网络化矿井提升机监测报警系统设计论文

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1、题目：网络化矿井提升机监测报警系统设计专业：机械设计及其自动化第1章绪论1.1课题背景及研究意义提升机是矿井大型固定设备之一，是矿山生产运输的主要工具，它担负着提升煤石、下放材料、升降人员和设备的任务，是联系井上与井下的唯一途径，素有矿井“咽喉”之称[1]。随着矿山生产的集中化和大型化发展，提升能力不断加大，运行速度越来越高，实际运转时间不断加长，因此对提升机运行的安全可靠性要求也越来越高。提升机的安全可靠性不仅直接影响整个矿井的生产能力，影响整个矿山的经济效益，而且还涉及到井下工作矿工的生命安全。目前我国矿山由于提升

2、机故障而发生重大事故的例子还是很多。如:徐州韩桥矿山潘家屯副井多绳落地摩擦式提升机，由于原设计深度指示器采用了传统控制方式，曾几次发生过卷事故，最严重的一次是提升研石时，减速点没有起作用，司机也没有发现，没有及时采取措施，造成高速过卷，致使楔形罐道全部冲毁，天轮下的防撞木撞碎，给生产带来严重的危害[2];广东韶关凡口铅锌矿四台提升机(一台交流拖动、三台直流拖动)，在使用传统行程监测方式时，提升机过卷事故时有发生，有几次严重的过卷事故造成较大的设备损失，导致全矿停产[3];1998年河南平顶山市石龙区西区煤矿副井提升机由

3、于行程控制系统故障发生坠罐事故，死亡14人[4];2002年，淮北芦岭煤矿主井提升机由于行程监测系统失灵，提升机在生产中发生过卷事故，事故使得煤矿生产停工，造成了巨大的经济损失。当前，我国有一大批老提升设备、机组，其服役已接近或超过其寿命期，进入“损耗故障期”，故障率增多，而要全部更新，经济负担很重，根本不可能。如何确保提升设备经常处于安全可靠的运行状态，除了在设计计算时合理选择运行参数外，关键在于对其进行状态监控。对提升机运行的主要参数进行连续不断的在线监测监控，使司乘人员随时了解提升机的运行情况，并在超限时做出故障

4、报警，供司乘人员操作时参考。如提升机过速而造成的过卷、过放现象，制动器闸瓦的磨损，制动弹簧的疲劳引起的制动器失效等。通过对提升机各主要参数的监测监控，可以使司乘人员在接到这种报警信息时做出及时处理，可以大大减少事故的发生。因此，开发一套简单适用的计算机监控系统是非常必要的。提升机的实时监测一直是提升技术的重要课题之一。当前，许多煤矿都未设置提升机的监控系统，国内外已有的监控系统大多数是对整个矿山的大型监控系统。国外研制的监控系统稳定性虽好，但价格过高，对于中小煤矿来说是难以承受的;国内研制的针对提升机的监控系统大都是采

5、用单片机技术，其抗干扰能力差，性能不稳定，而且在开发测试系统的软硬件方面主要采用汇编语言、C语言，在语言编程方面需要花费相当的人力和时间，并且已开发的专家系统大部分仍工作在DOS环境下，人机界面不友好，功能不完善，可扩展能力不强，系统一旦建立，修改起来具有相当的难度。基于以上原因，本文采用全新的虚拟仪器开发平台LbaVIEW来开发整个监控系统。虚拟仪器技术经过近20年的发展，技术日趋成熟。美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为各大学理工科学生的一门必修课程。在我国，尽管虚拟仪器的应用较晚，还处于应用初期、起步阶段，但

6、其应用已经体现在航天航空、机械工程、电力电子工程、建筑工程、生物医疗、纺织工程及其教学科研等诸多领域，对科学技术的发展和生产产生了巨大的影响和经济效益。当前，在以PC机为基础的测、控软件中，LabVIEW的市场普及率已仅次于C++与C。随着计算机和微电子技术的发展，虚拟仪器很有可能成为下一代的仪器标准。因此选基于LabVIEW的矿井提升机监控系统择在LabVIEW平台下开发的矿井提升监测系统有很好的应用前景。基于LabVIEW的提升机监控系统，利用虚拟仪器公司研制的数据采集卡，能迅速地建立一个功能强大、性能稳定的监控系

7、统，并且工作在Windows系统下，界面直观形象。开发人员只需要理解各个图标的表示功能，在程序开发中只需要用连线连接各功能模块就能完成所需要的软件功能。同时LabVIEW支持模块化与层次化设计，搭建程序非常清晰、可读，维护起来简单方便。不仅如此，LabVIEW也有很好的开放性和扩展性，使系统功能的扩展和完善变得非常容易。基于LabVIEW的提升机监控系统是LabVIEW在矿山设备监控方面的一个尝试。与以单片机为核心的监视系统相比，软件开发的时间缩短4-6倍。与局限于提升行程速度监视的系统相比，监视参数有所增加，并加入了

8、简单的报警系统，系统功能有大幅度提高，其应用对提高中小煤矿的安全性方面具有重要意义。1.1国内外研究现状煤矿监测监控技术的开发和应用，主要依次经历了：①人工离线监测方式；②单机集中式在线监测；③基于网络的远程监测系统。我国从70年代开始从国外逐步引进一批用计算机控制的安全生产监测监控系统，同时引进相应的制造技术。国内的很多公司及其