煤矿机电设备振动监测系统设计
煤矿机电设备振动检测分析研究
煤矿机电设备振动检测分析研究摘要：在煤矿开采中，决定作业效率的主要因素之一是机械设备的具体操作。
因此，通过对机械设备运行引起的多谐波电流的分析，可以明确机电设备变化的具体规律可以满足机械设备主动维护的标准，并根据实际情况建立进口机械设备的主动维护。
关键词：煤矿；机电设备；振动检测针对煤矿机电设备故障检测问题，设计了煤矿机电设备振动故障在线智能系统监测系统。
系统软件采集机电设备振动、环境温度等相关参数，检测服务端包括数据库系统和网格结构端系统。
根据b/s访问模式，它促进了不同员工的实际操作和检查。
系统软件根据每个控制模块的操作实时检测设备运行状态和相关参数，独立评估和确定故障，并检查和清除机器设备故障。
根据功能测试结果，网状结构末端系统改善了机电设备的运行状态，提高了使用效率，实现了故障诊断与检测的自动化技术和智能化系统；系统软件能够满足煤矿机电设备运行状态和在线诊断的实用性和准确性的具体要求，可广泛应用和推广；系统运行可靠稳定。
它可以提前对设备的运行状态进行报警，并制定相应的维护对策，在很大程度上提高了煤矿行业的安全生产效率。
1煤矿机电设备在线振动故障智能化检测装置检测设备包括一个探测器，外部装有一个盒子，盒子的内部结构翻转并组装一个便携盒子，便携盒子的右侧固定有一个门把手，盒子的顶部装有一个第一太阳能电池板和一个第二太阳能电池板，便携盒子的内侧装有一个大容量锂电池，箱体外部装有报警器，报警器表面装有显示屏，箱体底部装有强力吸盘。
扭转弹簧提升在箱体和第一太阳能光伏板之间，扭转弹簧两侧设有连接管和外管；第一太阳能光伏板和第二太阳能光伏板的输出端与大容量锂电池入口端的电池充电连接，大容量锂电池的输出端与报警和指示入口端的电池充电连接。
滑轨水平组装在箱体相对两侧的内侧，下拉列表水平组装在活动料仓对应的两侧；提起第一块太阳能光伏板右端的转轴，两块太阳能光伏板中间按照转轴工作；连接显示器下方的亮红色LED灯泡和蓝色灯泡。
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言在矿业生产过程中，设备的正常运行与维护至关重要。
设备振动状态反映了其工作性能的稳定性与安全性，对设备振动状态进行实时监测，及时发现并预防故障的发生，对提高矿山生产效率及确保工作人员安全具有深远的意义。
矿用便携式振动监测分析仪应运而生，为矿山的日常运行监测与管理带来了巨大的便利。
本文旨在介绍矿用便携式振动监测分析仪的设计原理、功能特点及其在矿山生产中的应用。
二、矿用便携式振动监测分析仪的设计原理矿用便携式振动监测分析仪的设计基于现代传感器技术、信号处理技术和数据分析技术。
该仪器通过安装于设备关键部位的振动传感器，实时采集设备的振动信号，然后将这些信号传输至内置的数据处理单元。
数据处理单元对信号进行滤波、放大、数字化等处理后，再通过算法分析，得出设备的振动状态及可能存在的故障隐患。
三、功能特点1. 便携性：矿用便携式振动监测分析仪设计轻便，方便携带，可在矿山各处进行移动监测。
2. 实时性：仪器可实时采集并分析设备的振动信号，及时发现设备的异常振动。
3. 准确性：采用先进的信号处理技术和算法分析，能准确判断设备的振动状态及可能存在的故障隐患。
4. 智能化：仪器具有自动诊断、自动报警功能，可实现设备的智能管理。
5. 操作简便：界面友好，操作简单，即使是非专业人员也能轻松上手。
四、矿用便携式振动监测分析仪的应用矿用便携式振动监测分析仪广泛应用于矿山各类设备的运行监测中。
在矿山生产过程中，工作人员可随时使用该仪器对关键设备进行振动监测，及时发现并处理设备的故障隐患。
同时，该仪器还可用于设备的预防性维护，通过对设备振动状态的分析，预测设备的维护周期，提前进行维护，避免设备在运行过程中出现故障。
此外，该仪器还可用于设备性能评估和优化，为矿山生产提供有力的技术支持。
五、实际效果及优势1. 提高生产效率：通过实时监测设备的振动状态，及时发现并处理设备的故障隐患，减少设备停机时间，提高生产效率。
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》篇一一、引言随着煤炭资源的开采深度不断增加，煤矿安全问题日益突出。
微震监测技术作为一种有效的矿震监测手段，在煤矿安全领域得到了广泛应用。
本文旨在设计并研究一种基于STM32的煤矿微震监测定位系统，以提高煤矿安全监测的精度和效率。
二、系统设计概述本系统以STM32微控制器为核心，通过传感器网络采集微震信号，并利用信号处理技术对采集到的信号进行滤波、放大和数字化处理，最终实现微震事件的定位和报警。
系统主要由微震信号采集模块、信号处理模块、定位模块、通信模块和上位机监控系统等部分组成。
三、系统硬件设计1. 微震信号采集模块微震信号采集模块采用高灵敏度、低噪声的传感器，负责实时采集矿井内的微震信号。
传感器将采集到的微弱信号转换为电信号，并通过放大器进行放大，以便后续处理。
2. 信号处理模块信号处理模块采用数字信号处理技术，对放大后的电信号进行滤波、放大和数字化处理。
通过数字滤波技术，可以有效地去除信号中的噪声，提高信号的信噪比。
同时，采用数字化处理技术，可以将信号转换为计算机可以处理的数字信号。
3. 定位模块定位模块是本系统的关键部分，采用到达时间差定位算法（TDOA）实现微震事件的定位。
通过比较不同传感器接收到微震信号的时间差，可以计算出微震事件的发生位置。
定位模块采用STM32微控制器作为核心处理器，实现定位算法的运算和处理。
4. 通信模块通信模块负责将定位结果传输至上位机监控系统。
本系统采用无线通信技术，实现数据的实时传输。
通信模块采用STM32的串口通信功能，与上位机监控系统进行数据交换。
5. 上位机监控系统上位机监控系统是本系统的用户界面，负责接收定位结果并进行显示和报警。
系统采用可视化界面，可以实时显示矿井内的微震事件发生位置和报警信息，方便用户进行监控和管理。
四、系统软件设计本系统的软件设计主要包括微震信号的处理算法、定位算法和上位机监控系统的软件设计。
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言在矿山生产过程中，设备的运行状态直接关系到生产效率和安全性。
振动是设备运行状态的重要指标之一，因此，对设备振动进行实时监测和分析具有重要意义。
本文旨在设计一款矿用便携式振动监测分析仪，并通过实际应用来探讨其应用效果。
二、矿用便携式振动监测分析仪设计1. 总体设计矿用便携式振动监测分析仪主要包含传感器、信号处理模块、显示模块、电源模块等部分。
传感器负责采集设备的振动信号，信号处理模块对采集的信号进行滤波、放大、数字化等处理，显示模块用于显示处理后的数据和图像，电源模块为整个设备提供电力。
2. 传感器设计传感器是振动监测分析仪的核心部分，其性能直接影响到整个设备的监测效果。
因此，我们选用高灵敏度、低噪声的加速度传感器，以实现对设备振动信号的准确采集。
3. 信号处理模块设计信号处理模块主要负责对传感器采集的振动信号进行处理。
我们采用数字信号处理技术，对信号进行滤波、放大、数字化等处理，以消除噪声干扰，提高信号的信噪比。
4. 显示模块设计显示模块采用液晶显示屏，可以直观地显示处理后的数据和图像。
同时，我们设计了一种人性化的界面，使得操作更加简便。
5. 电源模块设计电源模块采用可充电锂电池，具有体积小、重量轻、续航时间长等优点，以满足矿井环境下设备的移动性和长时间工作的需求。
三、矿用便携式振动监测分析仪的应用矿用便携式振动监测分析仪可以广泛应用于各种矿山设备，如挖掘机、破碎机、输送机等。
通过实时监测设备的振动信号，可以判断设备的运行状态，及时发现设备故障，提高生产效率和安全性。
在实际应用中，我们首先将传感器安装在需要监测的设备上，然后通过信号处理模块对采集的振动信号进行处理。
处理后的数据和图像通过液晶显示屏显示出来，操作人员可以通过界面进行操作和查看。
如果发现设备存在异常振动，系统会发出警报，提醒操作人员及时处理。
四、应用效果分析通过实际应用，我们发现矿用便携式振动监测分析仪具有以下优点：1. 实时性：能够实时监测设备的振动信号，及时发现设备故障。
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，煤矿安全问题日益突出。
微震监测技术作为一种有效的矿山地质灾害预警手段，在煤矿安全领域的应用越来越广泛。
本文将重点介绍基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究，以提高煤矿安全生产水平。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心，通过采集微震信号，实现煤矿微震事件的实时监测与定位。
系统主要由微震信号采集模块、信号处理模块、数据传输模块和上位机软件组成。
通过本系统，可以实时监测煤矿内部微震活动，为矿山安全生产提供有力保障。
三、硬件设计1. 微震信号采集模块：该模块主要负责采集煤矿内部的微震信号。
采用高灵敏度、低噪声的传感器，将微震信号转换为电信号，为后续处理提供数据支持。
2. 信号处理模块：该模块对采集到的微震信号进行滤波、放大、模数转换等处理，以便于后续的信号分析和定位。
采用STM32微控制器进行信号处理，具有高效率、低功耗的特点。
3. 数据传输模块：该模块负责将处理后的数据传输至上位机。
采用无线传输方式，以保证数据传输的实时性和稳定性。
4. 上位机软件：上位机软件负责接收、存储、分析和展示微震数据。
采用先进的算法对微震数据进行处理，实现微震事件的实时监测与定位。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要涉及信号处理算法、数据传输协议和上位机软件设计等方面。
1. 信号处理算法：采用数字信号处理技术，对采集到的微震信号进行滤波、放大和模数转换等处理。
通过优化算法，提高信号的信噪比，以便于后续的信号分析和定位。
2. 数据传输协议：为保证数据传输的实时性和稳定性，本系统采用可靠的无线传输协议。
通过优化协议，提高数据传输速率和可靠性，确保微震数据能够实时传输至上位机。
3. 上位机软件设计：上位机软件采用模块化设计，便于维护和扩展。
软件具有数据接收、存储、分析和展示等功能，通过友好的界面展示微震数据和定位结果，为矿山安全生产提供有力支持。
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言随着现代矿山开采的不断发展，对于矿山的监测和安全管理变得越来越重要。
振动监测作为矿山安全的重要环节，其精确性和实时性对预防矿山事故具有重大意义。
矿用便携式振动监测分析仪作为一种新型的监测设备，具有实时监测、快速分析和便携性等特点，对于提高矿山安全管理和生产效率具有重要意义。
本文将详细介绍矿用便携式振动监测分析仪的设计原理、技术特点以及在矿山中的应用。
二、矿用便携式振动监测分析仪的设计原理1. 硬件设计矿用便携式振动监测分析仪的硬件设计主要包括传感器、信号处理电路、数据处理单元和电源模块等部分。
传感器负责采集矿山的振动信号，信号处理电路对传感器采集的信号进行滤波、放大等处理，数据处理单元对处理后的信号进行实时分析和处理，最后通过电源模块为整个设备提供稳定的电力支持。
2. 软件设计软件设计是矿用便携式振动监测分析仪的核心部分，主要包括信号处理算法、数据分析算法和用户界面等部分。
信号处理算法负责对采集的振动信号进行实时处理和分析，数据分析算法负责对处理后的数据进行分析和存储，用户界面则负责将分析结果以直观的方式展示给用户。
三、技术特点1. 实时监测：矿用便携式振动监测分析仪能够实时监测矿山的振动情况，及时发现异常情况并进行报警。
2. 快速分析：采用先进的信号处理和数据分析算法，能够快速对采集的振动信号进行分析和处理，提高监测的准确性和效率。
3. 便携性：设备采用轻便的设计，方便携带和移动，能够适应各种复杂的矿山环境。
4. 稳定性：设备采用高精度的传感器和稳定的电源模块，保证了设备的稳定性和可靠性。
四、应用矿用便携式振动监测分析仪在矿山中的应用主要体现在以下几个方面：1. 煤矿安全监测：矿用便携式振动监测分析仪能够实时监测煤矿的振动情况，及时发现煤矿中的安全隐患，为煤矿的安全生产提供有力保障。
2. 设备故障诊断：通过对设备的振动信号进行实时分析和处理，能够及时发现设备的故障和异常情况，为设备的维护和保养提供依据。
【CN209230972U】一种用于煤矿机电设备的振动监测装置【专利】
(10)授权公告号 CN 209230972 U (45)授权公告日 2019.08.09
( 54 )实用新型名称 一种用于煤矿机电设备的振动监测装置
( 57 )摘要 本实 用新型公 开了一 种 用于煤矿机电 设备
的振动监测装置 ，包括振动传感器、磁铁、控制 器 、音箱 、报警 灯 、遮尘网罩 ，所述振动传感器底 部固定设置磁铁，所述遮尘网罩为半球形网面罩 壳 ，遮尘网罩上设置穿线孔，遮尘网罩的下部罩 壳开口边缘上固定设置磁铁条 ，所述振动传感 器、音箱、报警灯均与控制器电连接，所述振动传 感器和磁铁均被遮尘网罩罩住。本实用新型能对 煤矿机电 设备进行实时 连续的 振 动状态监 测监 控 ，可以 尽早发现设备运行中出现的 振动异常 ， 提醒操作人员及时对出现运行异常的煤矿机电 设备进行维护维修，保障煤矿生产的安全稳定进 行，本实用新型能减少监测装置受煤矿粉尘的干 扰，提高了监测装置的准确性和使用寿命。
2 .根据权利要求1所述的一种用于煤矿机电设备的振动监测装置，其特征在于，所述振 动传感器为磁电式一体化振动变送器。
3 .根据权利要求1所述的一种用于煤矿机电设备的振动监测装置，其特征在于，所述磁 铁为钕铁硼强力磁铁。
4 .根据权利要求1所述的一种用于煤矿机电设备的振动监测装置，其特征在于，所述控 制器为单片机或微电脑控制器。
3
CN 209230972 U
说 明 书
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磁铁上固定设置的振动传感器也将与设备壳体形成牢固的连接，实现了振动传感器可以稳 定准确监测设备壳体的振动。 [0015] 因遮尘网罩的下部罩壳开口边缘上固定设置磁铁条，且振动传感器和磁铁均被遮 尘网罩罩住 ，振动传感器与控 制器之间电 连接的 线路从遮尘网罩的 穿线孔中穿过 ，振动传 感器和磁铁均可以容纳在遮尘网罩的罩壳内。 [0016] 磁铁条为橡胶软磁条方便取材，遮尘网罩为半球形网面罩壳，所以遮尘网罩既可 以遮尘又可以透气。磁铁固定在设备壳体上后，遮尘网罩将振动传感器和磁铁均罩住，遮尘 网罩下部的 磁铁条牢固的吸附 在设备壳体上 ，遮尘网罩可以 对振动传感器和磁铁遮尘 ，防 止使用环境中的煤矿粉尘积聚在振动传感器和磁铁上，避免煤矿粉尘对振动传感器的监测 干扰，保障振动传感器的高效准确使用。在振动传感器工作过程中，设备壳体和振动传感器 产生的热量均可以及时的透过遮尘网罩的网面罩壳散失，保持振动传感器的优良工作环境 条件。如此设置能减少监测装置受煤矿粉尘的干扰，也提高了监测装置的准确性和使用寿 命。 [0017] 通电启动控制器，在控制器上设置振动频率异常范围数值。 [0018] 设备壳体随着煤矿机电设备的运行发生振动时，振动传感器实时的监测到煤矿机 电设备运行产生的振动，振动传感器实时的将检测信号传递给控制器，控制器实时接收来 自振动传感器的监测数据，控制器实时判断所接收的监测数据是否属于设定的振动频率异 常范围数值时 ，当控制器实时 判断所接收的监测数据是属于设定的振动频率异常范围数值 时 ，控制器控制音箱发出高分贝的报警声 ，同时报警灯发出闪烁的报警灯光 ，通过声光报警 提示现场巡检或操作人员注意煤矿机电设备的运行异常情况，及时检查排除异常状态。 [0019] 当控制器实时判断所接收的监测数据不属于设定的振动频率异常范围数值时，即 被监测的煤矿机电 设备的运行状态是正常的 ，控制器无报警信号输出 ，音箱不发出高分贝 的报警声，报警灯也不发出闪烁的报警灯光。 [0020] 本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单造价低，能对煤矿机电设备进行 实时连续的 振动状态监 测监控 ，可以 尽早发现设备运行中出现的 振动异常 ，提醒操作人 员 及时 对出现运行异常的 煤矿机电 设备进行维 护维修 ，保障 煤矿生产的 安全稳定进行 ，本实 用新型能减少监测装置受煤矿粉尘的干扰，提高了监测装置的准确性和使用寿命。
煤矿多绳摩擦轮提升机振动监测系统设计及其故障诊断
图３ 前 ４阶振型 图
表１
Ｓ Ｅ Ｔ
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ‘ ９
１ Ｏ
提升 机 的模态 频率
Ｓ ＵＢ Ｓ ＴＥ Ｐ
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
１ ０
ＴＩ ＭＥ ／ ＦＲＥ Ｑ
ｌ ５
２ ３ ６ ． ８ ｌ
１
１ ５
１ ５
３ 系统 应用案例 分析
本 系 统 现 已应 用 于淮 南顾 桥 矿 主 副 井 多 绳 摩 擦 提 升 系统 。 立 井 提 升 机 整 体 是 一 个质量 和刚度分布 十分 不均匀的 ， 由 若 干 个零部 件组成的 大型复 杂的机器系统 ， 在 计算分析 振动时 ， 首 先 要 做 出较 为 合 理 的
！ ｉ Ｑ ： ３
工 业 技 术
ＳＣ Ｉ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＯＨＮ ＯＬ Ｏ（ ３ Ｙ ｌ ＮＦＯＲＭ ＡＴＩ ＯＮ
ｕ （ ｘ ， Ｙ ， ｚ ， ｆ ） ： ∑Ｎ ｊ （ ｘ ， Ｙ ， ｚ ） ｕ （ ｆ ）
ｉ ＝１
ｖ （ ｘ ， Ｙ ， ｚ ， ｔ ）
ｉ ＝１
１
ＣＵ Ｍ ＵＬ ＡＴＩ ＶＥ
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
１ ０
电磁 、 声学 ， 有 限元 分 析 作 为 基 础 的大 型 通 用Ｃ ＡＥ 软件。 ＡＮ Ｓ Ｙ Ｓ 软 件 主 要 包括 三 个 部 分： 前 处 理 模块 ， 分 析 计 算 模 块 和 后处 理 模 块。 由于ＡＮ Ｓ Ｙ Ｓ 产品 家 族中的 模态分 析是 一 个线性分析 ， 任何 非 线 性 特 性 ， 如 塑性 和 接 触（ 间隙） 单元， 即使定 义 了也 将被 忽略 ， 因此
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２０１９ 年第 ２ 期
刘伟：煤矿机电设备振动监测系统设计
·２１５·
算器、时序控制电路，以及数据和地址总线组成，按 照应用领域的不同微处理器可以分为通用高性能微 处理器、嵌入式微处理器等。通用高性能微处理器主 要用于通用软件，系统结构较复杂，嵌入式微处理器 主要用于某些专用领域，用来处理特定问题。本系统 主要用来解决振动信号的处理属于特定的问题，因 此选用嵌入式微处理器。选用一种 ３２ 位 ＳＴＭ３２ 型 处理器，该处理器具有运行速度快，功耗低，性能高 的特点，能够很好的满足振动检测处理系统的需求。 4 存储模块的设计
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远程监测中心
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部门负责人
图 １ 各模块的组成及连接关系系统框图
式，压阻式，压电式等。压电式传感器是一种应用较 为广泛的加速度传感器，其属于惯性传感器。压电式 传感器的主要部件为压电陶瓷或石英晶体。当压电 传感器中的加速度计受到振动力时，质量块加在压 电原件上的力也随之变化，利用压电陶瓷或石英晶 体的压电特性，将振动力产生的加速度转换成电信 号输送为振动检测系统。通过对以上三种传感器的 特性分析，可以看出位移式传感器和速度传感器大 多都采用机械式或接触式测量，对振动的监测不能 达到很好的效果。压电式加速度传感器利用压电陶 瓷和石英晶体的物理效应，能够很好的监测机电设 备的振动状态且压电式机电设备具有体积小，重量 轻和性能可靠等优点，因此选用压电式加速度传感 器。通过对市面上各种型号的压电式传感器进行筛 选，决定采用 ＨＫ９１ＸＸ 系列传感器。该传感器的主要 特性有：抗干扰、低阻抗输出、噪声小，通用电缆即可 输出信号；稳定性高、抗周围环境侵蚀；安装简便、性 价比高、适应多点测量。 3 微处理器的选择
电源系统主要由稳压电路和滤波电路构成，该 系统能够提供±２４ Ｖ、５ Ｖ 和 ３．３ Ｖ 三种电压。其 中±２４ Ｖ电压供传感器使用，５ Ｖ 电压供 ＭＡＸ２３２ 使用，３．３ Ｖ 电压供处理器和通信芯片等设备使用。 6 信号调理系统的电路设计
根据不同的传感器的功能不同，可以监测的信 号的类别也不尽相同，主要可以分为数字信号、模拟 信号和开关信号。其中数字信号和开关信号经过传 感器采集后可以直接进行处理，而模拟信号即电压 或电流的信号，则需要经过信号调理器的处理。本系 统主要是对机电设备的振动状态进行监测，根据压 电式加速度传感器的工作原理，选用 ＳＴＭ３２ 片内集 成式的模拟数字转换器，同时设计了集成式多功能 振动信号采集系统，多路加速度信号采集通道，可以
总第 １９０ 期 ２０１９ 年第２ 期
自动化技术与设计
机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｔｏｔａｌ １９０ Ｎｏ．２，２０１９
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．０９０
煤矿机电设备振动监测系统设计
刘伟
存储模块主要实现振动监测系统数据的存储功 能。当管理员需要调取机电设备历史数据时，可以从 存储系统进行调用，实现数据的可追溯功能，因此需 要选用较大容量的存储器作为本系统的存储模块。 目前市场上主流的存储器有 Ｕ 盘、ＦＬＡＳＨ 芯片、ＳＤ 卡等。本系统选用 ＳＤ 卡作为存储器。 5 电源模块的设计
（山西西山煤电股份有限公司西曲矿， 山西 古交 ０３０２００）
摘 要：针对煤矿机电设备维护的现状和监测需求，提出一种机电设备振动监测系统，该系统能够实现对煤矿
机电设备运行过程中的振动进行数据采集并分析处理，最终实现对机电设备工作状态的监测功能。
关键词：机电设备 维护 振动 监测系统
中图分类号：ＴＤ４７；ＴＰ２７７
收稿日期：２０１８－０８－２９ 作 者 简 介 ：刘 伟（１９９１—），男 ，毕 业 于 山 西 煤 炭 职 业 技 术 学 院，主要从事煤矿机电方面的工作。
温度 温度传感器
压力 压力传感器
温度、压力模拟量前段模块
输 入 端 保 护
信 号 滤 波
信 号 调 理 放 大
模 拟 数 字 量 转 换
数 字 量 接 口
文献标识码：Ａ
文章编号：1003-773X（2019）02-0214-02
引言 随着煤矿机电设备应用的比例逐年上升，机电
设备的作用在煤矿生产中占据无比重要的位置，一 旦机电设备发生故障，不仅会给煤矿带来无可估量 的经济损失，甚至会造成人员伤亡。因此如何提前监 测到机电设备的故障，是迫切需要解决的问题。振动 作为机电设备工作状态的重要指标之一，通过建立 振动监测系统，利用传感器监测机电设备工作过程 中的振动状态，可预知机电设备工作是否正常。利用 煤矿机电设备振动监测系统分析和处理功能，通过 对设备运行状态信息的监测，而获得设备振动信号 的数据，帮助技术人员提前预判机电设备工作状态 是否正常，避免由于振动造成机电设备故障给企业 带来损失［１］。 1 系统整体设计
实现振动监测系统的功能可以将其分为：信号 采集模块、通信模块、存储模块和显示模块等。其硬 件组成主要包括微处理器模块，传感器模块，输入 ／ 输出模块，存储器模块和通信模块等。振动检测系统 的硬件感器对机电设备的振动信号 进行监测，对于振动信号的测量主要用到三种传感 器：位移传感器、速度传感器和加速度传感器。位移 传感器主要是监测机电设备的振动位移，该类传感 器多采用非接触式测量。例如：电涡流传感器、电容 式振动传感器、应变式振动传感器和光线式振动传 感器等。速度传感器的工作原理是磁电式，将线圈安 装在弹簧上，并随着设备振动而振动，线圈切割磁感 线运动，输出速度与电压成正比。加速度传感器是一 种能够感受加速度，并将其转换为可用的输出信号 的设备。常见的加速传感器有电容式，电感式，应变
加速度 传感器
振动模拟量前段模块
信号补偿
加速度 输
振
振 动 信
模 拟 数
数 字
入 端 保 护
动 信 号 滤 波
号 调 理 放 大
字 量 转 换
量 接 口
网关
ｉｎｔｅｒｎｅｔ
主控芯片模块
ＳＴＭ３２ Ｆ１０３
ＳＤ 卡 状态显示 按键输入 ＪＴＡＧ 调试接口 ＣＡＮ 总线
ＲＳ－２３２
数据采集工作站
ｉｎｔｅｒｎｅｔ