基于神经网络优化的采煤机嵌入式故障诊断系统

【摘要】我国是一个煤炭大国，煤炭产量居世界第一，采煤机作为综采工作面的关键设备之一，是提高煤矿机械化的必要设备，但是由于其工作环境十分恶劣并且结构十分复杂，再加上煤层的多变性，经常性的过载都会给采煤机带来很多损害，甚至产生故障，从而带来巨大的经济损失或事故。因此，就需要对采煤机进行在线故障诊断，及时发现故障并对其进行处理，来减少不必要的经济损失，保障工作人员的安全。随着科技的进步与发展，嵌入式系统逐渐发展成熟，并在很多领域都得到了广泛的应用，其中数字信号处理芯片（DSP）的发展尤为突出，在航空航天、汽车导航、便携设备以及工业控制等领域都有很广泛的应用。TI公司研制的数字信号处理芯片TMS320F28335芯片就常用于工业控制和故障监测。本文主要研究开发了大功率电牵引采煤机的嵌入式故障诊断系统，该系统以TMS320F28335为核心芯片，并扩展搭建了合理的外围电路，使其成为一个完备的硬件系统，在软件方面采用CCS与MATLAB联合编程的方法，缩减了开发时间，并实现了A/D采样、FIR滤波、FFT变换、SD卡存储、特征值提取以及粗糙集—神经网络故障识别与诊断等功能，最后还设计了RS232-RS485转换电路与相应的软件系统，实现了DSP与PLC的串口通信，最终实现了嵌入式在线故障诊断系统。
【作者】曲景阳；
【导师】潘宏侠；刘琮敏；
【作者基本信息】中北大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】电牵引采煤机；故障诊断；DSP；粗糙集-神经网络；串口通信；

【参考文献】
[1]张保坤.基于工业CT技术的不同侵蚀环境下混凝土破坏过程研究[D].哈尔滨工业大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[2]张存禄,黄培清.数据挖掘在供应链风险控制中的应用研究[J].科学学与科学技术管理,2004,01:12-14.
[3]王世友.草原题材油画作品中的蒙古族女性形象[D].内蒙古师范大学,美术学,2012,硕士.
[4]刘亚涛.客车发动机橡胶悬置非线性特性的仿真与试验技术研究[D].长安大学,车辆工程,2014,硕士.
[5]张亚楠.Guyon氏综合征的临床特点及疗效分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[6]李小毛.行舟方对风热肠燥型混合痔外剥内扎术后水肿影响的临床研究[D].福建中医药大学,中医外科学（专业学位）,2013,硕士.
[7]何毅蒋春敏.浅谈职业教育的实验教学改革[J].云南社会主义学院学报.
[8]王汉平.建筑工程项目风险管理研究[D].广东财经大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[9]程翔.基于马克思主义视角的私有制发展史研究[D].中国政法大学,政治经济学,2013,硕士.
[10]冯广图.生物自发光成像系统软件设计[D].西安电子科技大学,模式识别与智能系统,2012,硕士.
[11]徐璐.京郊农村宅基地退出机制探析[D].首都经济贸易大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[12]吴雷明.航材管理系统中RFID信息冲突处理技术研究[D].中国民用航空飞行学院,载运工具运用工程,2013,硕士.
[13]张治.基于Network Simulator V2的移动自组网研究[D].西北工业大学,模式识别与智能系统,2004,硕士.
[14]张璐璐.大蒜素对丙烯酰胺所致小鼠组织氧化损伤的保护机制研究[D].吉林大学,食品科学,2013,硕士.
[15]李梅.花椰菜叶色性状连锁的RAPD标记的研究[D].河北农业大学,蔬菜学,2004,硕士.
[16]唐丽.省直管县背景下安徽省县域公共物品供给研究[D].安徽大学,财政学,2013,硕士.
[17]罗宾.有限域气泡振动对精密结构的微扰动分析及结构设计[D].华中科技大学,固体力学,2013,硕士.
[18]陈静云.三种新型计算机病毒传播模型[D].重庆大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[19]张卿卿.思想政治教育在和谐心态形成中的功能[D].山西师范大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[20]梁喜花.腐殖酸对零价铁处理地下水中三氯乙烯影响的研究[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[21]邵霞.入侵检测系统在IPv6环境下的研究与实现[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[22]袁修法.基于DSP的自适应消噪器研究与设计[D].西南交通大学,载运工具运用工程,2014,硕士.
[23]姚玉超.3,4-二芳基香豆素三聚体衍生物的设计、合成及与DNA相互作用研究[D].河北大学,有机化学,2014,硕士.
[24]贾文兵.面接触多体界面摩擦和噪声特性研究[D].合肥工业大学,机械工程,2013,硕士.
[25]王勇.118例初诊2型糖尿病营养治疗的疗效分析[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[26]谷雨婷.污水处理系统水质预测模型和综合效益模型构建的研究[D].青岛理工大学,市政工程,2012,硕士.
[27]曹彬彬,周迅,杨世元.OLAP技术在质量管理系统中的应用[J].世界标准化与质量管理,2001,03:16-18.
[28]周如义,魏铁,张新峰,韩志雄.可控震源高效交替扫描作业技术及应用[J].石油地球物理勘探,2008,S2:15-20+177+9.
[29]吴家祥.超声引导冷冻对局部瘢痕与炎症的影响及在乳腺良性病变的应用[D].福建医科大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[30]石磊.达县网上行政审批系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[31]冯云凤.高炉炉况判断与操作指导专家系统[J].冶金自动化,1989,04:3-8.
[32]黄建雄,郑凤英,米湘成.不同尺度上环境因子对常绿阔叶林群落的谱系结构的影响[J].植物生态学报,2010,03:309-315.
[33]张瑞林.后金融危机时期如何看待公允价值的计量[D].首都经济贸易大学,会计学,2013,硕士.
[34]徐鹏.保定市区小学生篮球训练现状分析[D].河北师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[35]刘小艳.身体和民族：叶芝诗歌中的身体叙述[D].西南大学,英语语言文学,2013,硕士.
[36]黄明.玻璃吹制成型工艺的数值模拟方法[D].郑州大学,材料加工工程,2013,博士.
[37]郭燕.不同诱导条件下大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的比较研究[D].辽宁医学院,内科学,2012,硕士.
[38]陈耀盛.网络信息资源管理研究述评[J].图书馆学研究,2005,09:4-8.
[39]王壮锋.智能高速铁路行车指挥仿真系统的研究[D].铁道部科学研究院,2003.
[40]汤婷.隐喻和框架视域下《人民日报》农民工报道的历时研究[D].西南大学,英语语言文学,2014,硕士.
[41]闫妙娥.“补肾益气　活血通络”法防治绝经后妇女骨质疏松症的临床研究[D].黑龙江中医药大学,中西医结合临床,2004,硕士.
[42]孙青.现代女性的传统情怀和心灵书写[D].淮北师范大学,文艺学,2014,硕士.
[43]张建松,何奔腾,张雪松.变压器衰减励磁涌流的实用计算方法[J].电力系统自动化,2005,12:57-60.
[44]周忠辉.三一重工海外并购后期整合策略研究[D].兰州商学院,会计,2014,硕士.
[45]牛德云.滇重楼内生真菌YNCY0351菌株固体发酵产物中口山酮类化合物的研究[D].云南民族大学,分析化学,2014,硕士.
[46]高睿.基于压缩传感的匹配追踪重建算法研究[D].北京交通大学,2009.
[47]吕丹丹.细胞色素c在2-巯基嘧啶衍生物修饰金电极上的电化学行为研究[D].安徽工业大学,2013.
[48]冯振仕,张伟,黎立光.犬群发生钩端螺旋体病的诊疗体会[J].中国工作犬业.2006(01)
[49]谢海鸥.镍硫基复合物正极材料的制备研究[D].武汉工程大学,2013.
[50]彭旺.心理授权影响员工创造力的理论与实证研究[D].湖南师范大学,企业管理,2013,硕士.