面向煤矿设备维护系统的机械振动监测技术研究

摘要

设备维护系统在煤矿企业的现代化生产中起着重要的作用,振动监测是从设备的振动信号中提取反映振动状态的信息和参数,为设备维护系统提供原始数据。
　　本论文结合某矿务局综合机械化采掘设备维护系统的研制而展开。在分析原有设备维护系统的基础上,结合系统开发的要求以及目前煤矿机械振动监测技术在设备维护系统中的研究现状,对设备维护系统的振动信号采集进行了具体的分析、设计,研究开发了满足实时采集要求的监测仪;根据原有维护系统使用情况,提出了C/S和B/S相结合的软件构建模式,数据采集系统采用C/S模式,而面向用户的设备信息维护系统采用B/S模式,实际表明这种模式具有更好的性能。
　　在硬件设计上,数据采集系统采用了嵌入式系统方案,系统以 STM32生产的Cortex-M3内核微处理器为核心,构建嵌入式采集系统。系统采用模块化的设计思想确定了系统总体方案,系统包括微处理器模块、存储模块、振动信号调理模块、通信模块和电源模块,在此基础上,设计并研制了PCB电路板,并对系统的性能进行了实验室环境下的测试。
　　在软件设计上,根据“自顶而下”的软件设计原则,结合实际监测情况,进行了监测程序、显示程序、通信程序的设计,在数据采集和处理的同时完成了数据显示和曲线绘制等功能,建立了一套基于设备状态维护的实时振动监测系统。
　　研究结果表明,本文面向煤矿设备维护系统研发的机械振动监测系统,能够初步满足机械振动类信号的监测需求,为设备维护系统功能、可靠性的提升奠定了重要的基础。

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1 绪 论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外振动监测技术研究现状与发展趋势

1.3 论文的主要研究内容

2 煤矿设备维护系统的关键技术

2.1 煤矿设备维护系统概述

2.2 煤矿设备维护系统的功能介绍

2.3 基于支持向量机的振动信号趋势预测

2.4 本章小结

3 振动监测系统硬件电路设计与实现

3.1 振动信号采集系统设计方案

3.2 系统硬件设计

3.3 本章小结

4 振动监测系统软件开发

4.1 软件发开流程与原则

4.2 系统软件开发工具及关键技术

4.3 系统下位机软件设计

4.4 系统上位机软件设计

4.5 系统运行实例

4.4 本章小结

5 系统实验验证

5.1 系统硬件焊接和调试实验

5.2 振动监测仪静态特性实验

5.3 小波降噪实验

5.4 点检数据与维护系统的信息传输实验

5.5 点检数据的趋势预测模型的仿真

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录1

附 录2