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原文传递隧道挖装机监控关键技术研究

论文题名：	隧道挖装机监控关键技术研究
关键词：	隧道挖装机;电气控制系统;关键部件;故障预警;隐马尔科夫模型
摘要：	隧道挖装机作为一种专用的隧道施工出渣机械，是发展隧道施工机械化的基础设备。隧道挖装机在隧道施工中高效率的出渣能力，使得隧道挖装机成为钻爆法隧道施工必不可少的设备。由于外国的技术垄断，一台工作效率312m3/h的德国ITC312挖装机在国内的售价达到了800万元人民币。近年来，随着我国铁路建设的大发展，国内市场对隧道挖装机的需求逐渐增加。为了适应国内铁路建设对隧道挖装机的需求，必须加快自主研发隧道挖装机的步伐。　　隧道挖装机的核心是其控制系统。为了实现隧道挖装机的国产化，必须设计符合中国施工环境的控制系统。隧道挖装机作为一种隧道出渣的重要设备，其设备故障，特别是关键部件的故障会直接影响到隧道施工的进度，并且会带来一定的经济损失甚至人员伤亡。因此研究并应用隧道挖装机关键部件故障预警技术，对于防止故障的发生、维持挖装机的正常工作、减少人员伤亡具有重要的意义和工程实用价值。　　从对发动机和电动机的控制及工作人员的安全和操作舒适性等方面考虑，设计了符合要求的电气控制系统。电机起动方式从传统星-三起动方式变为更加安全和可靠的软起动器起动，解决了低压、弱电和强电同存在于一个工程车上的干扰和屏蔽问题。　　对隧道挖装机的各个关键部件如：发动机、电动机、液压泵等关键元件进行了介绍，通过了解其结构和分析上述部件常见故障，分析故障的发生机理，从而能从故障的源头上进行监控，为隧道挖装机故障预警系统的建立打下了基础。　　最后研究了基于小波理论和隐马尔科夫模型的隧道挖装机关键部件故障预警系统，将振动传感器采集到各个关键部件当前振动信号，信号数据经过滤波和小波包分解提取了能量特征向量，输入故障预警模型进行计算判断部件当前所处的状态，最终输出部件当前状态。如部件即将发生故障，则提示驾驶人员尽快停机维护以避免故障的发生。
作者：	何邵灿
专业：	机械电子工程
导师：	许明恒
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文