本发明公开了一种矿井带式输送机故障监测预警系统及方法，该故障监测预警系统包括上位监控机、对被监测带式输送机的工作状况进行实时检测的输送机工况检测装置、与输送机工况检测装置连接的数据采集装置、由上位监控机进行控制的预警提示装置和与上位监控机连接的计时电路；该故障监测预警方法，包括步骤：一、输送机工况检测及检测信息同步上传；二、输送机工况信息分析处理：上位监控机按照采样时间先后顺序对数据采集装置各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断。本发明设计合理、使用操作简便且使用效果好，能对带式输送机存在的故障进行及时、准确监测，并能进行及时预警。
1.一种利用矿井带式输送机故障监测预警系统对矿井带式输送机出现的故障进行监测预警的方法，其特征在于：该矿井带式输送机故障监测预警系统包括上位监控机(1)、对被监测带式输送机的工作状况进行实时检测的输送机工况检测装置、与所述输送机工况检测装置连接的数据采集装置(5)、由上位监控机(1)进行控制的预警提示装置(2)和与上位监控机(1)连接的计时电路(4)，所述预警提示装置(2)和数据采集装置(5)均与上位监控机(1)连接；所述被监测带式输送机为安装于煤矿井下巷道内的带式输送机；
所述输送机工况检测装置包括电机工况检测装置(3-4)、布设在被监测带式输送机机头处的机头工况检测装置(3-1)和布设在被监测带式输送机机尾处的机尾工况检测装置(3-3)；所述机头工况检测装置(3-1)包括烟雾浓度检测单元(3-14)、对被监测带式输送机的带速进行实时检测的带速检测单元(3-15)、对被监测带式输送机机头安装的驱动滚筒转速进行实时检测的驱动滚筒转速检测单元(3-12)、对被监测带式输送机机头安装的导向滚筒转速进行实时检测的导向滚筒转速检测单元(3-13)和对所述驱动滚筒的滚筒轴承表面温度进行实时检测的滚筒轴承温度检测单元(3-16)；所述机尾工况检测装置(3-3)包括撕裂传感器(3-32)；所述电机工况检测装置(3-4)包括对所述驱动滚筒的驱动电机的三相电流分别进行实时检测的三相电流检测单元(3-42)、对所述驱动电机的三相绕组的温度分别进行实时检测的三相绕组温度检测单元(3-43)、对所述驱动电机的电机轴承温度进行实时检测的电机轴承温度检测单元(3-44)和对所述驱动电机的机壳温度进行实时检测的机壳温度检测单元(3-41)，所述驱动滚筒转速检测单元(3-12)、导向滚筒转速检测单元(3-13)、烟雾浓度检测单元(3-14)、带速检测单元(3-15)、滚筒轴承温度检测单元(3-16)、撕裂传感器(3-32)、三相电流检测单元(3-42)、三相绕组温度检测单元(3-43)、电机轴承温度检测单元(3-44)和机壳温度检测单元(3-41)均与数据采集装置(5)连接；
步骤一、输送机工况检测及检测信息同步上传：采用所述输送机工况检测装置对所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，并通过数据采集装置(5)按照预先设定的采样频率f对所述输送机工况检测装置所检测的输送机工况信息进行采集，且将所采集的输送机工况信息同步传送至上位监控机(1)；其中，f＝1Hz；
步骤二、输送机工况信息分析处理：所述上位监控机(1)按照采样时间先后顺序对数据采集装置(5)各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；
所述故障诊断结果包括被监测带式输送机是否存在故障以及所存在故障的数量和各故障的类型；所述被监测带式输送机的故障类型包括打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障、电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障，所述电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障均为电机故障；
所述上位监控机(1)对数据采集装置(5)任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，过程如下：
步骤201、输送机工况信息同步存储：对此时接收到的输送机工况信息进行同步存储，所存储的输送机工况信息为当前待处理输送机工况信息；
步骤202、故障诊断：调用故障诊断模块，对步骤201中所述当前待处理输送机工况信息进行分析处理，并根据分析处理结果对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断；
其中，对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，过程如下：
步骤20111、打滑故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V进行判断：当
0.3VS＜V＜0.7Vs时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20112；否则，进入步骤20113；
步骤20112、打滑故障进一步诊断：对步骤20111中所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置(5)采集的输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置(5)采集的输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V均大于0.3VS且小于0.7Vs时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，P为正整数且P＝10～20；
步骤20113、打滑故障进一步诊断：根据预先设定的滚筒转速差值V0，对所述当前待处理输送机工况信息中驱动滚筒转速检测单元(3-12)所检测的转速值V1和导向滚筒转速检测单元(3-13)所检测的转速值V2进行诊断：当|V1-V2|≥V0时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，V0＝0.25m/s～
对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器(3-32)所检测信息进行诊断：当所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器(3-32)检测出被监测带式输送机的输送带出现撕裂情况时，诊断为此时被监测带式输送机存在撕裂故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在撕裂故障；
对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中滚筒轴承温度检测单元(3-16)所检测的温度值T1进行诊断：当T1＞T10时，诊断为此时被监测带式输送机存在滚筒故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在滚筒故障；其中，T10为预先设定的滚筒轴承温度判断阈值且T10＝70℃～80℃；
对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元(3-14)所检测的浓度值n进行诊断：当n＞n0时，诊断为此时被监测带式输送机存在冒烟故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在冒烟故障；其中，n0为预先设定的烟雾浓度判断阈值且n0＝0.08mg/m3～0.12mg/m3；
对此时被监测带式输送机是否存在断带故障进行诊断时，过程如下：
步骤20121、断带故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V进行判断：当V≤
0.3VS时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20122；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障，完成此时被监测带式输送机的断带故障诊断过程；
步骤20122、断带故障进一步诊断：对步骤20121中所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置(5)采集的输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置(5)采集的输送机工况信息中带速检测单元(3-15)所检测的带速V均不大于0.3VS时，诊断为此时被监测带式输送机存在断带故障；
否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障；其中，Q为正整数且Q＝3～10；
对此时被监测带式输送机是否存在电机故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机工况检测装置(3-4)所检测信息，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障分别进行诊断；
其中，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机轴承温度检测单元(3-44)所检测的温度值T2进行诊断：当T2＞T20时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机轴承故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机轴承故障；其中，T20为预先设定的电机轴承温度判断阈值且T20＝75℃～85℃；
对此时被监测带式输送机是否存在电机过载故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中三相绕组温度检测单元(3-43)和三相电流检测单元(3-42)所检测信息进行诊断：当三相绕组温度检测单元(3-43)所检测三相绕组的温度均大于T30且三相电流检测单元(3-42)所检测的三相电流均大于I0时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机过载故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机过载故障；其中，T30为预先设定的电机绕组温度判断阈值且T30＝115℃～125℃；I0为预先设定的电机过载电流判断阈值且I0＝A1×I1，A1＝5～8；I1为预先设定的所述驱动电机的额定电流；
对此时被监测带式输送机是否存在电机散热故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中机壳温度检测单元(3-41)所检测的温度值T4进行诊断：当T4＞T40时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机散热故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机散热故障；其中，T40为预先设定的电机机壳温度判断阈值且T40＝35℃～45℃；
步骤203、故障诊断结果输出：调用故障诊断结果输出模块，且根据步骤202中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断的诊断结果，输出此时被监测带式输送机的故障诊断结果，并对所输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果进行同步显示；
步骤204、预警判断：调用预警判断模块，且根据步骤203中输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果，判断此时是否需进行预警：当此时被监测带式输送机存在至少一种故障时，判断为此时被监测带式输送机存在故障，控制预警提示装置(2)进行报警提示；否则，判断为此时被监测带式输送机不存在故障。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括与数据采集装置(5)连接的数据传送器(6)，所述数据传送器(6)与上位监控机(1) 之间通过光纤进行连接。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述输送机工况检测装置和数据采集装置(5)的数量均与所述被监测带式输送机的数量相同且三者的数量均为多个，多个所述输送机工况检测装置分别对多个所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，多个所述输送机工况检测装置分别与多个所述数据采集装置(5)连接，多个所述数据采集装置(5)均与上位监控机(1)连接；多个所述被监测带式输送机分别安装在多个所述煤矿井下巷道内，多个所述被监测带式输送机连接组成煤矿井下输送系统，所述煤矿井下巷道为开拓巷道、准备巷道或回采巷道。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述输送机工况检测装置还包括布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置(3-2)，所述中部工况检测装置(3-2)包括第二跑偏传感器(3-21)；所述机头工况检测装置(3-1)还包括第一跑偏传感器(3-11)，所述机尾工况检测装置(3-3)还包括第三跑偏传感器(3-31)；所述第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-21)和第三跑偏传感器(3-31)均与数据采集装置(5)连接。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤203中进行故障诊断结果输出时，所述上位监控机(1)还需根据预先建立的故障诊断数据库，对此时被监测带式输送机存在的所有故障类型的故障产生原因和建议采用的处理措施进行同步显示；
所述故障诊断数据库内存储有被监测带式输送机的多种故障类型的故障诊断信息，每种故障类型的诊断信息均包括该种故障类型的名称、故障产生原因和建议采用的处理措施。
6.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤一中所述输送机工况检测装置还包括布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置(3-2)，所述中部工况检测装置(3-2)包括第二跑偏传感器(3-21)；所述机头工况检测装置(3-1)还包括第一跑偏传感器(3-11)，所述机尾工况检测装置(3-3)还包括第三跑偏传感器(3-31)；所述第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-21)和第三跑偏传感器(3-31)均与数据采集装置(5)连接；
步骤二中所述故障诊断结果还包括跑偏关联诊断结果，所述跑偏关联诊断结果包括撕裂故障的跑偏关联诊断结果、滚筒故障的跑偏关联诊断结果和冒烟故障的跑偏关联诊断结果；
步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在撕裂故障时，所述上位监控机(1)还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-21)和第三跑偏传感器(3-31)所检测信息，判断出此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-
21)或第三跑偏传感器(3-31)检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起撕裂故障；否则，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为撕裂故障与输送带跑偏无关；
步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在滚筒故障时，所述上位监控机(1)还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-21)和第三跑偏传感器(3-31)所检测信息，判断出此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-
21)或第三跑偏传感器(3-31)检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起滚筒故障；否则，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为滚筒故障与输送带跑偏无关；
步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在冒烟故障时，所述上位监控机(1)还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-21)和第三跑偏传感器(3-31)所检测信息，判断出此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器(3-11)、第二跑偏传感器(3-
21)或第三跑偏传感器(3-31)检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起冒烟故障；否则，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为冒烟故障与输送带跑偏无关。
7.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤二中所述故障诊断结果还包括打滑故障严重性诊断结果；
步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，当步骤20113中诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障时，所述上位监控机(1)还需根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元(3-14)所检测的浓度值n对此时打滑故障严重性诊断结果进行判断：当n＞n0时，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为严重打滑故障；否则，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为普通打滑故障。
8.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤202中所述的T10＝75℃；n0＝
0.1mg/m3，T20＝80℃，T30＝120℃，T40＝40℃；步骤20112中所述的P＝15，步骤20122中所述的Q＝4；步骤20113中所述的V0＝0.3m/s。
9.按照权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤一中所述输送机工况检测装置和数据采集装置(5)的数量均与所述被监测带式输送机的数量相同且三者的数量均为多个，多个所述输送机工况检测装置分别对多个所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，多个所述输送机工况检测装置分别与多个所述数据采集装置(5)连接，多个所述数据采集装置(5)均与上位监控机(1)连接；
步骤二中进行输送机工况信息分析处理时，所述上位监控机(1)同步对多个所述数据采集装置(5)采集的输送机工况信息分别进行分析处理；并且，对所有数据采集装置(5)采集的输送机工况信息的分析处理方法均相同；
其中，对任一个数据采集装置(5)采集的输送机工况信息进行分析处理时，均按照采样时间先后顺序对该数据采集装置(5)各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；其中，对该数据采集装置(5)任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，按照步骤201至步骤204中所述的方法进行分析处理。
一种矿井带式输送机故障监测预警系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于矿用设备故障监测技术领域，尤其是涉及一种矿井带式输送机故障监测预警系统及方法。
背景技术
[0002] 带式输送机又称胶带输送机或皮带输送机，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，带式输送机的机头和机尾均安装有滚筒，并且机头和机尾安装的滚筒均包括驱动滚筒和位于驱动滚筒一侧的转向滚筒(也称导向滚筒)。煤矿带式运输机(也称矿井带式运输机或矿井带式输送机)为安装于煤矿井下巷道内的带式运输机，作为水平运输或倾斜运输的工具，已被广泛应用于各煤矿中。目前，带式输送机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备，具有运输能力强、工作阻力小、耗电量小、运输距离长、使用寿命长、噪声低、安全可靠等优点。矿井带式运输机的安全、稳定运行对煤矿生产至关重要。煤矿井下巷道主要有以下三种类型：开拓巷道、准备巷道和回采巷道，其中开拓巷道是指为井田开拓而开掘的基本巷道，如井底车场、运输大巷、总回风巷、主石门等；准备巷道是指为准备采区而掘进的巷道，即采区内巷道，如采区上山、采区下山、采区车场等；回采巷道又称“采煤巷道”或“顺槽”，是指形成采煤工作面及为其服务的巷道，如开切眼、工作面运输巷、工作面回风巷等。
[0003] 带式输送机运行过程中如使用不当或不及时检修和维护，很容易出现故障，不仅会毁坏设备，有时还会出现人身事故。目前，对于矿井带式输送机出现的故障大多采用的是事后处理的方式，具体是故障出现后，再由检修人员对故障出现的原因进行逐一排查，费工费时，并且主要根据检修人员经验进行判断，不能及时、快速且准确找出故障原因并采取对应的处理措施。因而，需设计一种使用操作简便、实现方便且使用效果好的矿井带式输送机故障监测预警系统及方法，能对矿井带式输送机出现的故障进行及时、准确监测，并能根据监测结果进行预警，提醒工作人员及时采取对应处理措施。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井带式输送机故障监测预警系统，其结构简单、设计合理、安装布设简便且投入成本较低、使用操作简便、使用效果好，能对带式输送机存在的故障进行及时、准确监测。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种矿井带式输送机故障监测预警系统，其特征在于：包括上位监控机、对被监测带式输送机的工作状况进行实时检测的输送机工况检测装置、与所述输送机工况检测装置连接的数据采集装置、由上位监控机进行控制的预警提示装置和与上位监控机连接的计时电路，所述预警提示装置和数据采集装置均与上位监控机连接；所述被监测带式输送机为安装于煤矿井下巷道内的带式输送机；
[0006] 所述输送机工况检测装置包括电机工况检测装置、布设在被监测带式输送机机头处的机头工况检测装置和布设在被监测带式输送机机尾处的机尾工况检测装置；所述机头工况检测装置包括烟雾浓度检测单元、对被监测带式输送机的带速进行实时检测的带速检测单元、对被监测带式输送机机头安装的驱动滚筒转速进行实时检测的驱动滚筒转速检测单元、对被监测带式输送机机头安装的导向滚筒转速进行实时检测的导向滚筒转速检测单元和对所述驱动滚筒的滚筒轴承表面温度进行实时检测的滚筒轴承温度检测单元；所述机尾工况检测装置包括撕裂传感器；所述电机工况检测装置包括对所述驱动滚筒的驱动电机的三相电流分别进行实时检测的三相电流检测单元、对所述驱动电机的三相绕组的温度分别进行实时检测的三相绕组温度检测单元、对所述驱动电机的电机轴承温度进行实时检测的电机轴承温度检测单元和对所述驱动电机的机壳温度进行实时检测的机壳温度检测单元，所述驱动滚筒转速检测单元、导向滚筒转速检测单元、烟雾浓度检测单元、带速检测单元、滚筒轴承温度检测单元、撕裂传感器、三相电流检测单元、三相绕组温度检测单元、电机轴承温度检测单元和机壳温度检测单元均与数据采集装置连接。
[0007] 上述矿井带式输送机故障监测预警系统，其特征是：还包括与数据采集装置连接的数据传送器，所述所数据传送器与上位监控机之间通过光纤进行连接。
[0008] 上述矿井带式输送机故障监测预警系统，其特征是：所述输送机工况检测装置和数据采集装置的数量均与所述被监测带式输送机的数量相同且三者的数量均为多个，多个所述输送机工况检测装置分别对多个所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，多个所述输送机工况检测装置分别与多个所述数据采集装置连接，多个所述数据采集装置均与上位监控机连接；多个所述被监测带式输送机分别安装在多个所述煤矿井下巷道内，多个所述被监测带式输送机连接组成煤矿井下输送系统，所述煤矿井下巷道为开拓巷道、准备巷道或回采巷道。
[0009] 上述矿井带式输送机故障监测预警系统，其特征是：所述输送机工况检测装置还包括布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置，所述中部工况检测装置包括第二跑偏传感器；所述机头工况检测装置还包括第一跑偏传感器，所述机尾工况检测装置还包括第三跑偏传感器；所述第一跑偏传感器、第二跑偏传感器和第三跑偏传感器均与数据采集装置连接。
[0010] 同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、实现方便且能对矿井带式输送机存在的故障进行及时、准确监测并能根据监测结果进行预警的矿井带式输送机故障监测预警方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
[0011] 步骤一、输送机工况检测及检测信息同步上传：采用所述输送机工况检测装置对所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，并通过数据采集装置按照预先设定的采样频率f对所述输送机工况检测装置所检测的输送机工况信息进行采集，且将所采集的输送机工况信息同步传送至上位监控机；其中，f＝1Hz；
[0012] 步骤二、输送机工况信息分析处理：所述上位监控机按照采样时间先后顺序对数据采集装置各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；
[0013] 所述故障诊断结果包括被监测带式输送机是否存在故障以及所存在故障的数量和各故障的类型；所述被监测带式输送机的故障类型包括打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障、电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障，所述电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障均为电机故障；
[0014] 所述上位监控机对数据采集装置任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，过程如下：
[0015] 步骤201、输送机工况信息同步存储：对此时接收到的输送机工况信息进行同步存储，所存储的输送机工况信息为当前待处理输送机工况信息；
[0016] 步骤202、故障诊断：调用故障诊断模块，对步骤201中所述当前待处理输送机工况信息进行分析处理，并根据分析处理结果对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断；
[0017] 其中，对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，过程如下：
[0018] 步骤20111、打滑故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V进行判断：当0.3VS＜V＜0.7Vs时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20112；否则，进入步骤20113；
[0019] 步骤20112、打滑故障进一步诊断：对步骤20111中所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置采集的输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置采集的输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V均大于0.3VS且小于0.7Vs时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，P为正整数且P＝10～20；
[0020] 步骤20113、打滑故障进一步诊断：根据预先设定的滚筒转速差值V0，对所述当前待处理输送机工况信息中驱动滚筒转速检测单元所检测的转速值V1和导向滚筒转速检测单元所检测的转速值V2进行诊断：当|V1-V2|≥V0时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，V0＝0.25m/s～0.35m/s；
[0021] 对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器所检测信息进行诊断：当所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器检测出被监测带式输送机的输送带出现撕裂情况时，诊断为此时被监测带式输送机存在撕裂故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在撕裂故障；
[0022] 对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中滚筒轴承温度检测单元所检测的温度值T1进行诊断：当T1＞T10时，诊断为此时被监测带式输送机存在滚筒故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在滚筒故障；其中，T10为预先设定的滚筒轴承温度判断阈值且T10＝70℃～80℃；
[0023] 对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元所检测的浓度值n进行诊断：当n＞n0时，诊断为此时被监测带式输送机存在冒烟故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在冒烟故障；其3 3
中，n0为预先设定的烟雾浓度判断阈值且n0＝0.08mg/m～0.12mg/m；
[0024] 对此时被监测带式输送机是否存在断带故障进行诊断时，过程如下：
[0025] 步骤20121、断带故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V进行判断：当V≤0.3VS时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20122；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障，完成此时被监测带式输送机的断带故障诊断过程；
[0026] 步骤20122、断带故障进一步诊断：对步骤20121中所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置采集的输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置采集的输送机工况信息中带速检测单元所检测的带速V均不大于0.3VS时，诊断为此时被监测带式输送机存在断带故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障；其中，Q为正整数且Q＝3～10；
[0027] 对此时被监测带式输送机是否存在电机故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机工况检测装置所检测信息，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障分别进行诊断；
[0028] 其中，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机轴承温度检测单元所检测的温度值T2进行诊断：当T2＞T20时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机轴承故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机轴承故障；其中，T20为预先设定的电机轴承温度判断阈值且T20＝75℃～85℃；
[0029] 对此时被监测带式输送机是否存在电机过载故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中三相绕组温度检测单元和三相电流检测单元所检测信息进行诊断：当三相绕组温度检测单元所检测三相绕组的温度均大于T30且三相电流检测单元所检测的三相电流均大于I0时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机过载故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机过载故障；其中，T30为预先设定的电机绕组温度判断阈值且T30＝115℃～125℃；I0为预先设定的电机过载电流判断阈值且I0＝A1×I1，A1＝5～8；I1为预先设定的所述驱动电机的额定电流；
[0030] 对此时被监测带式输送机是否存在电机散热故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中机壳温度检测单元所检测的温度值T4进行诊断：当T4＞T40时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机散热故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机散热故障；其中，T40为预先设定的电机机壳温度判断阈值且T40＝35℃～45℃；
[0031] 步骤203、故障诊断结果输出：调用故障诊断结果输出模块，且根据步骤202中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断的诊断结果，输出此时被监测带式输送机的故障诊断结果，并对所输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果进行同步显示；
[0032] 步骤204、预警判断：调用预警判断模块，且根据步骤203中输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果，判断此时是否需进行预警：当此时被监测带式输送机存在至少一种故障时，判断为此时被监测带式输送机存在故障，控制预警提示装置进行报警提示；否则，判断为此时被监测带式输送机不存在故障。
[0033] 上述方法，其特征是：步骤203中进行故障诊断结果输出时，所述上位监控机还需根据预先建立的故障诊断数据库，对此时被监测带式输送机存在的所有故障类型的故障产生原因和建议采用的处理措施进行同步显示；
[0034] 所述故障诊断数据库内存储有被监测带式输送机的多种故障类型的故障诊断信息，每种故障类型的诊断信息均包括该种故障类型的名称、故障产生原因和建议采用的处理措施。
[0035] 上述方法，其特征是：步骤一中所述输送机工况检测装置还包括布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置，所述中部工况检测装置包括第二跑偏传感器；所述机头工况检测装置还包括第一跑偏传感器，所述机尾工况检测装置还包括第三跑偏传感器；所述第一跑偏传感器、第二跑偏传感器和第三跑偏传感器均与数据采集装置连接；
[0036] 步骤二中所述故障诊断结果还包括跑偏关联诊断结果，所述跑偏关联诊断结果包括撕裂故障的跑偏关联诊断结果、滚筒故障的跑偏关联诊断结果和冒烟故障的跑偏关联诊断结果；
[0037] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在撕裂故障时，所述上位监控机还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器、第二跑偏传感器和第三跑偏传感器所检测信息，判断出此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器、第二跑偏传感器或第三跑偏传感器检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起撕裂故障；否则，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为撕裂故障与输送带跑偏无关；
[0038] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在滚筒故障时，所述上位监控机还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器、第二跑偏传感器和第三跑偏传感器所检测信息，判断出此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器、第二跑偏传感器或第三跑偏传感器检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起滚筒故障；否则，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为滚筒故障与输送带跑偏无关；
[0039] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在冒烟故障时，所述上位监控机还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器、第二跑偏传感器和第三跑偏传感器所检测信息，判断出此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器、第二跑偏传感器或第三跑偏传感器检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起冒烟故障；否则，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为冒烟故障与输送带跑偏无关。
[0040] 上述方法，其特征是：步骤二中所述故障诊断结果还包括打滑故障严重性诊断结果；
[0041] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，当步骤20113中诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障时，所述上位监控机还需根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元所检测的浓度值n对此时打滑故障严重性诊断结果进行判断：当n＞n0时，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为严重打滑故障；否则，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为普通打滑故障。
[0042] 上述方法，其特征是：步骤202中所述的T10＝75℃；n0＝0.1mg/m3，T20＝80℃，T30＝120℃，T40＝40℃；步骤20112中所述的P＝15，步骤20122中所述的Q＝4；步骤20113中所述的V0＝0.3m/s。
[0043] 上述方法，其特征是：步骤一中所述输送机工况检测装置和数据采集装置的数量均与所述被监测带式输送机的数量相同且三者的数量均为多个，多个所述输送机工况检测装置分别对多个所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，多个所述输送机工况检测装置分别与多个所述数据采集装置连接，多个所述数据采集装置均与上位监控机连接；
[0044] 步骤二中进行输送机工况信息分析处理时，所述上位监控机同步对多个所述数据采集装置采集的输送机工况信息分别进行分析处理；并且，对所有数据采集装置采集的输送机工况信息的分析处理方法均相同；
[0045] 其中，对任一个数据采集装置采集的输送机工况信息进行分析处理时，均按照采样时间先后顺序对该数据采集装置各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；其中，对该数据采集装置任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，按照步骤201至步骤204中所述的方法进行分析处理。
[0046] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0047] 1、所采用的矿用带式输送机故障监测预警系统结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。
[0048] 2、所采用的矿用带式输送机故障监测预警系统使用操作简便，通过数据采集装置对输送机工况检测装置所检测的输送机工况信息进行同步采集，并通过数据传送器进行同步传送，只需在上位监控室对所接收的输送机机工况信息进行分析处理即可，无需技术人员在矿井内对输送机工作状态进行监测，省工省时，且作业环境安全。
[0049] 3、所采用输送机工况检测装置的检测数据量少且安装布设方便，主要包括电机工况检测装置、布设在被监测带式输送机机头处的机头工况检测装置、布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置和布设在被监测带式输送机机尾处的机尾工况检测装置，所采用的各检测装置均为本领域技术人员通用的检测设备，安装布设及使用操作简便，检测精度可靠，经济实用。
[0050] 4、所采用的输送机工况检测装置使用效果好且实用价值高，通过对实时检测到的被监测带式输送机工作状况分析处理，对输送机存在的安全隐患进行及时、准确监测，并且根据所检测的输送机工况信息能对多种类型的故障进行诊断，推广应用前景广泛。
[0051] 5、所采用的矿用带式输送机故障监测预警方法步骤简单、设计合理且实现方便，投入成本较低。
[0052] 6、所采用的矿用带式输送机故障监测预警方法数据处理速度快，能同步分析处理得出带式输送机的故障诊断结果，实时性强。
[0053] 7、所采用的矿用带式输送机故障监测预警方法操作简便且使用效果好、实用价值高，调用故障诊断模块对被监测带式输送机是否存在存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行自动诊断，并且诊断结果准确；同时，能将故障诊断结果同步显示，提供直观、准确且实时有效的故障诊断结果。因而，采用本发明能对矿用带式输送机存在的故障进行及时、准确监测，并能根据监测结果进行预警，从而根据监测结果采取对应的有效处理措施。
[0054] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0055] 图1为本发明矿井带式输送机故障监测预警系统的电路原理框图。
[0056] 图2为本发明矿井带式输送机故障监测预警方法的流程框图。
[0057] 附图标记说明:
[0058] 1—上位监控机； 2—预警提示装置；
[0059] 3-1—机头工况检测装置； 3-11—第一跑偏传感器；
[0060] 3-12—驱动滚筒转速检测单元；
[0061] 3-13—导向滚筒转速检测单元；
[0062] 3-14—烟雾浓度检测单元； 3-15—带速检测单元；
[0063] 3-16—滚筒轴承温度检测单元； 3-2—中部工况检测装置；
[0064] 3-21—第二跑偏传感器； 3-3—机尾工况检测装置；
[0065] 3-31—第三跑偏传感器； 3-32—撕裂传感器；
[0066] 3-4—电机工况检测装置； 3-41—机壳温度检测单元；
[0067] 3-42—三相电流检测单元； 3-43—三相绕组温度检测单元；
[0068] 3-44—电机轴承温度检测单元； 4—计时电路；
[0069] 5—数据采集装置； 6—数据传送器。
具体实施方式
[0070] 如图1所示的一种矿井带式输送机故障监测预警系统，包括上位监控机1、对被监测带式输送机的工作状况进行实时检测的输送机工况检测装置、与所述输送机工况检测装置连接的数据采集装置5、由上位监控机1进行控制的预警提示装置2和与上位监控机1连接的计时电路4，所述预警提示装置2和数据采集装置5均与上位监控机1连接；所述被监测带式输送机为安装于煤矿井下巷道内的带式输送机。
[0071] 所述输送机工况检测装置包括电机工况检测装置3-4、布设在被监测带式输送机机头处的机头工况检测装置3-1和布设在被监测带式输送机机尾处的机尾工况检测装置3-3；所述机头工况检测装置3-1包括烟雾浓度检测单元3-14、对被监测带式输送机的带速进行实时检测的带速检测单元3-15、对被监测带式输送机机头安装的驱动滚筒转速进行实时检测的驱动滚筒转速检测单元3-12、对被监测带式输送机机头安装的导向滚筒转速进行实时检测的导向滚筒转速检测单元3-13和对所述驱动滚筒的滚筒轴承表面温度进行实时检测的滚筒轴承温度检测单元3-16；所述机尾工况检测装置3-3包括撕裂传感器3-32；所述电机工况检测装置3-4包括对所述驱动滚筒的驱动电机的三相电流分别进行实时检测的三相电流检测单元3-42、对所述驱动电机的三相绕组的温度分别进行实时检测的三相绕组温度检测单元3-43、对所述驱动电机的电机轴承温度进行实时检测的电机轴承温度检测单元3-
44和对所述驱动电机的机壳温度进行实时检测的机壳温度检测单元3-41，所述驱动滚筒转速检测单元3-12、导向滚筒转速检测单元3-13、烟雾浓度检测单元3-14、带速检测单元3-
15、滚筒轴承温度检测单元3-16、撕裂传感器3-32、三相电流检测单元3-42、三相绕组温度检测单元3-43、电机轴承温度检测单元3-44和机壳温度检测单元3-41均与数据采集装置5连接。
[0072] 本实施例中，本发明所述的矿井带式输送机故障监测预警系统，还包括与数据采集装置5连接的数据传送器6，所述所数据传送器6与上位监控机1之间通过光纤进行连接。
[0073] 实际使用时，所述数据采集装置5通过数据传送器6与上位监控机1进行通信。
[0074] 本实施例中，所述输送机工况检测装置和数据采集装置5的数量均与所述被监测带式输送机的数量相同且三者的数量均为多个，多个所述输送机工况检测装置分别对多个所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，多个所述输送机工况检测装置分别与多个所述数据采集装置5连接，多个所述数据采集装置5均与上位监控机1连接；多个所述被监测带式输送机分别安装在多个所述煤矿井下巷道内，多个所述被监测带式输送机连接组成煤矿井下输送系统，所述煤矿井下巷道为开拓巷道、准备巷道或回采巷道。
[0075] 同时，所述输送机工况检测装置还包括布设在被监测带式输送机中间位置处的中部工况检测装置3-2，所述中部工况检测装置3-2包括第二跑偏传感器3-21；所述机头工况检测装置3-1还包括第一跑偏传感器3-11，所述机尾工况检测装置3-3还包括第三跑偏传感器3-31；所述第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21和第三跑偏传感器3-31均与数据采集装置5连接。
[0076] 本实施例中，所述第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21和第三跑偏传感器3-31均为常规的跑偏传感器且三者均对被监测带式输送机的输送带是否出现跑偏情况进行检测并进行跑偏报警。所述撕裂传感器3-32为常规的撕裂传感器且其对被监测带式输送机的输送带是否出现撕裂情况进行检测并进行撕裂报警。
[0077] 本实施例中，所述上位监控机1为PC机。
[0078] 实际使用时，所述上位监控机1也可以采用其它类型的数据处理设备。
[0079] 本实施例中，所述三相电流检测装置3-42包括三个分别对所述电机的三相电流进行实时检测的电流检测单元；所述三相绕组温度检测装置3-43包括三个分别对所述电机的三相绕组的温度进行实时检测的温度传感器，所述电机轴承温度检测装置3-44和机壳温度检测装置3-41均为温度传感器。所述带速检测单元3-15为速度传感器且其为对被监测带式输送机的输送带传送前进的线速度进行实时检测的速度传感器，所述驱动滚筒转速检测单元3-12和导向滚筒转速检测单元3-13均为转速传感器。所述电机轴承温度检测单元3-44、机壳温度检测单元3-41和滚筒轴承温度检测单元3-16均为温度传感器。
[0080] 本实施例中，所述三相电流检测装置3-42所检测的三相电流均为线电流。
[0081] 其中，导向滚筒又叫改向滚筒，是常见的皮带输送机五金配件，主要用于改变输送带的运行方向或压紧输送带使其增大与传动滚筒的包角。所述被监测带式输送机的机头和机尾处各设置一个所述导向滚筒。
[0082] 如图2所示的一种矿井带式输送机故障监测预警方法，包括以下步骤：
[0083] 步骤一、输送机工况检测及检测信息同步上传：采用所述输送机工况检测装置对所述被监测带式输送机的工作状况进行实时检测，并通过数据采集装置5按照预先设定的采样频率f对所述输送机工况检测装置所检测的输送机工况信息进行采集，且将所采集的输送机工况信息同步传送至上位监控机1；其中，f＝1Hz；
[0084] 步骤二、输送机工况信息分析处理：所述上位监控机1按照采样时间先后顺序对数据采集装置5各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；
[0085] 所述故障诊断结果包括被监测带式输送机是否存在故障以及所存在故障的数量和各故障的类型；所述被监测带式输送机的故障类型包括打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障、电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障，所述电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障均为电机故障；
[0086] 所述上位监控机1对数据采集装置5任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，过程如下：
[0087] 步骤201、输送机工况信息同步存储：对此时接收到的输送机工况信息进行同步存储，所存储的输送机工况信息为当前待处理输送机工况信息；
[0088] 步骤202、故障诊断：调用故障诊断模块，对步骤201中所述当前待处理输送机工况信息进行分析处理，并根据分析处理结果对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断；
[0089] 其中，对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，过程如下：
[0090] 步骤20111、打滑故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元3-15所检测的带速V进行判断：当0.3VS＜V＜0.7Vs时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20112；否则，进入步骤20113；
[0091] 步骤20112、打滑故障进一步诊断：对步骤20111中所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息中带速检测单元3-15所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息中带速检测单元
3-15所检测的带速V均大于0.3VS且小于0.7Vs时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，P为正整数且P＝10～20；
其中，所述待诊断时刻之前连续P秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息为所述待诊断时刻的前P秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息；
[0092] 步骤20113、打滑故障进一步诊断：根据预先设定的滚筒转速差值V0，对所述当前待处理输送机工况信息中驱动滚筒转速检测单元3-12所检测的转速值V1和导向滚筒转速检测单元3-13所检测的转速值V2进行诊断：当|V1-V2|≥V0时，诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在打滑故障；其中，V0＝0.25m/s～0.35m/s；
[0093] 对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器3-32所检测信息进行诊断：当所述当前待处理输送机工况信息中撕裂传感器3-32检测出被监测带式输送机的输送带出现撕裂情况时，诊断为此时被监测带式输送机存在撕裂故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在撕裂故障；
[0094] 对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中滚筒轴承温度检测单元3-16所检测的温度值T1进行诊断：当T1＞T10时，诊断为此时被监测带式输送机存在滚筒故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在滚筒故障；其中，T10为预先设定的滚筒轴承温度判断阈值且T10＝70℃～80℃；
[0095] 对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元3-14所检测的浓度值n进行诊断：当n＞n0时，诊断为此时被监测带式输送机存在冒烟故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在冒烟故障；其中，n0为预先设定的烟雾浓度判断阈值且n0＝0.08mg/m3～0.12mg/m3；
[0096] 对此时被监测带式输送机是否存在断带故障进行诊断时，过程如下：
[0097] 步骤20121、断带故障初步诊断：根据预先设定的所述被监测带式输送机的额定带速VS，对所述当前待处理输送机工况信息中带速检测单元3-15所检测的带速V进行判断：当V≤0.3VS时，说明此时为待诊断时刻，并进入步骤20122；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障，完成此时被监测带式输送机的断带故障诊断过程；
[0098] 步骤20122、断带故障进一步诊断：对步骤20121中所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息中带速检测单元3-15所检测的带速V分别进行诊断：当所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息中带速检测单元
3-15所检测的带速V均不大于0.3VS时，诊断为此时被监测带式输送机存在断带故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在断带故障；其中，Q为正整数且Q＝3～10；其中，所述待诊断时刻之前连续Q秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息为所述待诊断时刻的前Q秒内数据采集装置5采集的输送机工况信息；
[0099] 对此时被监测带式输送机是否存在电机故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机工况检测装置3-4所检测信息，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障、电机过载故障和电机散热故障分别进行诊断；
[0100] 其中，对此时被监测带式输送机是否存在电机轴承故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中电机轴承温度检测单元3-44所检测的温度值T2进行诊断：当T2＞T20时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机轴承故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机轴承故障；其中，T20为预先设定的电机轴承温度判断阈值且T20＝75℃～85℃；
[0101] 对此时被监测带式输送机是否存在电机过载故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中三相绕组温度检测单元3-43和三相电流检测单元3-42所检测信息进行诊断：当三相绕组温度检测单元3-43所检测三相绕组的温度均大于T30且三相电流检测单元3-42所检测的三相电流均大于I0时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机过载故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机过载故障；其中，T30为预先设定的电机绕组温度判断阈值且T30＝115℃～125℃；I0为预先设定的电机过载电流判断阈值且I0＝A1×I1，A1＝5～8；I1为预先设定的所述驱动电机的额定电流；
[0102] 对此时被监测带式输送机是否存在电机散热故障进行诊断时，根据所述当前待处理输送机工况信息中机壳温度检测单元3-41所检测的温度值T4进行诊断：当T4＞T40时，诊断为此时被监测带式输送机存在电机散热故障；否则，诊断为此时被监测带式输送机不存在电机散热故障；其中，T40为预先设定的电机机壳温度判断阈值且T40＝35℃～45℃；
[0103] 步骤203、故障诊断结果输出：调用故障诊断结果输出模块，且根据步骤202中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障、撕裂故障、滚筒故障、冒烟故障、断带故障和电机故障分别进行诊断的诊断结果，输出此时被监测带式输送机的故障诊断结果，并对所输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果进行同步显示；
[0104] 步骤204、预警判断：调用预警判断模块，且根据步骤203中输出的此时被监测带式输送机的故障诊断结果，判断此时是否需进行预警：当此时被监测带式输送机存在至少一种故障时，判断为此时被监测带式输送机存在故障，控制预警提示装置2进行报警提示；否则，判断为此时被监测带式输送机不存在故障。
[0105] 本实施例中，步骤203中进行故障诊断结果输出时，所述上位监控机1还需根据预先建立的故障诊断数据库，对此时被监测带式输送机存在的所有故障类型的故障产生原因和建议采用的处理措施进行同步显示；
[0106] 所述故障诊断数据库内存储有被监测带式输送机的多种故障类型的故障诊断信息，每种故障类型的诊断信息均包括该种故障类型的名称、故障产生原因和建议采用的处理措施。
[0107] 本实施例中，步骤二中所述故障诊断结果还包括跑偏关联诊断结果，所述跑偏关联诊断结果包括撕裂故障的跑偏关联诊断结果、滚筒故障的跑偏关联诊断结果和冒烟故障的跑偏关联诊断结果；
[0108] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在撕裂故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在撕裂故障时，所述上位监控机1还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21和第三跑偏传感器3-31所检测信息，判断出此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21或第三跑偏传感器3-31检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起撕裂故障；否则，判断为此时撕裂故障的跑偏关联诊断结果为撕裂故障与输送带跑偏无关；
[0109] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在滚筒故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在滚筒故障时，所述上位监控机1还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21和第三跑偏传感器3-31所检测信息，判断出此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21或第三跑偏传感器3-31检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起滚筒故障；否则，判断为此时滚筒故障的跑偏关联诊断结果为滚筒故障与输送带跑偏无关；
[0110] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在冒烟故障进行诊断后，当诊断出被监测带式输送机存在冒烟故障时，所述上位监控机1还需根据所述当前待处理输送机工况信息中第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21和第三跑偏传感器3-31所检测信息，判断出此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果：当第一跑偏传感器3-11、第二跑偏传感器3-21或第三跑偏传感器3-31检测出被监测带式输送机的输送带出现跑偏情况时，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为输送带跑偏引起冒烟故障；否则，判断为此时冒烟故障的跑偏关联诊断结果为冒烟故障与输送带跑偏无关。
[0111] 本实施例中，步骤二中所述故障诊断结果还包括打滑故障严重性诊断结果；
[0112] 步骤二中对此时被监测带式输送机是否存在打滑故障进行诊断时，当步骤20113中诊断为此时被监测带式输送机存在打滑故障时，所述上位监控机1还需根据所述当前待处理输送机工况信息中烟雾浓度检测单元3-14所检测的浓度值n对此时打滑故障严重性诊断结果进行判断：当n＞n0时，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为严重打滑故障；否则，判断为此时打滑故障严重性诊断结果为普通打滑故障。
[0113] 本实施例中，步骤202中所述的T10＝75℃；n0＝0.1mg/m3，T20＝80℃，T30＝120℃，T40＝40℃；步骤20112中所述的P＝15，步骤20122中所述的Q＝4；步骤20113中所述的V0＝0.3m/s。
[0114] 实际使用时，可根据具体需要，对T10、n0、T20、T30、T40、P、Q和V0的取值大小分别进行相应调整。
[0115] 本实施例中，步骤二中进行输送机工况信息分析处理时，所述上位监控机1同步对多个所述数据采集装置5采集的输送机工况信息分别进行分析处理；并且，对所有数据采集装置5采集的输送机工况信息的分析处理方法均相同；
[0116] 其中，对任一个数据采集装置5采集的输送机工况信息进行分析处理时，均按照采样时间先后顺序对该数据采集装置5各采样时刻采集的输送机工况信息分别进行分析处理，且根据分析处理结果对被监测带式输送机进行故障诊断并得出故障诊断结果；其中，对该数据采集装置5任一个采样时刻采集的输送机工况信息进行分析处理时，按照步骤201至步骤204中所述的方法进行分析处理。
[0117] 本实施例中，所述故障诊断数据库中存储的打滑故障的故障产生原因为输送带长时间使用老化磨损严重与驱动滚筒摩擦力不够或被监测带式输送机承受了过大的负荷。
[0118] 所述故障诊断数据库中存储的撕裂故障的故障产生原因为煤流线卷入大块煤矸石等杂物割伤被监测带式输送机的输送带带面、被监测带式输送机底部撒落煤块割伤下输送带或被监测带式输送机出现严重跑偏。
[0119] 所述故障诊断数据库中存储的滚筒故障的故障产生原因为被监测带式输送机的输送带跑偏造成滚筒内轴承损坏、缺油、主轴损坏或卷筒磨损变形。
[0120] 所述故障诊断数据库中存储的冒烟故障的故障产生原因为被监测带式输送机的输送带跑偏与滚筒、机架非正常接触导致摩擦生热冒烟，严重时引起火灾。
[0121] 所述故障诊断数据库中存储的断带故障的故障产生原因为输送带因接头老化或输送带张力大或者带式输送机被大块煤或矸石卡住。
[0122] 所述故障诊断数据库中存储的电机故障的故障产生原因为因长时间过载运行使得电机发热促使漆包线绝缘老化龟裂、绝缘性能下降导致击穿引起短路；或者电机内部减速器、联轴器等部件缺油，内部轴承磨损严重，致使电机出现异常噪音和发热现象。
[0123] 并且，所述故障诊断数据库中存储的建议采用的处理措施与各故障产生原因一一对应，建议采用的处理措施为本领域技术人员根据经验常识总结出来的适宜处理对应故障产生原因引起故障的措施。
[0124] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
