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皮带机运行状态光纤综合监测预警系统介绍

皮带机是煤矿上非常重要的自动化设备，它们的运行状况直接影响煤矿的正常生产及运营，因

此，很有必要对这些设备进行实时的监测，以便第一时间发现设备的故障，并及时检修。目前

监测主要依靠人工定时巡检的方式，耗时耗力且效率低。为了提高煤矿的自动化水平，进一步

的提供机电设备的安全运行保障，公司专门研发了光纤式振动温度监测系统。监测系统能够

对皮带机的振动及温度进行实时在线监测与分析，实时、客观的反映皮带机的运行状

态和故障程度，避免不必要的停机检修和盲目大修，节约人力物力，提高设备利用率：通过

在线故障诊断趋势分析，发现一些潜在故障，及早进行处理，预防故障或事故的发生，减少

事故发生率，确保设备安全、长期、满负荷运转；提供发生事故的性质和原因，缩短故障查找

和检修时间，提高检修质量；为设计单位和生产厂家提供设备实际运行状况及存在的问题，

有利于提高设计和制造质量等等。本系统采用光纤振动传感器和光纤检测技术，对皮带机机

头、机尾的滚筒、

CST

减速箱、驱

动电机等关键重要设备进行实时在线的振动、温度检测。通过监测这些旋转机械的振动幅度、

频率、方向等物理量的变化，及时掌握设备的工作状态，可对运行设备进行

24

小时监控。利

用计算机的存储空间记录设备的运行参数，包括振动加速度、速度、位移等，系统自动生成

日数据库、历史数据库及报警库，设备一旦出现故障前兆及时报警并尽可能多的采集故障信

息，为了解故障现象和分析故障原因提供可靠的数据。

．一系统特点系统利用光纤传感技术对皮带机沿线温度、机头设备运行状态在线监测，及时发

现异常点，将皮带机的故障发现在早期阶段，对控制预防皮带机（工作面）发火及设备运行

故障具有重要意义。

该系统具有以下优点：

1

）本质安全，不带电，不受外界电磁场干扰，长期漂移小；

2

）皮带机机头和沿线综合监测，提前预警，及时性和有效性强；

3

）皮带机发火点精准定位，误差小，显示直观，反应迅速。

二系统关键技术本系统所采用的关键技术包括如下几个方面：

1

）基于光纤拉曼散射原理的分布式温度监测技术；

2

）基于光纤光栅的温度、振动传感器的检测技术；

3

）基于加速度信号频谱分析的故障诊断技术。

2.1

光纤分布式温度监测技术分布式光纤温度在线检测系统（

Distributed Temperature

Sensing

–

DTS

）于

1980

年诞生于英国的

Southampton

大学，是一种利用激光在光纤

中传输时产生的背向拉曼散射信号、根据光时域反射原理（

Optical Time-Domain

Reflectometer

–

OTDR

）和雷达工作原理来获取空间温度分布信息和空间定位信息的监控

系统。是近年发展起来的一种用于实时监控温度场的高新技术。它能够连续测量光纤沿线所

在处的温度，可对测量距离最大在

60

公里的范围，空间定位精度达到一米的数量级，将一

条数公里乃至数十公里长的光纤（光纤既是传输媒体，又是传感媒体）铺设到待测空间，可

连续测量、准确定位整条光纤所处空间各点的温度，通过光纤上的温度的变化来检测出光纤所

处环境变化，特别适用于需要大范围多点测量的应用场合。

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