基于神经网络的矿井提升机故障诊断系统研究

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1、分类号：密级：公开UDC：单位代码：10424基于神经网络的矿井提升机故障诊断系统研究学位论文基于神经网络的矿井提升机故障诊断系统研究徐文尚申请学位级别：博士学位专业名称：控制理论与控制工程指导教师姓名：苏学成职称：教授曹茂永教授山东科技大学二零零八年五月论文题目：基于神经网络的矿井提升机故障诊断系统研究作者姓名：徐文尚入学时间：2005年9月专业名称：控制理论与控制工程研究方向：模式识别与智能系统指导教师：苏学成职称：教授曹茂永教授论文提交日期：2008年5月论文答辩日期：2008年6月日授予学位日期：RESEARCHONFAULTDIAGNOSISSYSTEMOFCOLLIERYH

2、OISTMACHINERYBASEDONNEURALNETWORKADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofDOCTOROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyXuWenshangSupervisor:ProfessorSuXuechengProfessorCaoMaoyongCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇博士学位论文，除

3、了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。博士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmitted

4、forqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学博士学位论文摘要摘要煤矿机电和提升运输事故在煤矿事故中占较大比例，仅次于顶板和瓦斯事故。据煤炭系统20世纪1990年抽样统计，矿井提升机事故中断绳事故占统计事故总数的29.6%、过卷蹾罐占总数的26.7%，占据提升机事故第一、二位。因此迫切需要研究故障产生的原因，掌握其规律，提出解决的方法。本文针对矿井提升机故障，尤其是提升机断绳故障诊断和发生断绳故障后迅速定位导致断绳故障产生的故障源问题作了深入地研究。论文首先论述了国内外神经网络在矿井提升机故障诊断领域的

5、研究与应用情况，分析了存在的问题。就矿井提升机运行数据的样本的科学提取引入了数据挖掘技术；改进了LMBP算法，提高了训练的快速性；构建了一种新的故障诊断神经网络，解决了提升机故障预测预报（由因及果）和因果关系非一一对应的情况下故障源定位问题；将网络修剪方法引入矿井提升机故障诊断系统，实现神经网络的结构优化；最后设计了以C8051F020为核心的数据采集装置，将采集数据经485总线传输到上位机再经网络传至故障诊断中心。集成上述研究成果，编制了程序，并调试成功，达到了预期的功能效果。关键词：故障诊断，矿井提升机，LMBP算法，故障源定位，神经网络，网络修剪山东科技大学博士学位论文摘要Abs

6、tractThemajorityofaccidentsincoalminesresultfromelectricalequipmentandtransportaccidentofpromotion.Theratesofoccurrencefortheseareonlysurpassedbyroofandgasaccidents.Statisticalsamplingofthecoalsystemin1990forthe20thcenturyindicatesthatrope-breaksforrotatingmachineryaccountedfor29.6%ofthetotalacc

7、idents,whilecoaltubfallingandover-rollingresultedin26.7%.Thesearethemaintwocausesofaccidentswithrotatingmachinery.Thereisthereforeanurgentneedtostudytheoriginsandmechanismsinthesecases,andtoproposecorrectivemeasures.Thispape