工的工作環(huán)境，提高了員工的技術(shù)素質(zhì)。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，在某煤礦應用中取得了顯著的效果，通過對某煤礦中央栗房設(shè)備的的機械結(jié)構(gòu)進行分析，并且利用本發(fā)明的預判維護及遠程控制方法，得到了中央栗房水栗的故障報告及維修建議。
[0019]電機軸承振動及電機軸承溫度同時大于設(shè)定閾值11.2時，分析故障原因為:軸承疲勞磨損，維修建議為:提醒運行人員電機軸承箱有可能發(fā)生疲勞損壞，出現(xiàn)了脫皮、銹蝕麻坑、內(nèi)圈與軸配合間隙增大等，建議對該軸承進行重點檢查。
[0020]電機軸承溫度大于設(shè)定閾值50時，分析故障原因為:潤滑冷卻系統(tǒng)問題，維修建議為:提醒運行人員檢查潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。(I)檢查軸承箱是否漏油；(2)檢查加油是否恰當;應當按照定期工作的要求給軸承箱加油。潤滑油油位保持在最高、最低刻線之間。注:軸承加油后有時也會出現(xiàn)溫度高的情況，主要是加油過多。這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達某點后(一般在比正常運行溫度高10°c?15°C左右)就會維持不變，然后會逐漸下降。(3)檢查壓力平衡管，保持其與殼體內(nèi)腔正常連通；(4)檢查潤滑油是否清潔；(5)確認不存在上述問題后再進一步仔細檢查電機內(nèi)部。
[0021]電機軸承振動大于設(shè)定閾值37時，分析故障原因為:連接問題，維修建議為:提醒運行人員電機振動異常，建議:檢查水栗基礎(chǔ)剛度和固定情況(基礎(chǔ)剛度、地腳螺栓、機殼與支架、軸承底座等)
[0022]水栗軸承振動及水栗軸承溫度同時大于設(shè)定閾值286時，分析故障原因為:提醒運行人員水栗軸承有可能發(fā)生疲勞損壞，出現(xiàn)了脫皮、銹蝕麻坑、內(nèi)圈與軸配合間隙增大等，建議對該軸承進行重點檢查。
[0023]建立中央栗房水栗在線監(jiān)測系統(tǒng)，并通過遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將各項參數(shù)數(shù)據(jù)傳入設(shè)備維護決策診斷系統(tǒng)，通過現(xiàn)在數(shù)字信號處理和先進的故障診斷技術(shù)，對設(shè)備的維護和診斷給出診斷結(jié)果和維護建議，可以在更好地保障水栗安全高效運行的前提下，降低設(shè)備運作成本、提高生產(chǎn)效率。
【主權(quán)項】
1.一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，其特征在于:首先對煤礦中央栗房水栗機械性能進行分析，然后將水栗關(guān)鍵工況參數(shù)傳入遠程預知維護決策中心，進行數(shù)據(jù)分析，遠程預知維護決策中心將通過已有的數(shù)據(jù)模型，給出水栗目前的機械性能工況評價和維護建議以及維護的時間。 遠程預知維護決策中心包括實時工況模塊、故障模擬模塊、預知維護決策模塊及日常維護基本信息模塊。 實時工況模塊主要由現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、礦井監(jiān)控中心、遠程數(shù)據(jù)庫、遠程服務(wù)器組成;現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站與礦井監(jiān)控中心使用礦井環(huán)網(wǎng)通信，礦井監(jiān)控中心接受來自現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站采集的參數(shù)信息，并通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線光纜與預知維護決策模塊聯(lián)網(wǎng)，預知維護決策模塊通過與礦井監(jiān)控終端的通信獲取水栗監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進行分析存入遠程數(shù)據(jù)庫，同時預知維護決策模塊將獲取的水栗監(jiān)控數(shù)據(jù)與故障模擬模塊中數(shù)據(jù)進行分析比較，對水栗給出評價和維護建議或者診斷結(jié)果，并以報表的形式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺傳送到礦井監(jiān)控中心。2.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，其特征在于:礦井監(jiān)控中心具有多塊現(xiàn)實平臺，可以與中央栗房同步顯示水栗運行參數(shù)，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢，能在運行參數(shù)異常時發(fā)出警報，避免了原先人工觀察數(shù)據(jù)存在的疏漏。3.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，其特征在于:現(xiàn)場監(jiān)測信號采集子站對水栗的重要工況參數(shù)進行實時采集，并進行就地顯示，主要監(jiān)測水栗的振動、溫度、壓力、流量、水倉水位及電機電參數(shù);振動傳感器分別布置于水栗電機前軸、電機后軸、軸承前軸、軸承后軸及水栗軸向，振動傳感器為振動加速度傳感器，頻率范圍為1-10000HZ;溫度傳感器監(jiān)測軸承及繞組溫度;水倉水位傳感器分別監(jiān)測內(nèi)水倉水位和外水倉水位。4.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，其特征在于:故障模擬模塊通過采用理論分析與計算機模擬相結(jié)合來模擬水栗關(guān)鍵部位的典型故障，對產(chǎn)生的模擬故障信號進行分析后，得到故障特征值存入故障模擬模塊的故障模擬數(shù)據(jù)庫，以用于水栗狀態(tài)的識別。5.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦中央栗房水栗的預判維護及遠程控制方法，其特征在于:日常維護基本信息模塊包括設(shè)備基本信息子模塊和設(shè)備維護管理子模塊，兩個子模塊分別與預知維護決策模塊網(wǎng)絡(luò)連接以便于隨時調(diào)用各設(shè)備基本信息和維護信息，為水栗的下一步預判維護及遠程控制提供參數(shù);并且實現(xiàn)了對中央栗房所有設(shè)備有效信息數(shù)據(jù)的信息化管理。
【文檔編號】G05B19/048GK106066621SQ201610600306
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月27日
【發(fā)明人】孟國營, 張小康, 翟宇, 程曉涵, 汪愛明, 張旭平, 馬麗芳, 白建民, 鄭斌斌
【申請人】霍州煤電集團有限責任公司, 北京中礦四邁科技有限公司