矿井提升机是煤矿的主要运输工具之一,负责地上与地下之间矸石运输与人员输送,是煤矿开采的关键设备。保障矿井提升机安全运行对于煤矿企业有着有着重要的意义。首先本文论述了课题的研究背景及意义,对国内外关于提升机监测与故障诊断现状进行了总结。综述了 Perti网故障诊断技术研究动态及相关应用,阐述了基于运行工况的提升机动力学修改的概念及研究的意义,提出了“提升机状态监测、故障诊断及动力学修改”的系统模式。本文针对现有的提升机监测与故障诊断系统中,故障诊断能力不足的问题,引入了 Petri网故障诊断方法。根据机械系统故障诊断的特点,将模糊产生式规则与Petri网相结合形成模糊Petri网,提出了运行模糊Petri网的正向矩阵推理算法,利用故障传播矩阵记录故障的传播过程,体现了故障传播的动态行为,实现基于FPN的快速推理的系统级故障诊断。同时组态监测系统与Petri网相结合,构建了提升机远程监测与故障诊断一体化实现模型,既克服了组态系统诊断能力的不足,又解决了 Petri网的数据来源问题。基于“状态监测+故障诊断+动力学修改”这种系统模式的需要,基于组态平台设计并开发了提升机远程监测系统,包括数据采集方案设计、远程监测系统方案设计及监测系统的开发。同时针对现有的提升机监测系统用户维护水平差,可靠性较低的问题,提出了基于组态王的提升机监测系统高可靠性开发策略,包括离散化事件、结构变量、模块化设计等适用于组态软件的监测系统开发方法。最后本文从提升机设计安全的角度,提出了基于运行工况的动力学修改的实现方法,利用提升机远程监测技术、Matlab数值分析、及.NET技术分别实现实时数据的获取,提升机动力学模型或关键零部件设计模型的计算及在线系统集成,为设备的设计制造提供一个运行工况的反馈平台,以期尽量在设备的设计制造阶段消除或减少设备潜在的故障源。最后以提升机关键部件钢丝绳为例开发了基于运行工况的钢丝绳动力学修改系统并成功应用于山西某矿远程监测系统。实验表明:“状态监测+故障诊断+动力学修改”这种系统模式不仅实现了提升机远程监测与故障诊断,还可得到该工况下提升机的动力学性能,从运行与设计的角度共同保证提升机的安全。