煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统设计应用 .pdfVIP

煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系

统设计应用

摘要：煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统的研究和应用可以提高煤矿

生产的安全性和效率，降低设备故障带来的生产停机和损失。同时，还可以为设

备维护和管理提供科学依据，延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性和运行效

率。因此，加强对煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统的研究和推广应用具

有重要的现实意义。基于此，文章主要分析了煤矿胶带输送机监测监控与故障诊

断系统设计应用。

关键词：煤矿；胶带输送机；监测监控；故障诊断系统设计；应用

1煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统的功能

（1）运行状态监测。通过传感器采集胶带输送机的运行参数，如速度、温

度、振动等，实时监测运行状态，及时发现异常情况。（2）故障诊断。通过对

胶带输送机的运行数据进行分析，结合故障诊断算法，判断故障类型和严重程度，

准确诊断故障原因。（3）预警和报警。当系统监测到胶带输送机存在异常情况

或故障时，及时发出预警或报警信号，提醒操作人员采取相应的措施。（4）数

据分析与统计。对胶带输送机的运行数据进行统计和分析，提供运行状态的趋势

分析和故障频率统计，为设备维护和管理提供依据。（3）远程监控与管理。通

过互联网和远程通信技术，实现对胶带输送机的远程监控和管理，方便及时掌握

设备运行情况和故障信息。如下图：

2系统整体方案设计

煤矿胶带输送机的主要运行原理是利用胶带与滚筒之间的摩擦力来推动胶带

的运转，从而实现煤炭的连续输送。具体来说，煤矿胶带输送机由电动机、减速

机、滚筒和胶带等组成。当电动机启动时，通过减速机将电动机的转速转换为适

宜的滚筒转速。滚筒通过轴承支撑在输送机的架子上，胶带则绕过滚筒并与之接

触。当电动机启动后，通过传动装置将动力传递给滚筒，使滚筒开始旋转。胶带

与滚筒之间的摩擦力使胶带随着滚筒的转动而移动。煤炭被放置在胶带上，随着

胶带的运转，煤炭被连续地输送到目的地。在实际运行过程中，多台驱动电机会

驱动滚筒的运行，滚筒产生的摩擦力推动胶带运转，从而实现煤炭的输送。同时，

自动张紧系统会根据需要实时调整胶带的张力，以达到最佳运行状态。研究人员

确定了以下几个方面的监测内容来监测设备的运行情况：（1）系统监测量。包

括胶带运行速度、滚筒温度、张紧力、电机电流、设备振动、烟雾信号等。通过

监测这些参数，可以及时了解设备的运行状态，发现异常情况并及时采取措施。

（2）系统控制量的采集。主要针对设备内各个继电器控制节点的信息进行采集。

通过监测这些控制节点的信息，可以了解设备的控制状态，判断设备是否正常工

作。通过监测上述内容，可以及时发现设备的故障和异常情况，提前进行维修和

保养，确保设备的正常运行。

3煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统的整体设计

3.1设备选型

在设计煤矿胶带输送机的监测监控与故障诊断系统时，需要综合考虑设备的

可靠性、稳定性和功能性，并根据具体的监测和诊断需求选择合适的传感器、采

集器、控制器和通信设备。在选择传感器时，要考虑其测量范围、精度、稳定性

和耐用性。常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、振动传感器、电流传感

器等，根据具体的监测需求选择合适的传感器。采集器是将传感器采集到的数据

进行处理和转换的设备。它可以将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，并

进行滤波、放大、线性化等处理。在选型时，要考虑采集器的采样率、分辨率、

通道数等参数，以及其对信号处理的能力。控制器是用来对煤矿胶带输送机进行

监控和诊断的中心设备。它可以接收并处理采集器传输过来的信号，并进行数据

分析、故障诊断、报警等操作。在选型时，要考虑控制器的处理能力、存储容量、

通信接口等参数，以及其对监控和诊断功能的支持程度。通信设备用于将监测数

据传输到监控中心或云平台。常见的通信设备包括以太网、无线通信模块、串口

通信等。在选型时，要考虑通信设备的传输速率、稳定性、覆盖范围等参数，以

及其对各种通信协议的支持程度。

3.2系统控制单元设计

根据煤矿胶带输送机监测监控与故障诊断系统的实际工作需要，以下是系统

控制单元设计的几个方面：（1）主控制器设计。主控制器是系统的核心，负责

接收传感器数据、进行数据处理和分析、控制胶带输送机的运行等。在设计主控

制器时，需要考虑其处理能力、存储容量、通信接口等参数，以及其对监测和诊

断功能的支持程度。同时，还需设计相应的算法和逻辑，以实现监测和诊断系统

的各项功能。（2）组合配电单元设计。组合配电单