矿用皮带机智能故障诊断系统的研究与实现

摘要

皮带机是一种重要的连续运输机械，在散装物料的运输中扮演着不可或缺的角色。广泛的应用于矿业、轻工业、港口运输等领域。皮带机以其运量大，输送力强，性价比高的优势在煤矿开采运输过程中占领着举足轻重的位置。矿井下的环境比较恶劣，不便于皮带机的检修，事故频发，尤其在一些中小型煤矿中，由于技术手段相对落后，不能及时采取有效预防及解决措施，给人身安全造成极大的威胁，而且大大的影响了生产效率和经济效益。而智能故障诊断技术可以大大改善这一现状，适应生产发展的需要，为皮带机技术的长足发展提供有力的支撑，所以矿用皮带机的智能故障诊断技术就成了研究热点。
　　本文首先研究了皮带机在物料输送过程中可能产生的各种故障，对各类故障产生的原因进行分析，并且选择对应的传感器，进行信号检测与处理。其次分析了故障诊断技术的国内外研究情况，总结了各类故障诊断方法，针对矿用皮带机的智能故障诊断，本文研究了一种基于D-S证据理论信息融合技术智能故障诊断方法。该方法可以将多传感器采集到的信号数据，经过必要的处理之后，利用证据理论的融合规则，可以两组数据之间融合，也可以三组或者更多的数据融合，融合后的数据在可靠性方面大大的提高，根据判断规则，判断出故障结果，该方法实用性强，容易实现。然后对PLC与上位机的串行通信方式进行研究，选用西门子S7-200PLC与组态王进行串行通信，并且对PLC模块做了选定，S7-200模拟模块选用EM235，满足设计需要。设计PLC模拟采集传感器信号程序，在上位机监控系统需要传感器数据的时候，向PLC发送指令，PLC开始对传感器信号采集存储，初步处理后，传输到上位机。利用组态王组态软件设计上位机监控系统界面，实现动画连接，直观的显示皮带机的运行状态，还可以查看实时数据以及历史曲线，并且实现Web发布，实时查看监测到的皮带机运行状态以及故障信息，及时进行故障报警，提醒工作人员，在故障发生之前采取措施，以达到故障诊断的目的。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 故障诊断技术的发展趋势

1.4 论文的主要研究工作与结构安排

第2章 故障信号的检测与处理

2.1皮带机的基本构成与工作原理

2.2皮带机的常见故障

2.3 传感器的介绍与工作原理

2.4 传感器的选择

2.5 故障信号检测

2.6 信号处理

第3章 皮带机智能故障诊断方法的研究

3.1 故障诊断方法的分类

3.2 D-S证据理论信息融合技术

3.3 基于D-S决策级信息融合技术在皮带机上的故障诊断方法

第4章 皮带机智能故障诊断的实现

4.1 上位机与PLC通信研究

4.2上位机监控系统设计

第5章 总结与展望

5.1总结

5.2 展望

参考文献

作者攻读学位期间科研成果

致谢