目的及意义

随着社会工业化的加快，矿产资源越来越重要。但随着开采趋势的加大，不可避免的出现了矿井事故，造成了巨大的人员伤亡和经济损失，因此保证矿井安全成为了研究人员的艰巨任务。本课题是基于LabVIEW的带式输送机在线监测系统设计，旨在随时观察发现带式输送机各种工况下的实时情况，随时发现和排除故障，避免出现人员伤亡和财产损失，以防事故的发生。

带式运输机作为矿业生产中长距离和大批量连续运输的机械设备，随着科技的发展和开采力度的加大得到了很大的应用，其带速和连续运输能力得到了进一步提高。则其安全运输的系统也要改进与提高，除对设备的正常使用、维护外，备检测仪表、分析诊断仪器、传感器等也要更加广泛的应用。另外带式运输机作为一种适合长距离运输的机械设备，可能出现打滑、跑偏及纵向撕裂^[7]。其减速器还可能出现油位不足、油位过高、油位过高等问题，这就需要监测系统的实时监测，随时可以发现问题。

随着长距离、高效率、大功率的带式输送机越来越多的应用，对皮带的故障实时监测越来越重要，但在线监测系统的落后制约着带式输送机的发展。现在，随着传感技术的飞速发展和编程图形化语言LabVIEW的出现,为带式输送机的在线监测系统带来了新的发展方向。这对于皮带的故障检测和保护是具有重要意义的。

减速器的油位对减速器尤为重要，如果减速器油过少，无法在齿轮间产生油膜而造成直接接触，就会对齿轮造成点蚀、胶合等损害，进而引起带式输送机的故障，因此技术人员有必要实时掌握油位状况。目前掌控油位的方法是在油壁侧面纵向每个一个间隔开一个螺栓孔，总共大约3到4个。要检查油位需先停机使减速器冷却，然后从上到下依次拧出螺栓判断油位；这将造成时间的浪费和油的浪费与污染。因此对油位监测十分有必要。

油温的过高会导致减速器的老化加快，会引起油的过早失效，从而不能有效的保护齿轮；因此，对油温的实时监测也是很有必要的。另外，减速器轴承温度过高将引起油膜破裂，可能引起轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘附和迁移，造成轴承损坏。因此有必要实时地监测减速器的温度。

国内外的研究分析

矿井下生产是地下作业，工作环境恶劣，时刻受到瓦斯、煤尘、水、火、顶板等灾害的威胁。煤矿生产监测监控仪器与装备的配套与使用。为发现事故隐患提供了有力的保证。为保证安全生产，控制重大恶性事故发生，世界许多国家从20世纪50年代开始，陆续地吧监测、监控技术应用到安全生产中，国内一些生产厂家也在积极将监测监控系统移植到煤矿井下^[2]。

近年来计算机技术、现代测试技术、现代传感器技术^[4,6]等在矿井运输系统中得到广泛的应用。在检测领域引发了一场新革命，就是计算机技术与测试技术、传感技术的相结合的监测系统研究。目前处在第三代计算机辅助测试系统阶段，即计算机参与测量特性的分析、测试信号的产生及对测试信息处理的阶段。第三代计算机辅助测试系统的核心是计算机，它是测量和控制一体化的系统，它的衡量标准由测量结果决定。它是一个闭环测控系统。

目前的监测系统有基于PLC的，基于单片机的，基于组态软件的，基于虚拟仪器的^[9]；现阶段，基于PLC的电控系统比较成熟，目前，越来越多的学者研究基于虚拟仪器的测试系统。如：西安科技大学刘艺研究的基于虚拟仪器的带式输送机动态参数测试系统研制^[11]，该系统机构上分为上位机和下位単片机，上位机是在LabVIEW平台上实现系统操作、数据处理和测试结果动态分析，下位机用单片机芯片实现数据采集；安徽理工大学机械学院研究的基于虚拟仪器的带式输送机张力测试系统等。基于单片机的，张治斌、朱俊杰^[12] 提出了一种单片机显示终端结构电路的设计方法,讨论了电路中各个主要模块的结构以及应用方法和技巧。该显示终端实现了用户与煤矿监测监控工作站的交互以及用户与网络资源的交互。还有杨从桂^[13]基于力控组态软件的带式输送机监控系统，采用以PLC为核心的集散控制系统对带式输送机进行控制和各种保护,并用装有力控组态软件的上位机远程监测带式输送机的运行状况。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠性、安全性等问题。