输煤皮带机异音监测系统

导语：输煤皮带机是煤矿常用的运输货物和材料的设备，具有使用方便、效率高、自动化程度高的特点。本期转化果平台推荐的《输煤皮带机异音监测系统》具有多项技术优势，通过对皮带机沿线安装智声听诊仪，结合软硬件系统平台，利用设备运行声音判断设备运行状态，解决了巡检难度大、效率低、可靠性差、检修成本高、设备数据信息采集不完备等问题。可广泛应用于皮带机及旋转机械等领域。

研究背景

输煤皮带机是一种运输货物和材料的设备，具有使用方便、效率高、自动化程度高的特点。皮带机长度动辄数千米，甚至十几千米。皮带机托辊是易损耗部件，经常出现磨损、断轴、掉皮等问题，托辊故障会导致皮带跑偏、撕裂、磨损、堵料、漏料等，皮带与机架剧烈摩擦使皮带软化、烧焦甚至发生火灾，造成突发停机停产、人员伤亡。

在传统的工业运维中，对托辊工作状态的检测通常以人工巡检的方式进行。由于输煤线路较长、环境恶劣，加之肉眼难以识别，存在工作盲区，巡检难度较大，存在效率低下、可靠性差、人员安全没保障、检修成本高、设备数据信息采集不完备等弊端，导致巡检效果具有单一性、粗放性和低效性。

技术人员通过长期观察研究发现，皮带机在正常工作状态下会发出平稳而有规律的噪声，而当托辊出现老化或者发生其它故障时，则会发出明显异于正常的杂音。基于此，技术人员开发了输煤皮带机异音监测系统，实现了以设备运行声音判断设备运行状态的监控。

1.基本原理

智声诊断仪运用麦克风阵列技术，搜集变压器运行声音，通过声源定位、去混响、信号增强与提取等手段，实现声音无差别采集和信号提取。采集及提取的数据通过有线方式上传至平台。平台支持公有云和私有云部署，采用数理模型与机理模型相结合的方式，整合设备声纹监测算法和模型，实现设备健康状态监测和常见故障判断。通过应用层实现设备状态展示、异常告警、故障诊断等人机交互功能。

2.应用功能 

（1）软件功能

托辊异常声音检测系统采用以节点为边缘计算单元的方式，显著降低远程服务器的计算负担。其中，轮询报警机制使远程服务器能定时查询所有声呐节点，一旦发现托辊异常，便及时向后台监控中心发出警报。监控中心具备实时监听功能，可在接收到节点报警后，远程听取现场声音以判断是否出现异常。此外，监控中心还可选择任意节点进行现场声音的频谱分析。全寿命周期健康管理方面，通过对每台输煤皮带机设备建立基于声纹数据的健康档案，实现基于设备状态的维护和全生命周期管理。

（2）硬件参数