煤礦機電產品檢測技術實踐探思

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摘要：煤礦機電產品檢測技術是保證機電產品安全運行的基礎，同時還可以延長機電產品的使用期限，對煤礦作業的開展具有很大意義。主要對煤礦機電產品檢測技術進行分析，希望可以給同類研究提供借鑒。

關鍵詞：煤礦；機電產品；檢測技術

0引言

機電產品是煤礦作業中較重要的部分，一旦出現故障，就會產生較大的經濟損失，嚴重時還會出現人員傷亡。目前工業生產水平越來越高，對機電產品提出了較高要求，因此必須將新型檢測技術應用到實際操作中，不斷提高機電產品質量[1]。

1中國煤礦機電產品檢測技術的發展

煤礦是中國能源中較重要的部分，隨著中國經濟發展，能源需求量不斷增加，因此必須加強煤炭開采力度。機電產品是煤礦作業中的重要設備，為了保證煤礦開采順利進行，必須使用多種技術進行產品檢測。煤礦井下作業環境惡劣，對機械設備提出了較高要求，必須配備高質量的機電產品。20世紀80年代在北京、上海等地已經成立了檢測中心，主要進行機電設備檢測。之后隨著中國采煤機電設備研究力度的深入，開始從“采煤機關鍵技術”“采區千伏級電氣設備的完善與提高要求”等方面進行探索。隨著上海檢測中心的建立，采煤機整機、金屬材料、礦燈等專業試驗室也開始建立，并引進了國外很多先進技術，建立了礦燈、非金屬材料實驗室，開展了假煤壁實體模擬切割采煤機試驗臺，可記錄系統切割功率與牽引力等變化。上海研究分院發展至今，已經擁有了較先進的采煤機械技術，并形成了綜合性的檢測檢驗機構，取得了較大成就。

2中國煤礦機電產品檢測技術發展狀況

目前中國煤機水平已經位居世界前沿，最大電牽引煤機裝機功率可達到2500kW，最高液壓支架長6.5m，最長固定帶式輸送機距離可到13km，同時檢測技術也取得顯著發展。目前原煤礦研究總院的機電設備檢測中心已經形成了較完整的實驗室體系，主要進行機械安全與性能等檢測，覆蓋了煤礦生產的全部設備。上海檢測中心已經成立了30a，在人、機、法及環境等方面已經得到大幅度提升，專業檢測技術與能力也取得了較大發展，具體可以從以下兩方面進行分析[2]：a)采運機械。目前已經建立了50多臺檢測檢驗試驗臺，并提升了采煤機試驗能力；關鍵元部件綜合性能試驗臺可以完成傳動部件如減速器、高速機械液壓式軟啟動、傳動與制動器的安全與性能實驗，試驗功率在50kW～1500kW，轉速維持在50r/min～1500r/min；電軟啟動試驗臺可對不同電壓等級的軟啟動性能進行試驗；材料試驗類主要應用MTS-810動態疲勞試驗機檢測，主要進行金屬材料拉伸、壓縮、撕裂及疲勞撕裂等試驗；b)防爆電氣類。結合防爆電器類規定，已經建立了多種系列的防爆試驗槽，并配備了自動系統，可以進行防護、熱劇變、沖擊、摩擦活化等試驗；電氣傳動檢驗設有三套試驗系統，最大功率維持在1000kW，轉速在750r/min～3000r/min；電氣開關類引采煤機，可開展四象限牽引測試；直流通斷臺位可對額定電流在150A或電壓在48V～550V的直流電氣能力進行實驗；人工環境試驗開展了容積較大的試驗箱，可進行大體積防爆電氣濕熱試驗。此外，目前燈具儀表、非金屬材料及電線電纜等均構建了高水準、高效能的實驗裝置與測試系統，實現了煤礦燈具與電線電纜等機械的安全性能與物理性能測試，給中國煤礦行業奠定了發展基礎，實現煤礦行業智能化和現代化發展，具有較廣的應用意義[3]。

3中國煤礦機電產品檢測技術探索

煤礦機電產品質量與檢測技術存在較大矛盾，而且長期發展中一直存在，已經成為煤礦企業研究的核心問題之一。為了避免煤礦機電產品檢測技術落后帶來的影響，必須從兩方面處理：a)結合當前發展趨勢不斷更新煤礦機電產品檢測技術；b)加強煤礦機電產品檢測技術開發與創新，只有這樣才能減少煤礦機電產品檢測技術所產生的影響。同時應該以“節約資源和環境友好”為發展目的，實現檢測技術低碳化發展，在提高產品檢測質量的基礎上滿足中國低碳經濟發展要求。目前現代化技術發展越來越成熟，在今后研究中，必須將科學、電子及網絡等技術融入到煤礦機電產品檢測中，實現機電產品檢測的現代化發展。今后研究中還要多探索新型檢測技術，提高煤礦機電產品檢測的質量，具體可從以下幾方面分析。

3.1壽命試驗檢測方法

為了提高機電產品的可靠性，必須對機電產品的元件與系統進行檢測，了解產品質量狀況，開展質量檢測。如果未進行此項試驗，可收集產品相關信息，了解產品失效原因，并結合產品特點進行針對性處理。一般進行可靠性設計時，盡量選擇材料好的器件，選擇可靠的結構，并積極應用維修預測與可靠性預測等技術提高可靠性。同時必須從產品生產各階段進行分析，充分驗證產品的可靠性。所使用的試驗方法最好可模擬實際作業環境，體現試驗的意義。另外抽取批量產品的質量也要符合實際操作要求，保證產品的可靠性。因此產品生產穩定性與管理的正規性成為保證可靠性的重要措施[4]。試驗與檢測方法均是保證產品可靠性的措施，但是并不是任何情況下都適用，尤其是對于人造衛星及價錢昂貴的設備，試驗操作較困難，所以必須縮短壽命檢測時間，采用“加速壽命試驗”操作。利用可靠性試驗不僅可對產品進行可靠性評價，同時還可以發現產品薄弱環節，以提高產品可靠性。從操作條件上劃分，可以將可靠性試驗分為人工模擬試驗與限產試驗；從計劃方面分類可以將其分為研制試驗、鑒定試驗、可靠性增長試驗。壽命檢測試驗是可靠性試驗的重要組成部分，可了解產品性能、無故障工作時間及失效特征，進而給可靠性設計與改進提供參考依據。

3.2多元傳感信息融合

多傳感信息融合的主要原理是模仿人或其他生物系統的特點，綜合全面分析信息，并處理實際操作中遇到的各種復雜問題。人類天生具有利用各個器官分析信息的特點，可以實現各種信息的綜合分析，進而利用相關試驗理解、評估并了解發生的事情。在系統中，各個傳感器得到的信息具有不同特點，主要是：實時或非實時、快變或緩慢、模糊或確定、互相支持或矛盾等。多傳感信息融合就是利用傳感器對這些信息進行觀測和利用的過程，可以將傳感器時間與空間利用相關準則結合在一起，然后對被測對象進行詳細一致的描述[5]。從處理方式上分析，多傳感器信息融合與傳感器信號處理或低層次傳感器的數據處理方式差異較大，同時與經典信息處理也具有較大差異，主要區別是多傳感信息處理的信息形式較復雜，而且可展現在不同信息層次上。從現代信息理論分析，可以將信息融合抽象為位置級融合、屬性、檢測縱融合等。

3.3智能BIT技術

傳統測試主要使用測試儀器檢測設備，具有操作復雜與費用高的缺陷，目前BIT（機內測試）已經在當前測試中占據較高地位，成為維修與測試領域的核心內容。在當前性能測試研究中，BIT范圍越來越廣，可應用到各種軟件測試與開放環境中[6]。a)模擬BIT技術。硬件設計中加入比較器可對各種BIT電路進行劃分，可直接加到被測電路CUT（計算機操作系統命令之一，可以將其描述為從一行上移除部分內容、選擇性顯示出已篩選內容的文本操作命令）上，并將輸送到比較器中。CUT輸出后必須要進行額外的信號處理，然后再接到比較器上；b)電壓求和機內測試。電壓求和是一種并行模擬技術，可以實現多個電壓電平的疊加，并可將其反饋到窗口比較器，主要與參考信息進行比較，然后再結合比較器輸出情況選擇通過或不通過信號，主要應用到一組電源的供電電壓監測；c)邊界掃描測試技術。邊界掃描屬于擴展BIT技術，測試時不需要輔佐電路，能檢測PCB（印刷電路板）與芯片邏輯功能，還可以了解IC（集成電路）或PCB連接情況。目前便捷掃描技術已經成為VLSI芯片測試的主流技術，并制定了相應的標準。

4結語

煤礦資源是中國的主要產業，在中國發展中占據較大比例。為了提高煤礦企業的經濟效益，必須將新型技術應用到煤炭中，改善傳統檢測技術，提高中國煤礦機電產品檢測質量，保證煤礦企業的生產安全。

參考文獻：

［1］陳同寶，章伯超，黃建強，等.煤礦機電產品檢測技術［J］煤炭學報，2010(11)：1935-1938.

［2］王晶晶，童敏明，劉彬.基于三軸加速度傳感器的掘進機懸臂位置檢測［J］.煤炭科學技術，2010，38(3)：80-82.

［3］霍東東.煤礦機電設備管理中機械故障檢測診斷技術的應用分析［J］.科技創新與應用，2014(5)：100.

［4］王殿一，張海燕.我國煤礦機電一體化技術發展的產品特點與技術分析［J］.科技風，2010(22)：151.

［5］胡明明.基于虛擬儀器的機器視覺技術在輸送帶縱向撕裂檢測應用中的研究［D］.太原：太原理工大學，2013.

［6］李順利.加強煤礦機電設備技術管理的實踐及思考［J］.技術與市場，2014(8)：293-294.

作者:成小軍 單位:晉城乾泰安全技術有限責任公司