关键词：plc矿山设备
中图分类号：TD21文献标识码：A
引言：随着矿山行业的不断发展，矿山对矿山机电设备的应用越来越多，要求也越来越高。而随着PLC控制技术的不断发展，它以其可靠性高、灵活性强、使用方便等特点，在矿山机电设备中的应用也越来越广泛。
随着PLC技术的不断发展，它几乎可以完成矿山机电设备控制领域的所有任务。而且在很多情况下，PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的矿山机电设备控制任务。从结构上PLC可分为固定式和组合式两种，固定式是将CPU板、显示板、内存块、电源、I/O板等，这些部分组合在一起形成一个不可拆卸的整体。组合式是将包括CPU模块、内存板、电源模块、底板或是机架和I/O模块按照一定规则组装配置。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC在电气设备自动化控制中主要表现出以下特点：可靠性高，抗干扰能力强；功能完善，实用性强；易学易懂，应用普遍；维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等。
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是同一设备经过程序的修改即可改变生产过程。这很适合多品种的生产场合，体积小、重量轻，且功耗几瓦，因此，很容易装入机械内部，进而是机电一体化的理想控制设备。目前，PLC在国内外已广泛应用于矿山、化工、等各个行业。
基于PLC的采矿机控制系统，其主要包括可编程控制器(PLC)、变频器、数显触摸屏、以及数据信号通信传输共享技术，共同控制采矿机上的两台截割电机、两台牵引电机、以及两台油泵电机的运行操作，从而使采矿机控制系统的控制方式和保护性能得到进一步完善，不仅其操作方便灵活，同时大大提供控制系统运行可靠性。整个PLC控制系统采用“一拖一”控制方式，即两台变频器分别独立拖动两个采矿机牵引电机，确保控制系统控制精度和可靠性。基于PLC采矿机控制系统，其电控系统主要实现采矿机控制系统的启动、停止；启动预报警；采矿机牵引电机左、右牵引；采矿机左、右滚筒油泵电机的升、降；采矿矿机左、右截割电机的启动、停止；采矿机左、右截割电机的恒功率动作保护、温度越限保护、电机过载保护、硬件故障监测；以及采矿机牵引变压器的温度保护等动作控制和保护功能。PLC利用集成存储逻辑控制单元代替常规继电器接线逻辑，不仅可以减少采矿机控制设备的外部电路接线，同时其集成智能自动化水平较高，便于检修维护。另外，基于PLC的控制系统，其电气接线及开关接点较常规控制系统减少非常多，其控制系统运行故障率得到大大控制和降低。且PLC控制系统具备硬件故障自检测功能，能够根据内部检测信息自动判断故障类型和进行故障定位，从而大大提高控制系统运行安全可靠性。
利用PLC技术改造下运胶带机：随着机电液一体化的实现，KZP系列盘式可控制动装置也被人们运用在矿山机电控制中，其主要是由三部分组成：液压站、制动装置和电控系统。其中，制动装置通过闸瓦与制动盘摩擦产生制动力矩，再借助于液压站的调节作用改变制动力。通常情况下，设备正常工作时正压力为0，系统的油压达到最大值，制动闸处于松闸状态，闸瓦与制动盘之间有1.3mm左右的间隔；设备在进行制动时，首先分析工况，电液控制系统自动发出控制的指令，设备自动减小油压实现制动控制。理论上，当环境温度为40℃时，盘式可控制动装置的制动频率为10次/小时，且盘面温度
PLC是整个主运输皮带智能控制系统的核心，它采集系统所有输入信号，包含起停控制信号及系统自动反馈的控制信号，如报警，负载，温度等，并实现对所有动作器件如中间继电器、接触器线圈，变频器的控制，同时完成和上位机的数据通讯。使整个系统性能可靠控制方便的关键是合理的选择PLC。因此我们在选择PLC时，要考虑PLC的指令执行速度、指令丰富程度、内存空间、通讯接口及协议、带扩展模块的能力和编程软件的方便与否等多方面因素，它具有较高的可靠性、丰富的指令集、丰富的内置集成功能、实时性特性强和强大的通信功能，完全能够满足系统需求。
在PLC控制系统，采用超声波料位传感器可以清楚明确的检测到储煤仓中的料位；采用输送带防跑偏装置，可以有效的提高整个系统的安全性，从可以提高了工作效率；采用PLC与接触器相结合的电气控制系统，使传统的继电器接触器中存在的许多漏洞与缺陷得到了有力地解决，是整个系统的抗干扰能力得到了全方位的提升，同时减少了故障的出现率，使工作过程得到了很好的保障。从整体来说，更加安全可靠，并且经济效益更好。
PLC自动控制系统的编程模式主要以梯形图为主，操作的难度较低，因此很容易作人员所掌握，而且其自身设计的控制方案往往都十分简单，对日常运行和维护方面的要求不高，与当前我国工业生产自动控制技术的要求很适合。另外，PLC自动控制系统本身的体积较小，在拆卸和连接方面具有较为灵活的特点，能够在不同的场合进行应用。在现代工业生产中应用PLC技术，利用梯形图编程方式对传统的继电器控制进行替代，同时通过内存和程序编制来完成对机电设备的逻辑控制，能够使控制效率极大的提升，与输出设备连接后便能实现对机电设备的整体控制。因此，在矿山机电控制中应用PLC技术，不仅能够有效地节约控制系统的所占的空间，同时也有效地提升控制系统的工总效率，使用一台PLC控制系统便可以实现对整个机电系统的控制，而且能够满足连续控制要求，从这一方面来说，PLC技术的应用实现了能源和资源的节约，促进了矿山开采效率的提升。
总结：综上所述利用PLC的通讯技术和组态监控把分散设备集中监控、管理，把维护与控制自动化。实现减人增效，实现企业利益、员工利益和社会利益最大化。那么改造传统的控制模式、利用高速、高效和稳定的控制系统结构已成为必然趋势，或在原有系统中增加新的控制功能、新的控制方式及其它信息化渠道也已成当务之急。企业自动化及信息化建设是紧迫的，同时也是发展的必然趋势。
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关键词：矿山机电设备；管理与故障诊断；数字矿山
矿山的安全生产在促进社会经济的健康发展上具有重要作用，但在实际工作中，机电设备常因超负荷、超强度、超长时间运作及零件磨损而出现故障，这难免会影响到矿山安全生产目标的实现。对此，笔者认为应重视对矿山机电设备的管理及故障诊断技术的研究。
1矿山机电设备管理
据统计，每一年因机电设备故障引起的事故约占当年矿山安全生产总事故的2/3，可见重视对矿山机电设备的管理具有重要价值。近年来，数字化矿山成为了矿山管理的研究热点，即其指的是在同一时空下，通过对矿山的环境、人和机实时进行三维数字化测控来实现矿山信息的实时自动化采集、高速网络化传输、规范化集成、三维可视化仿真、自动化运行和智能化决策。结合数字矿山的相关知识，建议采取如下措施来管理矿山机电设备。
1.1运用计算机管理技术
计算机技术与网络技术是数字矿山的核心技术，则为了保证矿山生产的高效性、安全性和持续性，应将计算机管理技术运用在矿山机电设备管理中，从而满足机电设备发展的多元化与多功能要求。计算机的基本应用范围为内部局域网，则其可保证信息在不同部门间的高效传递，从而提高了资源的共享程度、数据处理的准确度及资产的利用率，并最终为企业实现利益最大化创造了有利条件。
1.2运用先进的设备诊断技术
数字矿山是一种基于信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化和决策处理的矿山类型，其中应用到的机电设备种类较多，因此应定期检修和诊断机电设备，特别是在机电设备向精密化与大型化的发展中，设备的结构及其故障的成因变得更为复杂。因此，为了提高矿山机电设备的故障诊断效果，建议运用先进的诊断技术和仪器来监测设备。
1.3重视设备的成本管理
机电设备是组成矿山机电企业固定资产的重要内容，其在购置与检修费用上的投入尤其大，因此应重视对机电设备的成本管理，具体措施如下：一是综合论证企业在机电设备上的投资与管理决策，并据此控制机电设备的检修成本；二是组织开展机电设备自检与材料回收再利用等工作；三是建立一套完善的机电设备检修逐级审批制度，并合理储备机电设备。
1.4注重人员的管理
数字矿山是3S技术、计算机技术、人工智能、信息科学和采矿科学高度结合的产物，这就要求培养一支专业素养较高的人才队伍，以实现矿山机电企业的经济效益最大化及促进企业良性发展。对此，建议制定一套完善的员工培训计划，并将学习数字矿山的关键技术为培训的重点内容，以提高其对现代化生产方式和机电设备管理的适应能力。
2矿山机电设备的故障诊断
为了实现矿山机电设备的安全可靠运行，应重视对矿山机电设备的故障诊断。鉴于矿山机电设备的运行参数较多，则可通过建立数学模型来总结机电设备在正常运行和故障运行时的参数变化，并找出两者的相互关系，用以指导矿山机电设备故障诊断工作的开展。此外，还可将信息采集技术、识别与分析技术及信息处理技术等运用其中，以提高故障诊断的效率和可靠性。据此，笔者介绍几种常用的矿山机电故障诊断方法。
2.1故障记录方法
故障记录是一种常用的矿山机电设备故障诊断方法，其工作原理如下：根据故障出现的具置，深入分析引起故障的器件和系统，从而找出故障的成因。据此，故障记录方法采用的是排查法，即针对机电设备故障的表征，逐一排查可能的影响因素，并得出最后的结论。显然，故障记录方法的重复工作量较小。
2.2模糊数学方法
模糊数学方法是智能诊断技术与数学模型诊断技术的结合，即其运用的原理如下：矿山机电设备故障的成因与参数密切相关，因此可从参数上来探寻故障的成因，其中包括随机因素与确定性因素两种。模糊数学方法的实现步骤如下：根据机电设备故障与参数的关系，先利用模糊数学的思路来诊断故障，并创建参数模型，然后再利用计算机来进行定量和定性分析，从而实现对矿山机电设备故障的准确诊断。
2.3故障诊断专家系统
鉴于矿山机电设备故障具有隐蔽性、渐进性和复杂性的特点，则采用传统的故障诊断方法存在一定的局限性。对此，可将故障诊断专家系统应用其中，这是一种智能诊断技术，其主要运用专家工作系统来深入分析故障，并得出可靠性较高的诊断性结论，其中运用到了定量与定性分析方法，即在分类分析故障成因的基础上，建立故障树模型，用以描述故障源的特征。发展至今，在故障诊断专家系统中引入了粗糙集等理论，用以排除其中干扰性的因素和属性，这使得在表达故障成因上变得更为简洁。
3应用实例分析
为了说明矿山机电设备故障诊断技术的运用，本案引入如下两组案例：
3.1通风机故障诊断
通风机是一种从动的流体机械，即通过输入机械能来提高气体压力及实现气体的排送。在矿山生产中，通风机作为一种重要的机电设备，其故障诊断流程如图1所示。
结合图1，通风机故障诊断的实现步骤如下：一是细化诊断步骤，其中包括六个主要测点，即以轴承1、2、3、4为测点1、2、5、6及以液力耦合器前、后装置为测点3和4；二是运用专业的故障诊断仪器来诊断每一个测点；三是运用处理器来检测每一个测点；四是运用定时器及按不同的时限来对每一个测点进行定时；五是输入和输出检测结果。
3.2电动机故障诊断
电动机是一种将电能转化为机械能的设备，其是一种十分关键的矿山机电设备，因此对其故障的诊断尤其关键，具体诊断流程见图2。
结合图2，电动机故障诊断的实现步骤如下：一是确定电动机的整体结构，其主要由定子、转子和其他附件（如端盖、轴承、风扇等）组成；二是测试电量参数和检测通风机参数；三是检测电动机的环境参数。针对高频率的异步电动机，可采用磁通检测、电流高次谐波检测和局部放电检测三种方法。其中，局部放电检测是利用高频检测仪和定子电流的电流互感器来辨别局放源，以诊断定子类故障；电流高次谐波检测是根据电动机故障的表征，将其划分为不对称和对称两类故障，然后再进行深入分析和判断；磁通检测是通过检测切向与径向分量磁通的变化来测定定子故障。目前，磁通检测在高压电动机定子类故障检测中的应用较为广泛，但该方法的操作不够便利，且检测结果的精度得不到保证。
4结束语
综上，矿山机电设备的管理与诊断是一项极为系统的工程，其对矿山安全生产目标的实现具有重要作用。此外，为了解决日渐严峻的矿山安全问题及适应数字矿山的发展需要，应在机电设备管理中施行“预防为主”的管理方针，并根据计划性状态检修的要求，采取相应的故障诊断技术。
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【关键词】：矿山机电设备，电气断路故障，检测。
中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：
目前，我国许多矿山企业已经大量地引进先进的机电设备故障检测诊断技术，使得矿山开采业的生产质量有了一定的改善与保障，但是尚有许多矿山企业的相关部门没有履行相关责任，导致矿难事故时有发生。所以，随着人们对能源的需求量不断增大，矿山机电设备的故障在生产中经常出现，矿山企业必须加强矿山机电设备中电气断路故障检测，确保安全生产，提高生产质量并预防重大事故发生，进而为我国矿山企业最终实现社会效益和经济效益提供先决条件。
一、矿山机电设备检测要求
1.电器检测人员要熟悉各种电路图。作为机电设备的电气检测人员，应该熟悉维修电路图，全面了解电子元件图与工作原理图，重点熟悉电气安装线路图，做到心中有数，才能确保检修时“手中有法”，使检修工作得心应手。
2.在检测前，必须对机电设备发生故障之前的征兆或者工作现象进行全面、深入地调查，搞清楚故障发生的基本情况。其次，根据掌握的信息，对故障进行合理分析。将一些发生的可能性较小的故障进行排除，将故障出现的范围尽可能缩小，为准确进行故障排除奠定基础。
3.确定好试验部位，尽可能减少检测时间。在进行试验时，避免电器元件的人为影响，防止因为故障检测不当而导致电气设备损坏。在试验过程中，应该保证电气设备的安全，尤其要确保技术人员的安全，避免在主回路上进行试验，而应尽可能地在控制回路上开展实验测试。
4.进行深层次、全方位的故障检测。在对断路故障进行检测时，必须使用相关仪表对相关部位进行检测，也要做好试验性地检查。在对某些动作顺序与控制环节进行检测时，一旦发现问题，就能确定电气线路中出现的故障，此时，就应该使用相关仪器进行更加详细地检测，从而准确地确定设备的故障。此外，切实做好检测记录，以便为后续检测工作提供可靠的依据，为进一步做好检测工作打好基础。
二、常见电气断路故障检测技术分析
1.电阻的测量技术。常见的电阻测量技术主要有分阶电阻测量技术和分段电阻测量技术2种。但是，不论采用哪种测量方法，在检测前都必须切断电源，不得进行带电操作。检测完成后，把万用表调到电阻档，并作调零处理；此外，要综合考虑功率、负载等参数，选择合适的万用表量程。
（1）分阶电阻测量技术。分阶测量技术主要是通过对电阻值的大小进行测量来判断电路中是否产生故障。在测量过程中，必须确保电路处于断开状态，尽可能避免烧坏电路。同时，要确保将被测电路独立出来，不能与其他电路混合，以免其他电路对其造成影响。测量结果出来后，应该与理论值进行对比分析，当两者比较接近乃至相等时，就说明线路接线状态良好。若发现测量线圈的电阻值为0，则说明线圈存在短路的问题；如果测量的结果与理论值有较大的差距，则说明线路中出现了故障。
（2）分段电阻测量法。这种方法与分阶电阻测量法比较相似，它首先找到电气线路中存在的自然断开点，然后将其分段，一般将线路分为2段或是3段，分别对每段的阻值大小进行测量。如果检测发现阻值是无穷大的状况，则可以判断该段存在着断路故障。待确定好故障段以后，再采用逐级检测的办法对该段进行检查，直至将出故障点检查出来。
2.电压的测量技术。该技术主要是用电压档对电气电路中两点间的电压进行检测，要反复测量，根据测量所得的结果，将故障点找出来。采用这种检测技术时，应该将被测电路进行闭合处理，保证与电源相接通。电压测量技术主要有分段电压测量技术、分阶电压测量技术和对地电压测量技术3种。
（1）分段电压测量技术。该测量技术是在负载一端将一直表笔固定好，在另一端用另一只表笔按照从下到上的顺序与各个检测点接触。在正常状态下，从电压表读数可以测出电源的电压大小。假如被检测点读数是0，则应该把表笔逐级地往上移动。当移动到某个检测点，发现其读数不正常时，就可以断定在这一点与前一点之间部分出现了断路故障，然后再对这两点间的连线机元件进行进一步检测，就可以很快地将故障点找出来。
（2）分段电压测量技术。这种检测技术与分阶电压测量技术相似，但其主要区别为：采用分段电压测量法进行移动时，不是逐级地移动，而是将整段一起移动，从而大大减少了检测次数，节约了检测时间，提高了检测效率。
（3）对地电压测量技术。这种检测技术就是根据电气电路中每一个位点的地电压来判断故障点。在测量对地电压的过程中，尤其应重视操作人员的安全防护措施，并且保证采用的量程超过被测电路电压，以免因为电压过高而烧坏电表，并确保断开部分处于闭合状态。
3.短接技术。所谓短接技术，就是一根绝缘良好的导线将认为最可能出现断路的部位进行短接，当短接到某处时，如果出现电路是接通的，则说明故障就在导线连接的两点之间。
①局部短接法。确保电压与电气设备的正常工作电压想等，然后逐段短接相邻两标号，当短接到某两点时电路接通，说明这两点间存在断路故障。②分段短接法。使电气线路中的一段短接线固，另一段进行定段移动，从而提高检测效率。使用短接技术进行机电设备电气断路检测时，必须要注意此方法的适用范围，包括检检测设备中导线断路、触头接触不良等的断路故障，而不能用于检测电气设备中的电阻、线圈等负载的断路故障，此外，对于主回路的故障检测最好不使用此法，以免容易造成安全事故。
三、对提高矿山机电设备电气断路故障及检测的建议
为了提高机电设备维修效率，在实际工作中，应该做到以下几点：首先，需要重视对相关人员的培训工作，例如管理人员、设备操作人员及维修人员等，使其具备一定的设备故障辨别和处理能力；其次，要进行技术改造工作，充分利用科技的力量对相关设备进行改造，以便有效地增加其使用寿命，间接减少故障发生率；最后，需要完善、健全设备维修的管理体制，在维修过程中，需要有统一的组织和制度。这样才能提高机动性，在很大程度上提高维修效率。
四、结论
随着矿山机电设备水平的不断更新，系统对电气断路故障检测的要求也不断提高，只有切实加强对矿山机电设备中电气断路故障的检测工作，才能确保矿山机电设备的正常运行，提高矿山机电设备的运行速率，延长矿山机电设备的使用寿命，从而保证矿山企业的正常生产。
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[关键词]无速度传感器；矿山电机车；交互式mras
中图分类号：tf046.6文献标识码：a文章编号：1009-914x（2014）20-0093-02
0引言
交流异步电机结构简单、运行可靠、维护方便，已经逐渐成为铁道及矿山运输等领域主要的牵引动力设备。在矿山机车交流传动系统中，通常需要转速的闭环控制。矿山电机车无速度传感器技术可以降低系统成本，省去了速度传感器及其连接电缆的费用；缩小电机轴向体积，提高单位空间内的输出功率；提高系统工作的可靠性，降低事故发生率，非常适合矿山等不允许安装速度传感器的场合应用。在我国，用于矿山电机车的无速度传感器技术还比较少见[1]，只有少数科研成果得到了实际应用，但精度较低，抗干扰能力差，在井下恶劣的工作环境中，经常出现较大的误差，影响系统的正常工作。
无速度传感器技术经过几十年的发展基本形成了三条思路：①开环计算转速；②闭环构造转速；③利用电动机结构上的特征提取转速信号[2]。常用的方法有直接计算法、模型参考自适应法（mras）、观测器法、转子齿谐波法、卡尔曼滤波法、高频注入法和智能控制法等[3-7]。其中，直接计算法和mras已经在工业现场得到了实际应用，例如西门子、安川等公司生产的变频器都实现了基于mras的无速度传感器技术，但仍有一些问题需要解决。例如受定子电阻变化等不确定因素的影响，速度辨识的精度有限，难以在矿山这样恶劣的工作环境中实现机车速度的精确辨识。本文利用交互式mras理论实现定子电阻的准确辨识，以降低定子电阻变化对转子磁链和电机车转速估计精度的影响，从而实现转速的准确估计。该法具有结构简单，对电机参数变化鲁棒性强的特点，易于工程实现。
1交互式mras系统
考虑到矿山电机车工作路况颠簸、粉尘多和井下环境潮湿等实际问题，矿山电机车比较适合采用无速度传感器技术。用于矿山电机车的无速度传感器技术首先应该具有较强的鲁棒性，其次，系统结构应该尽可能简单，便于工程应用。为此，本文依据异步电机的数学模型，采用了结构相对简单的交互式mras法，并增加了电机定子电阻的辨识，以增强系统对电机参数变化的鲁棒性。
图1为交互式mras原理框图，由电压模型、电流模型、定子电阻辨识和速度辨识四部分组成。系统的输入量是电机定子重构电压值和定子电流实际值的α、β轴分量，输出量是电机定子电阻估计值和转速的估计值。
1.1定子电压重构
无速度传感器技术在进行电机磁链和转速估计时，需要测量定子电压和电流信号。由于定子电压信号多为pwm波，通常需要对电压信号进行滤波。滤波的实现比较麻烦，而且会带来定子电压相位的滞后。一种比较实用的方法是利用直流母线电压和pwm开关函数重构定子电压信号。逆变器在一个开关周期内输出电压重构公式如下[8]：
1.2转速和定子电阻辨识
基于转子磁链的模型mras法主要存在三方面问题：①低速范围内的精度较低。由于矿山电机车较少工作于低速范围，因此这一点不作重点考虑。②转子磁链电压模型中含有定子电阻，受绕组温度变化和集肤效应的影响，定子电阻会发生较大变化，直接影响磁链的观测精度。准确的定子电阻辨识可以解决此问题。③电压转子磁链模型中纯积分环节会产生直流漂移和初始值问题。通常可以利用低通滤波代替纯积分环节，或者采用反电动势模型和无功功率模型代替传统的转子磁链模型。其中，低通滤波可以抑制直流漂移问题，但仍有直流成分存在，且有一定的相位误差；反电动势模型则易受电机漏感变化的影响，可以在反电动势模型基础上，定义一个新的变量[9]：
可见，模型中不含有电机漏感和纯积分环节，因此可以有效解决传统电压模型的纯积分问题，且不易受电机漏感变化影响。如图1所示，由于式（11）中不含有速度信号，式（12）不含有定子电阻项。因此，系统以式（11）作为参考模型，式（12）作为可调模型来计算电机的转速
；再以式（12）作为参考模型，式（11）作为可调模型计算电机的定子电阻。在参考模型准确的前提下，通过选择合适的pi自适应律，可以使转速和定子电阻的估计值收敛于真实值。
2仿真结果及分析
考虑到矿山电机车频繁加速、减速和负载变化的实际情况，分别改变电机的给定速度、负载和定子电阻值对该方案进行验证。系统的参数为：rs=0.92ω，rr=0.73ω，ls=0.083h，lr=0.083h，lm=0.079h；转子磁链给定值为0.8wb；速给定值为：在0秒～2秒内，由0rad/s升高至100rad/s，之后保持不变；负载转矩给定值为：0秒～5秒内为2n.m，5秒时突加负载至4n.m；8秒时，将电机的转子电阻rs升高至原值的1.5倍。
图2-3是利用交互式mras理论实现的定子电阻估计值波形和转速估计值波形。其中，图3中的转速信号将作为系统的速度反馈信号，进行速度闭环控制。图4是在没有定子电阻辨识情况下的估计转速的波形图，不作为系统的反馈速度。
由图2-4可见，在给定速度变化、负载突变以及定子电阻发生变化的情况下，交互式mras法都可以较准确的估计电机的定子电阻和转速，响应速度快、稳态精度较高，转速估计值与电机实际转速波形基本相同。而在没有定子电阻的辨识的情况下，8s后估计速度波形受定子电阻变化影响出现较大波动，误差很明显。
3结语
提出了一种基于交互式mras的矿山电机车速度辨识方法，替代目前广泛使用的速度传感器。为了使系统具有结构简单和鲁棒性强的特点，本文选择交互式mras理论实现了转速和定子电阻的准确辨识，增强了系统对电机定子电阻变化的鲁棒性。仿真结果证明该方案具有响应速度快、稳态精度高和鲁棒性强的特点，为下一步该技术在实践中的具体实施奠定了理论基础。
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作者简介
【关键词】矿山机电设备；故障检修；故障诊断技术
对矿山机电设备而言，设备检修和故障诊断对预防设备运行事故的发生具有重要作用，而故障诊断技术涉及到计算机技术、信息技术、传感器技术等多个不同的学科，其工作原理主要是通过状态检测、故障诊断等当时，对机电设备的运行情况和各种参数进行定量的掌握，并以此为基础，对机电设备的安全性、可靠性以及工作性能进行预测，提出相应的诊断决策方案，给出诊断结论，最终目的是实现对机电设备的故障进行准确、高效的预测，最大限度的减少维修的盲目性和频率，提高设备的运行效率，确保设备能够正常的运行。可见，矿山机电设备能否正常、高效运行对矿山各项工作的开展具有直接的影响，因此，对矿山机电设备检修与故障诊断技术进行系统的研究具有明显的现实意义。本文首先阐述和分析矿山机电设备故障诊断检测技术的定义与特点，然后对诊断技术了讨论，最后将故障诊断技术在矿山机电设备检修环节进行了应用。旨在通过本文的工作，为矿山机电设备的运行提供一定的可供借鉴的信息，更好的促进矿山工作的高效率。
一、矿山机电设备检修与故障诊断技术的定义与特点
（1）矿山机电设备检修与故障诊断技术的定义。矿山设备工作运行是否正常主要取决于该设备能够根据自身功能特点、是否正常运转以及该设备能否与该有效能相符合。矿山设备的非正常运转，通常指该设备在运转的过程中发生故障，该故障会影响到其它零件的正常工作，导致该设备很难满足生产的发展需要。而故障检测诊断技术是指通过设备的工作状态信号变化，对设备展开准确定位，从而能够精确发现存在的问题，然后及时处理相关问题，通过该技术可以确保矿山设备的安全运行。
（2）矿山机电设备检修与故障诊断技术的特点。矿山机电设备故障检测诊断技术具备以下特征：其一是目的性。即故障诊断目的非常明确，可以迅速对运行中的设备开展故障定位与分析，同时，在定位与分析的基础上制定高效率的维修方案，从而确保矿山设备得以正常运行；其二是该技术是复合型技术。矿山诊与维修都与动力学与物理学等多种学科关系密切，通常涵盖液压器操作、机械制造等的原理和应用等有关专业的领域。因此，矿山故障检测诊断技术涉及到多种学科领域，是一项综合性技术；其三该技术是理论化向实践转化的技术。该技术的全部的诊断方法及维修技术都是按照时间来定，解决办法与结果能够直接转化为实践，并能够运用于实际操作。
二、矿山机电设备检修与故障诊断技术的内容
（1）故障诊断专家系统的应用。由于矿山机电设备故障一般具备复杂性与隐蔽性，如果采用传统的诊断办法很难及时、精确地作出诊断。通过故障诊断专家系统可以综合运用领域专家的经验与专业知识，通过模拟专家的思维过程，对矿山设备故障展开分析与求解，最终得出较为可靠的诊断结论。而故障树是矿山设备故障诊断与分析的最初知识模型，它通常来源于对矿山现场故障诊断数据的历史记录与分类归纳，该内容通常包括故障源的特征与开展故障决策与求证目标故障源所必须的目标结点。然而在矿山实际故障诊断过程当中，通常是由相关专辑提供规则前提条件的重要度的。
（2）参考故障历史记录进行诊断。故障斩断技术是按照矿山机电设备的系统组织结构，根据设备出现的故障部位的显著程度，对这个局部故障的全部依赖性元器件与系统展开分析与排查，目标是找出故障的症结所在。该方法同时是组成矿山机电设备使用维护手册的重要部分。当矿山机电设备发生故障时，该技术能够对故障发生的过程展开细致与周密排查，能够得出最终诊断结论，然后把这些结论进行有效地集中归纳后，最终能够形成一个故障诊断集。当设备再次发生相同的故障现象时，就能够按照查找上次的诊断路径对故障进行诊断与解决。
（3）对温度、压力监测诊断。温度、压力监测诊断法是指根据摩擦副、轴承与齿轮传动箱等部位的温度、压力传感器，能够定点在线对矿山机电设备有关部位的温度于压力参数进行监测。通过不断对这些部位展开监测，同时记录相关历史变化数据，可以快速与直观地反应采煤机的工运行状况，而且可以及时发现故障与预测故障的状态与未来发展态势。该方法是一种非常普遍的监测诊断方法，其最大的优点是可以准确、快速与灵敏的反应出矿山设备的运行状态。
（4）神经网络和模糊数学的应用。小波神经网络技术被广泛的应用于矿山故障检测当中。神经网络特殊的结构与信息处理办法，能够让它在模式识别、信号处理以及自动控制和人工智能等各种领域广泛应用。同时，神经网络还具备自身学习与适应等能力。而矿山机电设备在故障诊断过程中，包括从故障出现征兆到故障源的映射一般都具有极其复杂的非线性映射关系，所以把人工神经网络应用到采煤机部分系统的诊断，是目前矿山设备故障检测的一种前端技术。把模糊数学运用于采煤机的故障诊断工作中，通过建立模糊诊断的数学模型，从而使得定量分析和专家经验即定性分析相结合，然后通过计算机去实现，该方法能够为采煤机故障诊断决策者起到辅的作用。而数学模型的建立通常要根据采煤机领域的相关故障知识的特殊性，然后选取适当的知识表示形式，最终建立反映故障原因与众多征兆之间模糊因果关系的对应矩阵。该矩阵当中的隶属度值的确定通常必须参考各种故障诊断经验与实验测试的结论，该隶属度值能够通过实际诊断过程当中产生的概率数据展开实时更新。
三、检修与故障诊断技术在矿山机电设备运行中的应用
（1）矿用高压异步电动机故障诊断。矿用高压异步电动机是矿山生产与运行当中非常重要的一部分，如果题发生故障，不但会给煤矿造成巨大的经济损失，而且会对煤矿正常的生产运营产生极大的影响。通过现代信号处理技术与人工智能技术，能够及时的对矿山异步电动机开展故障诊断，并且效果显著。一般认为异步电动机故障检测和诊断方法主要包括：局部放电检测、电流高次谐波检测以及磁通检测。这些技术能够有效的确保矿用高压异步电动机正常运行。
（2）矿井提升机检测和故障诊断。矿井提升机是矿井生产与运输的主要设备之一，在矿山生产中具有极其重要的地位，它通常承担着提升原煤与矸石，下放有关材料以及升降人员等工作。矿井提升机的运行是否正常，与一个煤矿是否正常运作，与煤矿工作人员的生命是否安全密不可分，因此矿井提升机的重要性不可忽视。我们国家很多科研机构与科研人员均开展了许多的研发工作，从而在一定程度上保障这一领域的安全性。然而矿井双筒提升机松绳情况却发生频繁，如果因此类情况发生事故将造成巨大的损害。
（3）采煤机工况检测和故障诊断。和国外得先进采煤机相比较，我国国产采煤机的整机水平非常低下，和国外采煤机先进水平仍然存在着非常大的差距。为了从根源上转变我国国产采煤机检测水平低下的落后现状，原煤炭部把“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”的研发列入到“九五”重点科技攻关计划。这种故障检测诊断系统主要报矿：左、右摇臂检测部分、机身检测部分、高压控制箱检测部分、变频器通信部分以及工况检测及故障诊断部分。从目前来看，该技术已经获得了显著的成效，在该领域获得巨大突破，有可能完全攻克这一难题。
四、结语
机电管理作为煤矿企业的重要管理系统中的一个组成部分，是对综合性人和物的进行管理，是煤炭企业提高经济效益重要保障。随着我国煤矿企业的机械化程度日益提升，目前，因为煤矿的生产条件与生产环节的复杂性与多样性，机电设备管理正逐渐被大面积的运用。如果要确保矿山的稳定生产，并增加生产效益，就要高效的利用好故障诊断技术，并做好机电设备保养与维护的工作。
参考文献
[1]蔡捷.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].中国高新技术企业.2009（5）：87，92