煤炭是我国能源基石,在国民经济中占有重要战略地位。随着煤矿机械化程度不断提高,煤机设备健康状况将直接影响到煤炭企业的生产效率和经济效益。近些年来,因操作不规范、设备陈旧老化、检修不到位等因素带来的煤矿机械事故频发,保证煤机设备安全可靠运行显得尤为重要。建立煤机设备在线状态监测系统获取设备关键状态信息进行预知维修,是提高煤矿生产效率和保障安全生产的有效途径。受恶劣工作环境与人员操作不当等因素影响,煤机设备不可避免会产生各种机械故障,故障往往表现为异常的振动和温度变化。这些振动与温度信号中包含大量因冲击、磨损、腐蚀、疲劳、老化等因素引起的劣化和失效等重要设备状态信息,是进行设备状态在线监测与故障诊断的重要数据来源。对煤机设备工作过程中振动和温度信号进行实时监测,可提早发现设备故障,实现由“事后维修”到“预知维修”的转变,从而有效避免突发性事故发生,消除续发损坏,节约大量维护费用。本文面向我国煤矿智能化发展战略需求,针对当下煤机设备状态监测系统时效性差、通信电缆铺设困难、需定期更换电池等问题,以煤机设备运行状态实时监测为目的,秉承安全、创新、绿色、智能的设计理念,结合相关技术发展现状与技术瓶颈,在调研当下煤机设备状态监测系统功能需求的基础上,提出并完成了集能量自供给、多参量传感、多节点数据采集、信号无线传输、上位机实时监测等多功能为一体的煤机设备无线自供电状态在线监测系统研究。系统由自供电模块、信号采集模块、微控制器模块、无线传输模块以及监测上位机组成。在煤机设备关键部位安装信号采集节点,利用磁悬浮式电磁振动能量采集器与能源管理电路收集设备运行时所逸散振动能量为节点电路供电。采用信号采集模块、微控制器模块对煤机设备温度、振动信息进行实时采集与处理。通过无线传输模块将监测数据传输至上位机软件,经数据解码、节点号识别、信号处理、数据库更新,对数据进行接收、分析、存储,最终在监测控制面板实现设备运行状态实时显示和预警,完成系统可视化人机交互。系统采用无线传感器网络进行煤机设备关键状态信息采集、传输与处理,解决了传统监测系统因线缆供电、数据传输而产生铺设成本高与线缆缠绕等问题。自供电技术的运用,使得系统能够在进行设备状态监测的同时收集煤机设备振动能量为节点电路供电,绿色环保、减轻对自然环境污染,解决了传统无线传感网络节点电池续航的难题,使得系统能够在恶劣环境中长期有效工作,提高监测效率,节省大量定期因更换电池所花费的人力与物力。系统监测上位机在进行传感信号实时显示和预警的同时,能够利用数据库实现监测数据的存储、查看与调用,为研究煤机设备运行规律、解析故障发生原因提供有力数据支持。系统的提出与实现对提高煤机监测效率、提升煤炭工业生产效率、降低煤矿机械安全事故率、提升煤矿机械设备的智能化改造具有一定的应用价值和现实意义。