煤矿机电产品检测技术实践探思

摘要：煤矿机电产品检测技术是保证机电产品安全运行的基础，同时还可以延长机电产品的使用期限，对煤矿作业的开展具有很大意义。主要对煤矿机电产品检测技术进行分析，希望可以给同类研究提供借鉴。

关键词：煤矿；机电产品；检测技术

0引言

机电产品是煤矿作业中较重要的部分，一旦出现故障，就会产生较大的经济损失，严重时还会出现人员伤亡。目前工业生产水平越来越高，对机电产品提出了较高要求，因此必须将新型检测技术应用到实际操作中，不断提高机电产品质量[1]。

1中国煤矿机电产品检测技术的发展

煤矿是中国能源中较重要的部分，随着中国经济发展，能源需求量不断增加，因此必须加强煤炭开采力度。机电产品是煤矿作业中的重要设备，为了保证煤矿开采顺利进行，必须使用多种技术进行产品检测。煤矿井下作业环境恶劣，对机械设备提出了较高要求，必须配备高质量的机电产品。20世纪80年代在北京、上海等地已经成立了检测中心，主要进行机电设备检测。之后随着中国采煤机电设备研究力度的深入，开始从“采煤机关键技术”“采区千伏级电气设备的完善与提高要求”等方面进行探索。随着上海检测中心的建立，采煤机整机、金属材料、矿灯等专业试验室也开始建立，并引进了国外很多先进技术，建立了矿灯、非金属材料实验室，开展了假煤壁实体模拟切割采煤机试验台，可记录系统切割功率与牵引力等变化。上海研究分院发展至今，已经拥有了较先进的采煤机械技术，并形成了综合性的检测检验机构，取得了较大成就。

2中国煤矿机电产品检测技术发展状况

目前中国煤机水平已经位居世界前沿，最大电牵引煤机装机功率可达到2500kW，最高液压支架长6.5m，最长固定带式输送机距离可到13km，同时检测技术也取得显著发展。目前原煤矿研究总院的机电设备检测中心已经形成了较完整的实验室体系，主要进行机械安全与性能等检测，覆盖了煤矿生产的全部设备。上海检测中心已经成立了30a，在人、机、法及环境等方面已经得到大幅度提升，专业检测技术与能力也取得了较大发展，具体可以从以下两方面进行分析[2]：a)采运机械。目前已经建立了50多台检测检验试验台，并提升了采煤机试验能力；关键元部件综合性能试验台可以完成传动部件如减速器、高速机械液压式软启动、传动与制动器的安全与性能实验，试验功率在50kW～1500kW，转速维持在50r/min～1500r/min；电软启动试验台可对不同电压等级的软启动性能进行试验；材料试验类主要应用MTS-810动态疲劳试验机检测，主要进行金属材料拉伸、压缩、撕裂及疲劳撕裂等试验；b)防爆电气类。结合防爆电器类规定，已经建立了多种系列的防爆试验槽，并配备了自动系统，可以进行防护、热剧变、冲击、摩擦活化等试验；电气传动检验设有三套试验系统，最大功率维持在1000kW，转速在750r/min～3000r/min；电气开关类引采煤机，可开展四象限牵引测试；直流通断台位可对额定电流在150A或电压在48V～550V的直流电气能力进行实验；人工环境试验开展了容积较大的试验箱，可进行大体积防爆电气湿热试验。此外，目前灯具仪表、非金属材料及电线电缆等均构建了高水准、高效能的实验装置与测试系统，实现了煤矿灯具与电线电缆等机械的安全性能与物理性能测试，给中国煤矿行业奠定了发展基础，实现煤矿行业智能化和现代化发展，具有较广的应用意义[3]。

3中国煤矿机电产品检测技术探索

煤矿机电产品质量与检测技术存在较大矛盾，而且长期发展中一直存在，已经成为煤矿企业研究的核心问题之一。为了避免煤矿机电产品检测技术落后带来的影响，必须从两方面处理：a)结合当前发展趋势不断更新煤矿机电产品检测技术；b)加强煤矿机电产品检测技术开发与创新，只有这样才能减少煤矿机电产品检测技术所产生的影响。同时应该以“节约资源和环境友好”为发展目的，实现检测技术低碳化发展，在提高产品检测质量的基础上满足中国低碳经济发展要求。目前现代化技术发展越来越成熟，在今后研究中，必须将科学、电子及网络等技术融入到煤矿机电产品检测中，实现机电产品检测的现代化发展。今后研究中还要多探索新型检测技术，提高煤矿机电产品检测的质量，具体可从以下几方面分析。

3.1寿命试验检测方法

为了提高机电产品的可靠性，必须对机电产品的元件与系统进行检测，了解产品质量状况，开展质量检测。如果未进行此项试验，可收集产品相关信息，了解产品失效原因，并结合产品特点进行针对性处理。一般进行可靠性设计时，尽量选择材料好的器件，选择可靠的结构，并积极应用维修预测与可靠性预测等技术提高可靠性。同时必须从产品生产各阶段进行分析，充分验证产品的可靠性。所使用的试验方法最好可模拟实际作业环境，体现试验的意义。另外抽取批量产品的质量也要符合实际操作要求，保证产品的可靠性。因此产品生产稳定性与管理的正规性成为保证可靠性的重要措施[4]。试验与检测方法均是保证产品可靠性的措施，但是并不是任何情况下都适用，尤其是对于人造卫星及价钱昂贵的设备，试验操作较困难，所以必须缩短寿命检测时间，采用“加速寿命试验”操作。利用可靠性试验不仅可对产品进行可靠性评价，同时还可以发现产品薄弱环节，以提高产品可靠性。从操作条件上划分，可以将可靠性试验分为人工模拟试验与限产试验；从计划方面分类可以将其分为研制试验、鉴定试验、可靠性增长试验。寿命检测试验是可靠性试验的重要组成部分，可了解产品性能、无故障工作时间及失效特征，进而给可靠性设计与改进提供参考依据。

3.2多元传感信息融合

多传感信息融合的主要原理是模仿人或其他生物系统的特点，综合全面分析信息，并处理实际操作中遇到的各种复杂问题。人类天生具有利用各个器官分析信息的特点，可以实现各种信息的综合分析，进而利用相关试验理解、评估并了解发生的事情。在系统中，各个传感器得到的信息具有不同特点，主要是：实时或非实时、快变或缓慢、模糊或确定、互相支持或矛盾等。多传感信息融合就是利用传感器对这些信息进行观测和利用的过程，可以将传感器时间与空间利用相关准则结合在一起，然后对被测对象进行详细一致的描述[5]。从处理方式上分析，多传感器信息融合与传感器信号处理或低层次传感器的数据处理方式差异较大，同时与经典信息处理也具有较大差异，主要区别是多传感信息处理的信息形式较复杂，而且可展现在不同信息层次上。从现代信息理论分析，可以将信息融合抽象为位置级融合、属性、检测纵融合等。

3.3智能BIT技术

传统测试主要使用测试仪器检测设备，具有操作复杂与费用高的缺陷，目前BIT（机内测试）已经在当前测试中占据较高地位，成为维修与测试领域的核心内容。在当前性能测试研究中，BIT范围越来越广，可应用到各种软件测试与开放环境中[6]。a)模拟BIT技术。硬件设计中加入比较器可对各种BIT电路进行划分，可直接加到被测电路CUT（计算机操作系统命令之一，可以将其描述为从一行上移除部分内容、选择性显示出已筛选内容的文本操作命令）上，并将输送到比较器中。CUT输出后必须要进行额外的信号处理，然后再接到比较器上；b)电压求和机内测试。电压求和是一种并行模拟技术，可以实现多个电压电平的叠加，并可将其反馈到窗口比较器，主要与参考信息进行比较，然后再结合比较器输出情况选择通过或不通过信号，主要应用到一组电源的供电电压监测；c)边界扫描测试技术。边界扫描属于扩展BIT技术，测试时不需要辅佐电路，能检测PCB（印刷电路板）与芯片逻辑功能，还可以了解IC（集成电路）或PCB连接情况。目前便捷扫描技术已经成为VLSI芯片测试的主流技术，并制定了相应的标准。

4结语

煤矿资源是中国的主要产业，在中国发展中占据较大比例。为了提高煤矿企业的经济效益，必须将新型技术应用到煤炭中，改善传统检测技术，提高中国煤矿机电产品检测质量，保证煤矿企业的生产安全。

参考文献：

［1］陈同宝，章伯超，黄建强，等.煤矿机电产品检测技术［J］煤炭学报，2010(11)：1935-1938.

［2］王晶晶，童敏明，刘彬.基于三轴加速度传感器的掘进机悬臂位置检测［J］.煤炭科学技术，2010，38(3)：80-82.

［3］霍东东.煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用分析［J］.科技创新与应用，2014(5)：100.

［4］王殿一，张海燕.我国煤矿机电一体化技术发展的产品特点与技术分析［J］.科技风，2010(22)：151.

［5］胡明明.基于虚拟仪器的机器视觉技术在输送带纵向撕裂检测应用中的研究［D］.太原：太原理工大学，2013.

［6］李顺利.加强煤矿机电设备技术管理的实践及思考［J］.技术与市场，2014(8)：293-294.

作者:成小军 单位:晋城乾泰安全技术有限责任公司