论文部分内容阅读
矿用通风机是保障煤矿安全生产的关键大型设备之一,担负着向井下输送新鲜空气,降低有害气体浓度,为工人提供相对安全、舒适的工作环境,保证工人安全的重要任务。因此,风机监测诊断系统的稳定性、易操作性以及监测诊断的实时性,对保障通风机平稳可靠运行至关重要。 在对通风机监测预警技术的发展历程、现状和趋势进行深入调查和研究的基础上,结合当前科技发展水平和趋势,通过应用嵌入式技术,工业以太网技术,故障诊断技术以及信息融合技术,确定了矿用主通风机监测预警系统的模型,即采用系统硬件层、系统软件层和故障预警层的体系结构。其中系统硬件层选用ARM11处理器为硬件核心,实现RS485总线和TCP/IP两种通信方式对通风机状态参数的实时采集与传输,并针对数据存储,显示操作等进行硬件电路设计开发;系统软件层又可分为引导层、内核层、UI层和应用层四层模型,通过完成BootLoader、Linux内核和嵌入式Linux根文件系统的配置、编译和移植等工作,并针对通信模块中RS485进行驱动程序设计开发,实现对风机监测数据的采集与显示;故障预警层采用Qt开发基于信息融合技术故障诊断方法,运用感知器神经网络与D-S证据理论相结合的方法实现对通风机多点振动数据的融合分析。 在通风机在线监测与故障诊断的嵌入式应用程序设计中,使用具有优良的跨平台特性的Qt图形界面框架,并移植Qwt第三方库对状态量和实时曲线绘制,采用SQLite嵌入式数据库进行数据存储、备份以及查找等操作。并可将数据备份导入到SD,便于对故障数据深度分析和特征提取。输出显示部分,配置有TV-out接口,支持输出液晶显示器,便于查看监测数据。 基于ARM11架构的嵌入式Linux通风机在线监测与故障诊断系统,能够对电机定子温度,电机和风机轴承温度、振动,电量参数,以及通风机的风量和风压等参数进行监测,此外,设备出现异常后,系统自动对其进行诊断,并给出诊断结果和维护建议。该系统能够方便地融入到现有的工业控制网络中,起到工业监控机的作用,并且系统结构紧凑小巧,集成度较高,系统稳定,可拓展性强,具有一定的开放性,可广泛运用在通风机监控与诊断系统领域中。