专利名称：基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿井提升机故障诊断系统，特别涉及一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法及系统。
背景技术：
矿井提升设备是矿井生产中的关键设备，能否安全、经济、高效地运行与它合理的使用，精心的维护检修、科学的监测控制息息相关。现有的煤矿提升机的技术水平参差不齐，且提升机故障原因多种多样，一旦发生故障难以及时做出准确的保护动作。早期的故障诊断装置是利用继电器线路来实现的，其对提升机的安全运行起到了一定的监视和保护作用，但是基于继电器的安全回路线路复杂、位置分散、稳定性不够、灵活性差，且将故障保护分成安全制动和报警两部分，保护手段单一，造成系统频繁的紧急制动，加快了机械磨损，不利于安全运行，因此在实际使用时存在着种种缺陷，需要一种有效的实时的故障诊断方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法及系统，以解决现有的矿井提升机安全保护系统功能单一、故障查找困难的问题。本发明提出一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，包括以下步骤(1)设置一知识库，用于存储故障信息及对应的动作信号；(2)监控采集直流电机的工作状态信息；(3)根据直流电机的工作状态信息判别是否存在故障；(4)若有故障，则按照预先分类好的故障信息与所述知识库进行比对，并获得对应的动作信号；(5)若没有故障，则循环监控电机的工作状态。进一步的，所述故障信息分为紧急断电、断电、紧急停车、停车、延时停车、报警六类。进一步的，步骤(5)中，循环监控电机的工作状态是指循环监测电机是否处于所述的故障信息下的工作状态。进一步的，循环监控电机的工作状态是在循环中依次检测紧急断电一断电一紧急停车一停车一紧急断电一延时停车一紧急断电一断电一紧急停车一报警。进一步的，步骤( 之前还包括步骤按照故障信息，在起动前对所有故障点进行检测。进一步的，步骤(1)中，在设置所述知识库时，为故障信息与对应的动作信号设置编号。本发明另提出一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统，包括一知识库，用于存储故障信息及对应的动作信号；
一推理机，用于将采集到的直流电机的实时工作状态信息与知识库中的信息进行比对，并判别提升机是否存在故障；所述推理机又进一步包括十四片通用接口芯片，均与故障信息源连接；一译码器，分别与十四片通用接口芯片连接；一可编程接口芯片，分别与所述译码器、所有通用接口芯片及知识库相连，用于将通用接口芯片传输来的工作状态信息与知识库中的信息进行比对，并获取动作信号，以及通过所述译码器控制十四片通用接口芯片的选通。进一步的，所述通用接口芯片为8212芯片。进一步的，所述可编程接口芯片为8255A芯片。进一步的，所述译码器为74LS145芯片。相对于现有技术，本发明的有益效果是1、本发明对所有故障进行了有效的分类，对各种故障处理方式的实用范围做了新的规定，克服了当前直流提升机安全保护单一的缺点，增加了可靠性，延长了机械寿命，提高了生产率。2、本发明的系统容易实现，无需改动原直流提升机的任何部件，便可获得双重的保护功能。3、本发明具有很大的灵活性，对故障点的增减，硬件和软件都很容易修改。4、本发明的知识库可以由Turbo ftx)l0g语言编制，且直接与提升机检测设备接口，因而编程简单，实时性好。5、本发明具有很强的显示功能，提升机运行故障后，立即显示第一故障；故障停车后，可显示所有故障。这为提升机的故障分析提供了可靠的信息，同时，大大减轻了维修的
工作量。
图1为本发明基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统的一种实施例结构图；图2为本发明紧急断电处理顺序的一种实施例示意图；图3为本发明断电1处理顺序的一种实施例示意图；图4为本发明断电3处理顺序的一种实施例示意图；图5为本发明紧急停车处理顺序的一种实施例示意图；图6为本发明停车处理顺序的一种实施例示意图；图7为本发明基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法的一种实施例流程图；图8为本发明基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法的另一种实施例流程图。
具体实施例方式以下结合附图，具体说明本发明。请参见图1，其为本发明基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统的一种实施例结构图，其包括知识库1和推理机2，知识库1用于存储故障信息及对应的动作信号，推理机2用于将采集到的直流电机的实时工作状态信息与知识库1中的信息进行比对，并判别提升机是否存在故障。推理机2又进一步包括十四片通用接口芯片3、译码器4和可编程接口芯片5，十四片通用接口芯片3均与故障信息源连接，译码器4分别与十四片通用接口芯片3连接，可编程接口芯片5分别与所述译码器、所有通用接口芯片3及知识库1相连，用于将通用接口芯片3传输来的工作状态信息与知识库1中的信息进行比对，并获取动作信号，以及通过所述译码器4控制十四片通用接口芯片3的选通。其中，本实施例的通用接口芯片3采用8212芯片，译码器4采用74LS145芯片，可编程接口芯片5采用8255A芯片。工作时，采集直流提升机的工作状态信号，将得到的故障信号汇总，根据信号的特点采用串并行输入方式，将故障信号源中的信号每次并行输入8个信号。因此针对输入选用14片通用接口芯片3(8212芯片，8X14 = 112)，一片译码器4(74LS145芯片)，一块可编程接口芯片5(8255A芯片)。让可编程接口芯片5工作于方式0 (mode 0)——基本的输入输出方式，即使A 口输入，B 口输出，C 口输出，B 口输出的PBO PB3作为译码器4的输入，译码器4的输出(0 13)再作为14片82121/0 口的选通信号，被选通的通用接口芯片 3便将信息(8个)由可编程接口芯片5的A 口输入计算机的控制回路，因此只要根据要求改变B 口的输出，就可得到所希望的故障信息。针对输出直接用通用并口板上的两个8255A 的C 口输出，输出时8255A和8255A*都工作于按位置位/复位方式。输出动作保护信号至控制回路，故障诊断完成。本发明的系统属于人工智能研究的领域之一，通过让电脑模仿人脑从事推理、规划等思维活动，它在预测、诊断、设计、监视、控制等方面都能得到较多的应用。本发明的知识库1可以通过Turbo ftOlog智能语言来建立，其中知识库储存着从专家那里获得的专门的知识，包括知识的获取、知识的表达方法、建立较小的系统原型然后通过实验推广扩大系统。推理机则能够根据知识对输入信息推导出正确的答案，而不是简单的搜索，本设计采用产生式专家系统，即当外部信息输入后，便在知识库1中自动选择规则，完成匹配、冲突解决、执行规则这三步动作。直流提升机故障多种多样，构建本系统的主要信号共有83种。根据故障的严重程度对所有的信号进行分类，分为六类故障信号以及辅助信号。针对六种不同的故障信号对提升机发出不同的动作信号，分别为紧急断电、断电、紧急停车、停车、延时停车、报警。具体的故障信号编号以及分类如表1所示
权利要求
1.一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤(1)设置一知识库，用于存储故障信息及对应的动作信号；(2)监控采集直流电机的工作状态信息；(3)根据直流电机的工作状态信息判别是否存在故障；(4)若有故障，则按照预先分类好的故障信息与所述知识库进行比对，并获得对应的动作信号；(5)若没有故障，则循环监控电机的工作状态。
2.如权利要求1所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，所述故障信息分为紧急断电、断电、紧急停车、停车、延时停车、报警六类。
3.如权利要求2所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，步骤 (5)中，循环监控电机的工作状态是指循环监测电机是否处于所述的故障信息下的工作状态。
4.如权利要求3所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，循环监控电机的工作状态是在循环中依次检测紧急断电一断电一紧急停车一停车一紧急断电 —延时停车一紧急断电一断电一紧急停车一报警。
5.如权利要求1所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，步骤 (2)之前还包括步骤按照故障信息，在起动前对所有故障点进行检测。
6.如权利要求1所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法，其特征在于，步骤 (1)中，在设置所述知识库时，为故障信息与对应的动作信号设置编号。
7.一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统，其特征在于，包括一知识库，用于存储故障信息及对应的动作信号；一推理机，用于将采集到的直流电机的实时工作状态信息与知识库中的信息进行比对，并判别提升机是否存在故障，所述推理机又进一步包括十四片通用接口芯片，均与故障信息源连接；一译码器，分别与十四片通用接口芯片连接；一可编程接口芯片，分别与所述译码器、所有通用接口芯片及知识库相连，用于将通用接口芯片传输来的工作状态信息与知识库中的信息进行比对，并获取动作信号，以及通过所述译码器控制十四片通用接口芯片的选通。
8.如权利要求7所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统，其特征在于，所述通用接口芯片为8212芯片。
9.如权利要求7所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统，其特征在于，所述可编程接口芯片为8255A芯片。
10.如权利要求7所述的基于专家系统的矿井提升机故障诊断系统，其特征在于，所述译码器为74LS145芯片。
全文摘要
本发明提出一种基于专家系统的矿井提升机故障诊断方法及系统，其方法包括以下步骤(1)设置一知识库，用于存储故障信息及对应的动作信号；(2)监控采集直流电机的工作状态信息；(3)根据直流电机的工作状态信息判别是否存在故障；(4)若有故障，则按照预先分类好的故障信息与所述知识库进行比对，并获得对应的动作信号；(5)若没有故障，则循环监控电机的工作状态。本发明可靠性高，可以有效延长机械寿命，提高生产率。
文档编号B66B5/02GK102358542SQ20111023798
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者吴玮, 姜建国, 左东升, 徐亚军, 戴鹏, 王贵峰, 罗* 申请人:上海交通大学