礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)與管理措施探討

張殿輝

摘要：隨著我國礦山開采工作的不斷推進(jìn)，機(jī)電設(shè)備作為我國露天礦山施工過程中不容忽視的重要組成部分之一，礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性就成為了備受人們關(guān)注的核心問題。尤其是近幾年，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中常見的故障問題也越發(fā)的為人們所關(guān)注，如何針對這些礦山機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行精確的診斷，最大程度上提升有關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備管理的質(zhì)量，就成為了現(xiàn)階段迫在眉睫需要解決的問題之一。由此，本文擬通過對我國現(xiàn)階段礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的實(shí)際技術(shù)進(jìn)行闡述、分析，從而探究相應(yīng)的管理舉措，希望能夠?qū)ξ磥淼V山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行做出幫助。

關(guān)鍵詞：礦山;機(jī)電設(shè)備;故障診斷技術(shù);管理措施

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2020）04-0-02

前言

隨著時(shí)代的發(fā)展變革，礦山生產(chǎn)作為我國社會生產(chǎn)中比較重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，礦山生產(chǎn)的發(fā)展也在一定程度上影響著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近幾年，越來越多的研究者們將研究的側(cè)重集中在礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而礦山機(jī)電設(shè)備作為實(shí)際礦山生產(chǎn)過程中不可或缺的重要部分之一，礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況也會在一定程度上對礦山生產(chǎn)工作的開展造成隱患[1]，所以，針對礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)就逐漸成為了備受人們關(guān)注的問題之一，如何科學(xué)的開展礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)，最大程度上提升對礦山機(jī)電設(shè)備的管理效果，就成為了現(xiàn)階段迫在眉睫需要解決的問題之一[2]。

一、礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的概述 ; ;

1.礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容

縱觀我國以往露天礦山施工環(huán)節(jié)的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)來說，通常情況下這一技術(shù)大都由礦山數(shù)據(jù)搜集環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)建模環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)以及故障預(yù)測運(yùn)行環(huán)節(jié)這五個(gè)部分共同組

成[3]。首先，就數(shù)據(jù)搜集環(huán)節(jié)來說，這一環(huán)節(jié)是礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)開展的根本，只有針對生產(chǎn)中各設(shè)備的數(shù)據(jù)予以搜集，才能夠?yàn)楹罄m(xù)的數(shù)據(jù)處理、分析奠定基礎(chǔ);其次，就數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)而言，由于搜集到的數(shù)據(jù)類型、表現(xiàn)方式比較復(fù)雜，對于很多礦山機(jī)電設(shè)備來說都不具備對直接數(shù)據(jù)的識別能力，所以，在故障的診斷環(huán)節(jié)就需要針對已經(jīng)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便這些數(shù)據(jù)能夠更好的被應(yīng)用在實(shí)際的故障診斷過程中去[4];就數(shù)據(jù)建模環(huán)節(jié)而言，通常情況下是這一故障診斷技術(shù)中比較重要的階段，在這一階段中通過構(gòu)建數(shù)字模型的方式能夠?qū)⒌V山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中可能存在的問題、隱患呈現(xiàn)在礦山機(jī)電設(shè)備管理人員的面前，從而指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)管理、維護(hù)工作的開展;就數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)而言，在完成了有關(guān)數(shù)據(jù)的搜集、處理以及建模之后，這一故障診斷技術(shù)的應(yīng)用就可以針對已經(jīng)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、辨別，通過與正常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對比的方式標(biāo)記礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中可能會存在的故障風(fēng)險(xiǎn)，呈現(xiàn)在管理者們面前，為后續(xù)相關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的開展提供幫助[5];最后，便是數(shù)據(jù)預(yù)測運(yùn)行環(huán)節(jié)，就這一環(huán)節(jié)，這一技術(shù)可以通過預(yù)測運(yùn)行的方式估量礦山機(jī)電設(shè)備能夠延續(xù)的使用壽命，從而指導(dǎo)相關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷、管理工作，避免因設(shè)備損壞對后續(xù)露天礦山的生產(chǎn)造成影響。

2.礦山機(jī)電設(shè)備故障的特征

縱觀以往的礦山施工來說，由于地域施工情況的影響導(dǎo)致在實(shí)際的礦山生產(chǎn)過程中，長時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行和惡劣工作環(huán)境是造成礦山機(jī)電設(shè)備比較容易出現(xiàn)故障的原因之一，所以，在實(shí)際的礦山生產(chǎn)過程中，為了保障礦山機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，針對這一設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況開展定期維修和保養(yǎng)工作已然成為了實(shí)際礦山施工過程中不可忽視的重要部分[6]。就以往礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的常見故障來看，由于露天礦山施工過程中可能會對礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況造成影響的因素有很多，所以，這一故障大都源自礦山機(jī)電設(shè)備零部件的老化、磨損等問題，并在實(shí)際的生產(chǎn)過程中很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而對后續(xù)的礦山生產(chǎn)埋下了安全隱患。

二、礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的原理

就目前我國露天礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究，筆者發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)的應(yīng)用原理大都集中表現(xiàn)在如下五個(gè)方面：

首先，需要具備一定收集信息的能力。一般情況下，就礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)來說，一般都需要在技術(shù)應(yīng)用前通過搭載各類型傳感裝置的方式，將設(shè)備運(yùn)行過程中相關(guān)數(shù)據(jù)搜集并儲備到設(shè)備中，以便后續(xù)管理者更好的針對數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中可能會存在的設(shè)備隱患。

其次，需要具備一定對數(shù)據(jù)識別和分析的能力。對于數(shù)據(jù)的識別和分析能力是開展后續(xù)相關(guān)數(shù)據(jù)處理的根本所在，由此，在未來的礦山機(jī)電設(shè)備故障數(shù)據(jù)的診斷過程中，就需要針對設(shè)備中各種運(yùn)行的參數(shù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的比對，通過劃定數(shù)據(jù)區(qū)間的方式來實(shí)現(xiàn)對故障原因和故障源頭的調(diào)查。

第三，需要具備一定對數(shù)據(jù)的處理能力。就實(shí)際的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷來看，有關(guān)數(shù)據(jù)的處理是實(shí)際故障診斷過程中最為重要的環(huán)節(jié)，通過這一信息處理技術(shù)的應(yīng)用不僅僅能夠針對所搜集到的有用數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別，同時(shí)也能夠通過這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用將設(shè)備的故障、問題呈現(xiàn)在維護(hù)工作者們的面前，以此提升后續(xù)故障診斷的精準(zhǔn)程度，為實(shí)現(xiàn)后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷奠定基礎(chǔ)。

第四，需要具備一定的預(yù)測能力。在完成了有關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備故障數(shù)據(jù)的分析之后，一般情況下也需要通過這一技術(shù)的應(yīng)用對設(shè)備能夠持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)行估量，從而幫助管理者們盡早的針對礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，以期能夠最大程度上降低設(shè)備故障對后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用造成影響。

最后，通過對數(shù)據(jù)的上述處理，需要這一技術(shù)具備一定的數(shù)據(jù)建模能力。就以往的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)來看，只有具備了針對數(shù)據(jù)建模的能力，才能夠通過圖形的方式實(shí)現(xiàn)對故障的準(zhǔn)確診斷，并對故障的周期予以展露，從而幫助維護(hù)工作者們通過這一數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用最大程度上實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控、管理目標(biāo)，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備在礦山生產(chǎn)中的積極作用奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。

三、礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中常見的技術(shù)

就目前我國礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷來說，就這一環(huán)節(jié)的技術(shù)來說大都集中表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.基于在線的故障診斷技術(shù)

就在線的故障診斷技術(shù)來說，一般比較常見于我國建設(shè)、施工規(guī)模比較大的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷環(huán)節(jié)，是一種能夠通過自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行而實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行診斷的數(shù)據(jù)之一。比如，在實(shí)際的故障診斷環(huán)節(jié)，這一在線故障診斷技術(shù)通過系統(tǒng)中自帶的自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的在線檢測，從而將檢測所搜集到的數(shù)據(jù)與設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而將存在問題的數(shù)據(jù)通過標(biāo)記和反饋的方式呈現(xiàn)在故障診斷者面前，而針對不存在問題的數(shù)據(jù)，這一系統(tǒng)則會將該數(shù)據(jù)自行納入系統(tǒng)中所搭載的數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)有關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備故障的診斷提供參數(shù)基礎(chǔ)、構(gòu)建被診斷設(shè)備的故障診斷數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，這一技術(shù)的應(yīng)用也能夠針對礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中設(shè)備發(fā)生了溫度、參數(shù)變化等繪制曲線圖，從而便于后續(xù)的管理者們更加直觀的發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中可能會存在的問題、隱患。

2.基于數(shù)學(xué)模型的故障診斷技術(shù)

基于數(shù)學(xué)模型的故障診斷技術(shù)是近幾年我國露天礦山生產(chǎn)過程中比較常見的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)，這一技術(shù)通常情況下能夠在礦山機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同設(shè)備運(yùn)行的工藝和參數(shù)，通過構(gòu)建與之適配的數(shù)學(xué)模式的方式將礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中可能會存在的故障呈現(xiàn)在人們的面前的一種故障診斷技術(shù)[11]。比如，在實(shí)際的故障診斷過程中，這一技術(shù)通常需要在日常設(shè)備的運(yùn)行過程中針對設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測搜集，并針對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使其能夠滿足后續(xù)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建需求;其次，在完成對相關(guān)基礎(chǔ)運(yùn)行參數(shù)的預(yù)處理后，這一技術(shù)能夠在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上針對這一數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊分析并構(gòu)建與數(shù)據(jù)相適配的數(shù)學(xué)模型;最后，管理者們可以通過對這一數(shù)學(xué)模型的評估實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備故障的診斷。

3.基于人工智能的故障診斷技術(shù)

近幾年，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和提升，人工智能技術(shù)作為我國未來社會發(fā)展的必然方向，基于人工智能層面的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)也勢必能夠滿足人們對于礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷更多的需求，但是，由于大部分露天礦山的工作環(huán)境比較艱苦，長時(shí)間潮濕、高溫的等極端天氣的影響都很容易在一定程度上影響基于人工智能的故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，不僅很容易造成技術(shù)設(shè)備的損壞，同時(shí)也會在一定程度上影響設(shè)備診斷數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以，暫時(shí)基于人工智能的故障診斷技術(shù)很難獲得預(yù)期的效果，但是相信在不遠(yuǎn)的將來這一技術(shù)終將被應(yīng)用在實(shí)際的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)中。

四、優(yōu)化礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷管理的措施

通過上述研究，集合筆者以往在神華準(zhǔn)能西灣露天煤礦工作的經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在未來的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷管理過程中，如果想要獲得預(yù)期的管理效果，就可以從以下幾個(gè)方面入手針對性的予以優(yōu)化、完善，從而最大程度上推動未來我國露天煤礦工作中有關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷管理工作的效果。

1.完善原有的礦山機(jī)電設(shè)備管理模式

結(jié)合以往露天煤礦的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在未來的礦山機(jī)電設(shè)備管理過程中，如果想要獲得更好的管理效果就應(yīng)從完善原有的管理模式入手，結(jié)合現(xiàn)階段礦山管理的實(shí)際需求，分層次、分類目的開展礦山機(jī)電設(shè)備的管理工作，以此保障相關(guān)管理的規(guī)章制度能夠被切實(shí)、高效的落實(shí)在實(shí)際工作中去，同時(shí)以此推動未來礦山機(jī)電設(shè)備管理的優(yōu)化目標(biāo)。比如，就這一環(huán)節(jié)，管理者們應(yīng)深化對礦山機(jī)電設(shè)備管理的重視程度，在沿用其他已經(jīng)成熟的管理模式前，針對自身礦山礦山機(jī)電設(shè)備的實(shí)際管理情況進(jìn)行調(diào)研，將已經(jīng)成型的管理模式做出個(gè)性化的改革，使其管理模式更加貼合礦山自身工作的實(shí)際情況，以此為未來礦山機(jī)電設(shè)備的發(fā)展做出幫助。與此同時(shí)，在未來的礦山機(jī)電設(shè)備管理過程中，管理者們也應(yīng)針對原有的設(shè)備管理模式進(jìn)行優(yōu)化，通過對不同設(shè)備可能會出現(xiàn)的故障級別風(fēng)險(xiǎn)予以劃分，根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)程度、設(shè)備特性設(shè)計(jì)不同的設(shè)備故障應(yīng)對方案，以此最大程度上保障后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備管理的目標(biāo)，同時(shí)為后續(xù)露天礦山正常的生產(chǎn)、經(jīng)營奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.深化對礦山機(jī)電設(shè)備管理監(jiān)督力度

就以往礦山機(jī)電設(shè)備管理工作來看，相關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備管理舉措落實(shí)的不到位也是造成礦山機(jī)電設(shè)備管理效果不佳的主要因素之一，由此，在這一背景下，管理者們就應(yīng)針對原有的管理、監(jiān)督制度進(jìn)行系統(tǒng)的完善、改良，通過完善監(jiān)管制度的方式深化對實(shí)際礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的在日常生產(chǎn)過程中的落實(shí)，推動后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的發(fā)展。比如，就這一管理，首先，管理者們應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況對有關(guān)礦山機(jī)電設(shè)備管理的職責(zé)進(jìn)行明確、劃分，讓工作人員在明確自身崗位職責(zé)的前提下開展后續(xù)的礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的監(jiān)督和管理，以此確保相關(guān)規(guī)章、制度能夠落實(shí)在實(shí)際的生產(chǎn)中，以此實(shí)現(xiàn)預(yù)期的礦山機(jī)電設(shè)備管理目標(biāo);而后，則可以通過適當(dāng)?shù)耐ㄟ^獎(jiǎng)懲的方式，增加管理、工作人員參與到礦山機(jī)電設(shè)備監(jiān)督管理中的積極性，促使員工在發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備管理中可能存在的問題、隱患時(shí)能夠技術(shù)的予以匯總、上報(bào)，以此推動后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備管理工作的發(fā)展。

3.提升礦山機(jī)電設(shè)備人員的安全意識

就礦山機(jī)電設(shè)備管理來說，安全管理作為這一礦山機(jī)電設(shè)備管理過程中不容忽視的重要組成部分之一，筆者認(rèn)為如果想要提升后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備管理的效果，針對工作人員的安全意識針對性的予以提升已然也是未來礦山機(jī)電設(shè)備管理發(fā)展的必然方向。尤其是近幾年，隨著現(xiàn)代化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的增多，與時(shí)俱進(jìn)的提升礦山機(jī)電設(shè)備操作人員以及管理人員對設(shè)備的了解，和安全意識就顯得尤為重要。比如，在未來的管理過程中，管理者們可以通過定期組織相關(guān)人員開展技術(shù)研討會、新設(shè)備講解會等多樣化的活動，通過活動讓工作人員積極的參與到礦山機(jī)電設(shè)備的管理過程中來，深化其在實(shí)際操作中的安全意識，為未來礦山機(jī)電設(shè)備在露天礦山中的管理奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，管理者們應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)結(jié)合自身露天礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況組織員工開展安全演習(xí)，就以往露天礦山生產(chǎn)過程中比較常見的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行模擬，以此提升工作人員對于安全管理的重視程度，同時(shí)優(yōu)化工作人員在面臨安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的應(yīng)對舉措，以此最大程度上實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備安全管理的目標(biāo)，降低礦山機(jī)電設(shè)備故障造成的損失。

結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的不斷增多，礦山機(jī)電設(shè)備的發(fā)展也愈發(fā)的呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢，這對于我國露天礦山生產(chǎn)來說既是發(fā)展的機(jī)遇也是發(fā)展挑戰(zhàn)，如何貼合露天礦山對于礦山機(jī)電設(shè)備故障維護(hù)以及管理的切實(shí)需求，針對性的構(gòu)建適合露天煤礦的礦山機(jī)電設(shè)備的故障檢修以及管理模式就成為了未來露天煤礦管理發(fā)展的必然方向。由此，本文針對現(xiàn)階段的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)入手進(jìn)行闡述、研究，探究了能夠提升未來礦山機(jī)電設(shè)備管理的路徑，希望能夠?qū)ξ磥淼V山機(jī)電設(shè)備在露天礦山中的應(yīng)用做出幫助。

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