3.1.7 风机供电监测 11

3.1.8 风门状态监测 12

3.1.9 人机交互模块 13

3.1.10 通信模块 13

3.2 通风机状态监测仪的软件设计 14

3.2.1 振动监测 14

3.2.2 温度监测 15

3.2.3 风速测量 16

3.2.4 通风机供电监测 17

3.2.5 风门监测 18

3.2.6 通风机故障应急处理 18

4 系统测试 20

4.1 系统实现功能介绍 21

4.2 监测仪测试结果 23

4.2.1 风速监测效果测试 23

4.2.2 通风机转速监测 24

4.2.3 通风机振动监测 24

4.2.4 通风机温度监测 25

5 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

附录 29

1 绪论

1.1 煤矿通风机状态检测研究背景与意义

机械是现代工业生产的物质和技术基础，设备状态监测与故障诊断技术在设 备管理与维护、设备诊断、维修技术和润滑技术等现代化设备管理和维护中起着 关键性作用。[1]美国是最早开始对设备进行状态监测研究的国家之一，在军事和 交通等领域，如美国通过数据分析和处理技术实现对大飞机状态的实时监测，达 到收集、记录和分析监测信息的目的，以确定的基础上的每个组件的操作状态和 存在的潜在故障，以实现对潜在故障的实时掌握和灵活的预警。目前该技术已应 用于更大范围的领域，国外研究状态监测与故障诊断技术起步较早，到目前为止 的发展比较成熟，较之我国在状态监测和故障诊断技术方面起步晚。 [2]

煤炭能源属于工业化时代大规模使用的能源，受限于技术封锁、建设成本以 及国内技术水平限制等因素，国内大小煤矿中不少都设施简陋，缺乏应急机制， 煤矿因矿井通风机发生故障造成事故时有发生：2014 年 6 月 3 日，造成 22 人死 亡、2 人受伤的重庆市能源投资集团南桐矿业公司砚石台煤矿重大瓦斯爆炸事故， 2015 年 8 月 11 日，发生工人中毒与窒息事故、造成 13 人死亡的黔西南州普安论文网

县楼下镇贵州丰联矿业有限公司政忠煤矿事故，2015 年 10 月 9 日造成 10 人死

亡的江西上饶市上饶县永吉煤矿发生重大瓦斯爆炸事故，据 2016 年 3 月 29 日国 家安全管理局说，在过去的十年中，瓦斯、水灾、火灾三种类型的事故死亡事故 占煤矿事故的 91.7%，特别是瓦斯事故占 57.3%，由此可见，瓦斯治理是煤矿安 全生产的重中之重。[4]

瓦斯和煤尘在矿井下自然产生，通常采用通风系统对井下瓦斯和煤尘进行稀 释，同时也为井下的工作人员提供新鲜空气。矿井通风系统保证了煤矿生产的安 全开展，为确保在作业时间段内通风机运转正常，且在故障发生前尽可能准确的 预警事故，需要建立完善的煤矿通风机状态监测机制。通风机状态监测系统需要 克服矿用通风机恶劣工作环境以及某些无法预测的因素等不利条件,所以通风机 状态监测仪的性能也尤其重要。[1-8]