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
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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。