基于LabVIEW矿井风机远程故障诊断系统研究

摘要

矿井风机是确保矿井通风正常，避免瓦斯等有毒有害气体积存，保障安全生产的关键设备之一。传统方式通常采用定期维修方式以保证其良好的运行状态，但是该种方式易造成维修过剩或维修不足，难以适应故障的随机性，一定程度上造成人力、物力、财力的损失。故障监测与诊断技术的出现，实现了按状态维修，避免了定期维修的问题。随着网络技术的发展，故障监测与诊断技术实现了远程化。基于此，研究并开发了矿井风机远程故障诊断系统。　　以GAF型矿井风机为研究对象，对风机振动机理和常见故障展开研究，分析归纳了风机故障征兆。利用传感器技术、计算机技术、网络技术、数据库技术，研究设计了一套C/S结构的远程故障诊断系统，该系统由本地端、远程端和服务器端组成，硬件系统还包括振动速度传感器、霍尔传感器、信号采集卡等，完成了系统软硬件设计，实现了信号采集控制、实时监测、分析诊断、信息管理和远程通信等功能。系统可进行风机振动信号实时采集，设备运行状态动态监测，设备预报警值和停机范围值的设置、显示和报警提示；建立了有线通讯网络，利用共享变量技术共享数据信息，实现异地实时监测与诊断；在此基础上，针对风机故障的多重性提出了一种基于层次分析法的多重故障诊断方法；利用该方法实现了风机故障的模糊诊断，给出了不同故障可能发生的概率。针对复杂信号提出了一种 EMD-FFT联合分析方法，应用此方法有效的滤除了高频干扰信号，提取出了故障频率信号。　　在 LabVIEW环境下设计了系统各功能模块，并进行各模块逻辑关联，完成了多目标诊断算法和人机交互界面的设计；在 Access环境下构建了系统数据库；用Matlab实现了EMD-FFT联合分析方法。

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引言

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 故障诊断

1.3 诊断系统发展历程及研究现状

1.4 故障诊断方法

1.5 远程诊断系统

1.6 远程诊断系统相关技术

1.7 本课题主要内容和基本结构

第2章 风机振动机理及故障特征分析

2.1 振动机理

2.2 常见故障及特征分析

2.3 时域特征分量分析

2.4 频域特征分量分析

2.5 故障征兆提取及分解

2.6 本章小结

第3章 系统整体结构及功能

3.1 系统整体目标

3.2 系统整体结构

3.3 系统基本功能

3.4 本章小结

第4章 硬件系统方案

4.1 振动监测设备

4.2 监测点选择

4.3 监测通道配置

4.4 本章小结

第5章 软件系统设计

5.1 软件平台简介

5.2 软件系统结构

5.3 软件系统功能的实现

5.4 本章小结

第6章 信号分析及诊断算法研究

6.1 信号分析

6.2 层次分析诊断算法研究

6.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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