矿用提升机安全监控系统可靠性的探讨

《矿用提升机安全监控系统可靠性的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、矿用提升机安全监控系统可靠性的探讨

2、第1内容显示中摘要：应用现代可靠性理论，从设计、工艺、技术等方面对矿用提升机监控系统进行了可行性探讨，提出了增强系统可靠性的一些措施。关键词：可靠性容错技术冗余技术目前，我国一些大中煤矿所使用的矿用提升机和绞车，都配备了各种安全监控系统，虽然起步较晚，但经过多年的努力，整体技术和工艺水平已经有了很大的提高，而且日趋成熟。这些监控系统的功能主要包括：１自动减速功能；２超速保护功能；３提升容器的行程和速度显示；４减速段限速保护及2m／s保护功能；５深度指示器失效保护；６卡箕斗保护；

3、７过卷保护功能；８自检功能；９提升勾计数；１０提升信号显示，并记忆上次提升信号；１１提升方向显示及闭锁；１２安全回路等主要故障点监测显示、记忆和报警等。这些系统的结构主要由ＳＤＴ总线工业控制计算机、系统安全控制、系统监测三部分组成。由于监控系统中集中了大量不同规格、不同耐压和不同功率的电子元器件，为确保整个监控系统（以下简称系统）工作的可靠性，必须提出相应的要求和采取必要的可靠性措施。１提高系统设计的可靠性提高系统设计的可靠性通常是采用可靠度高的元器件进行完善设计，万一系统出现故障，可用诊断的方法确定故障位置并迅速排

4、除，这时，一般要求中断系统能正常工作。在完善设计的思想指导下，为保证系统的高可靠性，要求在设计和生产的全过程对元器件进行严格的筛选。考虑元器件参数时要留有充分的余地，对工艺过程严格把关，对成品和半成品进行严格的例行实验。可以说，完善设计是一种已被广泛接受的常规设计思想。然而，若只限于用常规设计实现系统的可靠性，那么到一定程度时不但造价会迅速上升，而且大幅提高可靠性的效果也不会显著。应运而生的另一种设计思想就是容错技术。它的指导思想是：首先承认故障的存在是客观事实，然后通过外加硬件或软件来消除、抑制其影响，达到使系统工作稳定、可靠的目的。在

5、实际的系统可靠性设计中，上述两种思想要结合起来，实现系统在使用中功能适中、成本适中和足够可靠。２提高系统可靠性的工艺措施２．１主机的选用采用质量稳定、可靠性已被普遍承认的SDT总线工业计算机作为系统的主机。２．２可靠的元器件质量使用质量可靠并有稳定货源的元器件来组装系统。要注意以下几点：１尽量使用集成度高的组件，以减少元器件的个数。这样可减少器件间的连线和焊点数，从而大幅度降低系统的失效率；２认真做好元器件的筛选、老化处理，及时淘汰处于早期失效的不合格产品；３降频使用元器件有利于减轻器件的负载和降低其工作时的温升，也可避免因瞬

6、间过载造成的过流过压冲击，减少偶然事故的发生。２．３适当采用冗余的硬件结构２．３．１两路并联冗余串联支路中任一元器件失效都会造成整个系统的失效；而并联支路的冗余结构则有利于可靠性的提高。设单个元器件的可靠度为R＝0.70，则相同的两个元器件组成的并联支路，其可靠度为Rs：Rs＝1－（1－R）·（1－R）＝1－500)this.style.ouseg(this)">＝0.91可见，在较重要的地方采用并联冗余结构可以明显改善和提高可靠性。２．３．３器、部件级或子系统级的待命储备冗余在检出正处于工作状态的模块出现故障后，待命的冗余模块可按预定

7、方案立即切换而投入工作，以保证系统正常、连续工作，替换下的故障模块可在脱离系统后进行修复，以便下次使用。对于比较通用的模块，采用这种待命储备的冗余结构，能够在成本增加不多的情况下，较好地改善系统的可靠性。３提高系统可靠性的技术措施500)this.style.ouseg(this)">３．１采用抗干扰的电源结构可由LC网络组成抗干扰电源滤波器，它可阻隔来自电源一侧引入的高、中频电磁干扰，也可减弱系统内部电子器件、设备之间的相互干扰。３．２采用大电流LED供电结构图1是某系统模拟量LED显示供电图。以LED各段的平均电流为5mA计算，如果各

8、个位的所有段全部点亮，最大的驱动电流为5×8×7＝280mA。为此，可在输入端串接10μH的高频扼流圈L，以抑制大的动态电流对集成电路和液晶显示块的冲击。由并联的大容量电容C提供动态电流，确保监测信号的正常工作。３．３合理地设计印刷电路板在印刷电路板的设计中，对元器件布置应使相关的器件靠近一些，把易发生电磁干扰的器件单独制成电路板或加以屏蔽。特别要注意地线的制作应符合规范，如共地和地屏蔽，保证系统能在复杂的现场正常工作。３．４减少系统连接中各部件之间的干扰系统连接是指插件、底板、机框之间的信号连接。双绞线不易受电磁感应的影响，信号线可采用

9、双绞线；为避免强电对弱电的干扰，这两种信号线可分别独立配线，相互间隔一定距离；短距离的信号线连接可采用插接件，若插针之间需采用抗干扰措施，以每一信号针两侧都是接地针为好。500)this.st