[00131447]矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统的研究

1、该项目是国家科技支撑计划项目“煤矿全矿井安全生产数字化监测监控及重大灾害预警系统的研究”的子课题之一。本课题的研究是针对现有矿井安全生产监测监控系统没有专门用于矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警功能而提出的。 2、本项目所所涉及的科学领域包括电机学、热力学、故障诊断学、计算机技术、智能技术和电子信息等众多学科，是多学科交叉的科学研究课题。关键技术涉及到对象故障机理的准确分析，故障预警模型的正确建立；本质安全电路设计；高压、高频、微弱信号的测量以及用于传感器的开发和配置问题；在线监测传感器不易安装的问题；神经网络等智能预警网络的建立、专家数据库的获得、样本数据的积累以及预警网络在线自学习能力的提高。 主要性能指标包括：以10MHz的采样率采集局部放电信号；最小局部放电量为100pC；绝缘电阻在线监测范围3～30000（兆欧）；三相真空管真空度在线监测范围10-5Pa～100Pa；真空度测量误差＜10﹪；真空度测量分辨率10～5Pa；通讯电路最大传输速率19.2kbps；最大传输距离1200m（9.6kbps）；最大巡检时间≤30s；误码率≤10-6；最大容量为64个分站节点；系统故障预警准确率达到95﹪以上。 3、建立了矿井主要通风机、干式变压器、高压电缆和高压配电装置的故障预警模型、预警策略和性能指标体系；开发了本质安全型高压触头无线温度传感器和真空管真空度传感器，解决了高压、高频、微弱信号难以测量、传输和安装问题，实现了高电压环境下关键参数的检测；研制了矿井主通风机、矿用高压配电装置、干式变压器和高压电缆安全状态监测及故障诊断预警装置。 4、项目已经达到了国际领先水平，研究项目中的成果已得到推广和应用，目前已授权和申报发明专利14项，毕业生15名，发表科技论文20余篇，申报软件著作权6项。本项目能在煤矿企业应用，符合煤矿安全国家标准。 5、该项目在山西晋城煤业集团寺河矿二号井进行了工业运行试验，试验结果表明：产品技术先进，运行稳定。今后应不断充实更新故障预警数据库。