基于物联网的提升机制动装置故障诊断系统及方法研究

摘要

矿井提升机是煤矿开采过程中的关键运输设备，开展对矿井提升机，特别是提升机制动装置故障诊断方法的研究，对煤矿安全生产具有重要的现实意义。针对传统提升机制动装置故障诊断研究中布线复杂、抗干扰性差、维护成本高、管理困难等数据采集方面的问题，以及故障诊断推理方法自学习能力较弱，从而导致监测效果降低，诊断推理结果不稳定的问题，本文运用多学科融合的现代智能手段，建立基于物联网的提升机制动装置故障诊断系统并对智能故障诊断方法进行研究。
　　首先，在感知层设计了一种基于ZigBee技术的无线数据采集系统。系统以片上系统（SoC）CC2530作为传感器节点和汇聚节点的核心模块，设计不同传感器与核心模块的连接得到相应传感器节点；利用ZigBee标准传输协议，建立星形网络拓扑结构；利用VB6.0开发数据接收平台，SQL2008进行数据存储，完成系统总体设计。系统扩展性强，易于管理，方便可靠，能很好的实现制动装置运行数据的采集。
　　其次，在网络层运用GPRS长距离无线数据传输的网络传输方法，并建立数据远距离传输的发送和接收平台；综合利用SOM数据离散化、粗糙集约简的数据预处理和改进的DSmT证据理论的故障推理等多种算法，避免了主观因素在诊断过程中产生的影响，客观、高效、准确地完成故障诊断。
　　再次，在应用层设计出基于人机交互技术的人性化、可视化的故障诊断系统信息发布等服务功能的界面，可以有效的把信息传递给相关工作人员。
　　最后，研制系统试验台，根据制动装置的结构和工作原理，制定出可操作的故障模拟试验方案。通过对具体试验分析研究，表明所提出的基于物联网的提升机制动装置故障诊断系统及方法的正确性和有效性。本课题的成功实施，将为故障诊断决策人员提供可靠的诊断依据及合理的故障处理建议，该研究成果具有重要的应用价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4主要研究内容

1.5小结

第二章 基于物联网的提升机制动装置故障诊断系统总体方案

2.1引言

2.2提升机制动装置工作原理及故障树

2.3物联网技术框架

2.4系统总体方案设计

2.5小结

第三章 提升机制动装置故障诊断系统感知层设计

3.1引言

3.2感知层架构设计

3.3无线传感器网络的构建

3.4数据采集功能的设计

3.5感知层测试

3.6小结

第四章 提升机制动装置故障诊断系统网络层设计

4.1引言

4.2网络层架构设计

4.3GPRS无线数据传输

4.4基于改进的D-S证据理论故障诊断方法

4.5网络层测试

4.6小结

第五章 提升机制动装置故障诊断系统应用层设计

5.1引言

5.2应用层架构设计

5.3故障发布界面设计

5.4维修建议界面设计

5.5应用层测试

5.6小结

第六章 基于物联网的制动装置故障诊断系统试验

6.1引言

6.2.试验目的

6.3.试验方案设计

6.4试验结果分析

6.5小结

第七章 总结与展望

7.1工作总结

7.2主要结论

7.3工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文