煤礦機電產(chǎn)品檢測技術實踐探思

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摘要：煤礦機電產(chǎn)品檢測技術是保證機電產(chǎn)品安全運行的基礎，同時還可以延長機電產(chǎn)品的使用期限，對煤礦作業(yè)的開展具有很大意義。主要對煤礦機電產(chǎn)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(chǎn)品；檢測技術

0引言

機電產(chǎn)品是煤礦作業(yè)中較重要的部分，一旦出現(xiàn)故障，就會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失，嚴重時還會出現(xiàn)人員傷亡。目前工業(yè)生產(chǎn)水平越來越高，對機電產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量[1]。

1中國煤礦機電產(chǎn)品檢測技術的發(fā)展

煤礦是中國能源中較重要的部分，隨著中國經(jīng)濟發(fā)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(chǎn)品是煤礦作業(yè)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(chǎn)品檢測。煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣，對機械設備提出了較高要求，必須配備高質(zhì)量的機電產(chǎn)品。20世紀80年代在北京、上海等地已經(jīng)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(qū)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(yè)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(tǒng)切割功率與牽引力等變化。上海研究分院發(fā)展至今，已經(jīng)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(chǎn)品檢測技術發(fā)展狀況

目前中國煤機水平已經(jīng)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(fā)展。目前原煤礦研究總院的機電設備檢測中心已經(jīng)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(chǎn)的全部設備。上海檢測中心已經(jīng)成立了30a，在人、機、法及環(huán)境等方面已經(jīng)得到大幅度提升，專業(yè)檢測技術與能力也取得了較大發(fā)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(jīng)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(zhuǎn)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(tài)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(guī)定，已經(jīng)建立了多種系列的防爆試驗槽，并配備了自動系統(tǒng)，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(tǒng)，最大功率維持在1000kW，轉(zhuǎn)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(huán)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(tǒng)，實現(xiàn)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(yè)奠定了發(fā)展基礎，實現(xiàn)煤礦行業(yè)智能化和現(xiàn)代化發(fā)展，具有較廣的應用意義[3]。

3中國煤礦機電產(chǎn)品檢測技術探索

煤礦機電產(chǎn)品質(zhì)量與檢測技術存在較大矛盾，而且長期發(fā)展中一直存在，已經(jīng)成為煤礦企業(yè)研究的核心問題之一。為了避免煤礦機電產(chǎn)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(fā)展趨勢不斷更新煤礦機電產(chǎn)品檢測技術；b)加強煤礦機電產(chǎn)品檢測技術開發(fā)與創(chuàng)新，只有這樣才能減少煤礦機電產(chǎn)品檢測技術所產(chǎn)生的影響。同時應該以“節(jié)約資源和環(huán)境友好”為發(fā)展目的，實現(xiàn)檢測技術低碳化發(fā)展，在提高產(chǎn)品檢測質(zhì)量的基礎上滿足中國低碳經(jīng)濟發(fā)展要求。目前現(xiàn)代化技術發(fā)展越來越成熟，在今后研究中，必須將科學、電子及網(wǎng)絡等技術融入到煤礦機電產(chǎn)品檢測中，實現(xiàn)機電產(chǎn)品檢測的現(xiàn)代化發(fā)展。今后研究中還要多探索新型檢測技術，提高煤礦機電產(chǎn)品檢測的質(zhì)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(chǎn)品的可靠性，必須對機電產(chǎn)品的元件與系統(tǒng)進行檢測，了解產(chǎn)品質(zhì)量狀況，開展質(zhì)量檢測。如果未進行此項試驗，可收集產(chǎn)品相關信息，了解產(chǎn)品失效原因，并結合產(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)各階段進行分析，充分驗證產(chǎn)品的可靠性。所使用的試驗方法最好可模擬實際作業(yè)環(huán)境，體現(xiàn)試驗的意義。另外抽取批量產(chǎn)品的質(zhì)量也要符合實際操作要求，保證產(chǎn)品的可靠性。因此產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定性與管理的正規(guī)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(chǎn)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(wèi)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(chǎn)品進行可靠性評價，同時還可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jù)。

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(tǒng)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(xiàn)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(fā)生的事情。在系統(tǒng)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(shù)據(jù)處理方式差異較大，同時與經(jīng)典信息處理也具有較大差異，主要區(qū)別是多傳感信息處理的信息形式較復雜，而且可展現(xiàn)在不同信息層次上。從現(xiàn)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(tǒng)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(nèi)測試）已經(jīng)在當前測試中占據(jù)較高地位，成為維修與測試領域的核心內(nèi)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(huán)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(tǒng)命令之一，可以將其描述為從一行上移除部分內(nèi)容、選擇性顯示出已篩選內(nèi)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(nèi)測試。電壓求和是一種并行模擬技術，可以實現(xiàn)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(jiān)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(jīng)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(chǎn)業(yè)，在中國發(fā)展中占據(jù)較大比例。為了提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，必須將新型技術應用到煤炭中，改善傳統(tǒng)檢測技術，提高中國煤礦機電產(chǎn)品檢測質(zhì)量，保證煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全。

參考文獻：

［1］陳同寶，章伯超，黃建強，等.煤礦機電產(chǎn)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(chuàng)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(fā)展的產(chǎn)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