張勇

摘 要：對煤礦機(jī)電設(shè)備的維護(hù)工作是煤礦企業(yè)設(shè)備管理的重要內(nèi)容。只有保證安全合理的維護(hù)工作，確保煤礦企業(yè)大型機(jī)電設(shè)備能夠正常工作，實(shí)現(xiàn)煤礦的生產(chǎn)工作安全、有序、正常的進(jìn)行，才能提高其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，更好的促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展。機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)對于大型機(jī)電設(shè)備的維護(hù)有著重要的作用。本文主要是針對煤礦大型機(jī)電設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了簡單的分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電 維護(hù)系統(tǒng) 監(jiān)測

中圖分類號：TD407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0035-01

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速的發(fā)展，大型設(shè)備被廣泛使用，自動(dòng)化程度也越來越高。但是，由于許多無法避免因素使得這些大型設(shè)備有時(shí)會出現(xiàn)各種故障。一旦關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障，將會對生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。煤礦企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱企業(yè)?，F(xiàn)代煤礦企業(yè)擁有大量的機(jī)電設(shè)備，煤礦機(jī)械設(shè)備安全、正常的運(yùn)行對于煤礦企業(yè)來說是非常重要的。近年來，頻頻出現(xiàn)的重大的惡性機(jī)械事故，造成了人員傷亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，可以說我們?yōu)榇烁冻隽藨K痛代價(jià)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)就是利用科學(xué)的檢測方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，確認(rèn)其局部或整機(jī)是否正常運(yùn)行。另外，通過監(jiān)測還可以對設(shè)備潛在故障的發(fā)展做出早期預(yù)報(bào)，預(yù)測潛在故障的發(fā)展趨勢，找出故障原因、產(chǎn)生部位，提出維護(hù)對策或建議。

1 煤礦設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)功能

煤礦設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)主要是以現(xiàn)代維護(hù)理論和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，并結(jié)合企業(yè)內(nèi)部實(shí)際情況，對設(shè)備狀態(tài)以及未來狀態(tài)趨勢進(jìn)行判斷和預(yù)測，做出相應(yīng)的維護(hù)決策。它可以有效地結(jié)合各種數(shù)據(jù)（點(diǎn)檢數(shù)據(jù)、歷史維護(hù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)）實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化和智能化。突破了現(xiàn)有維修技術(shù)的弊端，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)中生產(chǎn)設(shè)備的科學(xué)維護(hù)。

煤礦設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)功能模塊。（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊。顧名思義，這一模塊都是一些最基礎(chǔ)的信息。一般情況下可以包括：“部門信息維護(hù)、員工信息維護(hù)、倉庫信息維護(hù)”等內(nèi)容。（2）設(shè)備臺帳管理模塊。此模塊包括“在用設(shè)備錄入、設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)錄入、取消設(shè)備閑置、在用、閑置、報(bào)廢設(shè)備查詢”等。負(fù)責(zé)對設(shè)備的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理、對設(shè)備的來源、去向管理、對設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)管理、提供閑置設(shè)備、報(bào)廢設(shè)備的查詢。（3）報(bào)表管理。此模塊包括“點(diǎn)檢報(bào)表、點(diǎn)檢計(jì)劃、點(diǎn)檢結(jié)果”等。主要負(fù)責(zé)讀取設(shè)備點(diǎn)檢的數(shù)值、生成點(diǎn)檢計(jì)劃、錄入點(diǎn)檢數(shù)值、自動(dòng)生成點(diǎn)檢結(jié)果報(bào)表。（4）安全管理模塊。此模塊包括：“員工權(quán)限管理、權(quán)限管理、菜單角色”。主要負(fù)責(zé)為不同員工制定角色；添加新權(quán)限、修改權(quán)限；為不同角色定制不同的功能模塊。（5）檢修計(jì)劃管理模塊。此模塊包括“檢修錄入、檢修計(jì)劃審批、檢修計(jì)劃月末轉(zhuǎn)賬”等。主要是負(fù)責(zé)制定設(shè)備檢修計(jì)劃并錄入、對制定的設(shè)備檢修計(jì)劃進(jìn)行審批、提供設(shè)備檢修計(jì)劃的查詢、信息統(tǒng)計(jì)。

在此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，振動(dòng)監(jiān)測可以說是整個(gè)維護(hù)系統(tǒng)的“眼睛”。它可以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，為維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供依據(jù)。為維護(hù)系統(tǒng)提供設(shè)備故障源、提供維護(hù)保障。

2 振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)

2.1 振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要由底層信號采集、顯示、存儲和通信四大部分組成。第一，核心硬件的選擇。振動(dòng)傳感器和嵌入式微處理器的合理選擇對系統(tǒng)的性能好壞起著關(guān)鍵性的作用。在硬件的選擇上主要是考慮這兩個(gè)方面。第二，存儲模塊。存儲模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號歷史數(shù)據(jù)的存儲，目前常用的有U盤，F(xiàn)LASH芯片，SD卡等。第三，鍵盤、LCD顯示模塊。鍵盤的作用主要是接受來自監(jiān)測儀用戶參數(shù)的輸入，LCD負(fù)責(zé)提供友好直觀的顯示界面。第四，信號調(diào)理電路。大部分傳感器輸出的信號是電壓或電流等模擬信號，需要信號調(diào)理電路進(jìn)行預(yù)處理。第五，通信模塊。通信是一種計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或者是終端設(shè)備之間的信息傳遞方式。我們通過通信模塊來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間的通信。目前單片機(jī)通信主要有并行通信和串行通信兩種基本方式。第六，JTAG調(diào)試接口。JTAG是一種“邊界掃描測試”的技術(shù)。是嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行程序下載和調(diào)試的重要途徑。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)在電路板上預(yù)留JTAG接口。

2.2 振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

軟件開發(fā)主要有兩部分組成：基于 Java語言上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)和基于STM32F103RET6單片機(jī)的下位軟件的設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)主要是對煤礦機(jī)電設(shè)備溫度、壓力、機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的監(jiān)測。下位軟件的設(shè)計(jì)主要包括程序流程設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序代碼的調(diào)試。第一，系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，要完成系統(tǒng)各功能模塊的初始化工作。初始化后采用c語言進(jìn)行主程序的設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣及通信模塊的程序設(shè)計(jì)。第二，系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。主要是包括監(jiān)測界面的設(shè)計(jì)、Java的通信設(shè)計(jì)、應(yīng)用服務(wù)層與數(shù)據(jù)服務(wù)層的數(shù)據(jù)通信等內(nèi)容。

客戶/服務(wù)器（Client/Server，簡稱C/S）模式數(shù)據(jù)完整性高、可靠性強(qiáng)、并發(fā)控制機(jī)制良好，是當(dāng)前應(yīng)用程序開發(fā)的主要形式。但隨著互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，C/S結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了的缺陷和不足。瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，簡稱B/S）結(jié)構(gòu)未來應(yīng)用發(fā)展的主流方向。在程序設(shè)計(jì)時(shí)可以將C/S模式與B/S模式結(jié)合起來使用。

3 結(jié)論

機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)對于煤礦大型機(jī)電設(shè)備的維護(hù)系統(tǒng)有著重要的作用。振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)必須要根據(jù)實(shí)際情況，并與維護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合來進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)可以將振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微處理器技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃榮久，方杰，劉煜.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測中的應(yīng)用[J].傳感器與微系統(tǒng)，2012（1）.

[2] 劉平，岳林，劉永富.基于LabVIEW的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2011（4）.

[3] 洪剛，湯寶平.基于嵌入式雙服務(wù)器的機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2013（7）.

[4] 邸永峰，湯寶平，蔡巍巍.面向機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J].中國測試，2012（3）.endprint