基于ZigBee的刮板输送设备无线振动监测系统研究

渠婷婷; 刘建伟; 陈云; 朱永年; 冯景浦; 吴当当

doi:10.13436/j.mkjx.202606043

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6) : 248 -253. DOI: 10.13436/j.mkjx.202606043

基于ZigBee的刮板输送设备无线振动监测系统研究

渠婷婷, 刘建伟, 陈云, 朱永年, 冯景浦, 吴当当

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摘要

针对煤矿井下刮板输送设备运行状态监测困难、故障预警滞后等问题，设计了一种基于ZigBee无线振动监测系统。在硬件层面，该系统采用ADS131A04型三轴MEMS加速度传感器实现高精度振动信号采集，利用STM32微控制器（MCU）完成信号处理，并通过SE2432L射频模块构建ZigBee无线传输网络。通过在设备关键部位布置三轴振动传感器，实时采集振动加速度数据，进而构建多维度健康状态评估体系。在故障诊断方法上，针对频域分析计算量大、时域分析准确性较差的问题，提出时频域综合分析方法。首先运用时域指标阈值法，判断信号中各时域指标值是否超过阈值，再结合离散傅里叶变换获取振动加速度信号频谱，综合判定设备是否存在振动异常。通过时频域参数分析与动态阈值设定，能够有效识别早期机械缺陷特征。该研究为井下恶劣环境下的设备预测性维护提供了可靠的无线监测解决方案，相较于传统定期检修方式，可显著降低维护成本，具有重要的工程应用价值。