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基于单分类支持向量机的煤矿防爆电气设备振动故障自动检测 被引量：10
1
作者 郑铁华 王飞 +1 位作者 赵格兰 杜春晖 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期106-112,共7页
煤矿防爆电气设备在运行过程中产生的振动会损害其机械完整性,导致紧固件松动、零部件磨损,并改变设备的结构与振动模态,进而引发信号特征的复杂变化,使得正常振动频率与故障引发的新频率成分相互混淆,模糊了正常信号与故障信号之间的界... 煤矿防爆电气设备在运行过程中产生的振动会损害其机械完整性,导致紧固件松动、零部件磨损,并改变设备的结构与振动模态,进而引发信号特征的复杂变化,使得正常振动频率与故障引发的新频率成分相互混淆,模糊了正常信号与故障信号之间的界限,从而降低传统检测方法在故障检测中的准确性。针对上述问题,提出一种基于单分类支持向量机(OCSVM)的煤矿防爆电气设备振动故障自动检测方法。首先,构造设备的正常状态特征和振动故障状态特征,根据OCSVM的特性,将正常状态特征序列设定为OCSVM核函数的决策边界学习目标。考虑煤矿防爆电气设备振动故障信号呈现非线性和高维特征,选定多项式核作为OCSVM的核函数。然后,采用网格搜索和K−交叉验证相结合的方式对OCSVM进行参数调优,以使OCSVM达到更好的性能。最后,通过求取OCSVM目标函数的最优解,确定最优决策边界,以此实现煤矿防爆电气设备振动故障的自动检测。实验结果显示:①在迭代次数为20时,OCSVM算法算法可完成收敛,达到稳定。②基于OCSVM的电气设备信号划分实验中,借助多项式核函数能精准划分样本实现检测。③振动故障自动检测性能分析中,所提方法在各样本量下准确率均显著高于红外热成像技术检测方法、基于灰狼优化支持向量机模型检测方法,小样本量时准确率达98.25%且稳定性好。 展开更多
关键词 煤矿防爆电气设备 振动故障检测 单分类支持向量机 变分模态分解 熵矩阵
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碳纤维复合材料矿用低压变压器结构设计与静压模拟研究
2
作者 祖安 张红奎 +1 位作者 沈航 赵川 《煤矿机械》 2025年第11期133-136,共4页
防爆电气设备是煤矿井下生产中的重要设备,由于煤矿井下潮湿、高低温交替、存在易燃性气体,其安全性要求远高于其他设备。目前,防爆电气设备主要采用钢材做为外壳结构材料,虽能有效阻止内部发生爆炸而损坏,但其防爆外壳重量非常大,极大... 防爆电气设备是煤矿井下生产中的重要设备,由于煤矿井下潮湿、高低温交替、存在易燃性气体,其安全性要求远高于其他设备。目前,防爆电气设备主要采用钢材做为外壳结构材料,虽能有效阻止内部发生爆炸而损坏,但其防爆外壳重量非常大,极大限制了其在井下小空间内的移动能力和所需要电池供电设备的续航能力。为解决此问题,采用碳纤维复合材料做为防爆外壳材料并设计了矿用低压变压器,采用有限元法进行分析并优化结构方案,凭借相对于钢材高强、轻质、高模、耐腐蚀的优势,在重量大幅减轻的同时有很好的结构性能。 展开更多
关键词 防爆电气设备 低压变压器 有限元法 静压模拟
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矿用磷酸铁锂电池过充电热失控特性研究
3
作者 刘隽宁 郭爱军 许联航 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期236-241,共6页
随着锂离子电池在地下矿山的广泛应用,矿用电池安全问题日益突出。在不同过充电倍率(0.5 C、1 C、1.5 C)条件下对200 Ah的LiFePO_(4)/C电池单体以及电池模块进行过充电试验,研究了矿用大容量磷酸铁锂电池的热失控特性。结果表明:矿用磷... 随着锂离子电池在地下矿山的广泛应用,矿用电池安全问题日益突出。在不同过充电倍率(0.5 C、1 C、1.5 C)条件下对200 Ah的LiFePO_(4)/C电池单体以及电池模块进行过充电试验,研究了矿用大容量磷酸铁锂电池的热失控特性。结果表明:矿用磷酸铁锂电池的热失控行为分为壳体膨胀、缓慢烟气喷射、剧烈烟气喷射及后续自然降温等3个阶段;随过充电倍率增大,各阶段所需过充电电量逐渐减小;电池热失控后的温度最高可达400℃以上,且电池模块试验中的最高温度显著高于电池单体试验,高温将给地下矿山安全带来严峻挑战,需要进行相应的降温防护措施;电池模块中被过充电电池的热失控效应未引发相邻电池的热失控反应,矿用电池热失控连锁反应的临界条件还需进一步研究。 展开更多
关键词 地下矿山 矿用磷酸铁锂电池 热失控 过充电 高温防护
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爆炸性环境用电动机轴承火花放电的研究
4
作者 宋占松 《煤矿机械》 2025年第1期43-45,共3页
隔爆型电动机在工业生产中具有重要地位,然而轴承火花放电问题可能对其安全运行和性能产生重大影响。首先阐述了隔爆型电动机的工作原理及重要性;然后深入分析了轴承火花放电的产生机制,包括摩擦、电蚀等因素的作用;通过对实际案例的研... 隔爆型电动机在工业生产中具有重要地位,然而轴承火花放电问题可能对其安全运行和性能产生重大影响。首先阐述了隔爆型电动机的工作原理及重要性;然后深入分析了轴承火花放电的产生机制,包括摩擦、电蚀等因素的作用;通过对实际案例的研究和试验数据分析,探讨了轴承火花放电对电动机性能和可靠性的危害,如降低轴承寿命、增加故障风险等;进一步提出了预防和控制轴承火花放电的措施。 展开更多
关键词 隔爆型电动机 轴承 火花放电 爆炸环境
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基于ATEX标准的非煤隧道盾构机防爆系统设计及应用
5
作者 张立勋 崔利卫 +1 位作者 高博 林福龙 《煤矿机电》 2025年第4期81-84,共4页
为解决盾构机及带式输送机在欧洲非煤瓦斯隧道施工中的防爆问题,提出了一种经济可靠的盾构法防爆解决方案。研究了欧盟ATEX标准和意大利NIR44防爆标准,并根据不同防爆区域进行了相应的防爆设计,完成了防爆正压柜、带式输送机及输送机保... 为解决盾构机及带式输送机在欧洲非煤瓦斯隧道施工中的防爆问题,提出了一种经济可靠的盾构法防爆解决方案。研究了欧盟ATEX标准和意大利NIR44防爆标准,并根据不同防爆区域进行了相应的防爆设计,完成了防爆正压柜、带式输送机及输送机保护罩的设计。采用了防爆区域随掘进实时动态调整的方法,并改造优化了正压防爆柜,使整个防爆系统安全可靠,经济性好。该防爆系统已成功应用于意大利非煤瓦斯隧道项目。 展开更多
关键词 盾构机 防爆 ATEX NIR44 正压柜 带式输送机
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矿用防爆大功率永磁同步电动滚筒关键隔爆技术研究
6
作者 王珊 《仪器与设备》 2025年第2期253-263,共11页
针对矿用防爆大功率永磁同步电动滚筒在实际使用过程中隔爆外壳持续承受动态载荷,从而导致转轴隔爆接合面易发生形变、隔爆性能不稳定等特点,通过对实际工况进行受力分析,测算各零部件受力后的位移尺寸链,并结合有限元分析仿真,提出了... 针对矿用防爆大功率永磁同步电动滚筒在实际使用过程中隔爆外壳持续承受动态载荷,从而导致转轴隔爆接合面易发生形变、隔爆性能不稳定等特点,通过对实际工况进行受力分析,测算各零部件受力后的位移尺寸链,并结合有限元分析仿真,提出了考虑长期径向载荷影响的电动滚筒转轴隔爆面设计方案。本文进一步结合电动滚筒实际运行工况,提出了隔爆外壳带载状态的隔爆型式试验方法,并进行了试验验证。最后,基于本文研制的矿用防爆大功率永磁同步电动滚筒在矿山井下工业性试验中表现良好,经测量各项隔爆参数正常,隔爆性能稳定。 展开更多
关键词 电动滚筒 转轴隔爆接合面 有限元分析 耐压试验 不传爆试验 工业性试验
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煤矿井下自动隔爆装置安全技术现状与发展对策研究
7
作者 李冰晶 张连军 《煤矿机械》 2025年第8期11-15,共5页
煤矿井下自动隔爆装置安装在有瓦斯、煤尘爆炸危险的巷道中,当发生瓦斯或煤尘爆炸时能自动喷出灭火物质,及时淬熄在其保护范围内的爆炸火焰,避免火焰继续蔓延引发危害更大的二次爆炸,在井下瓦斯爆炸事故中起着重要作用。阐释了煤矿井下... 煤矿井下自动隔爆装置安装在有瓦斯、煤尘爆炸危险的巷道中,当发生瓦斯或煤尘爆炸时能自动喷出灭火物质,及时淬熄在其保护范围内的爆炸火焰,避免火焰继续蔓延引发危害更大的二次爆炸,在井下瓦斯爆炸事故中起着重要作用。阐释了煤矿井下自动隔爆装置的产品类型、工作原理、技术现状、创新方向,剖析了在用煤矿井下自动隔爆装置的安装、管理、维护等方面的安全问题,提出了煤矿井下自动隔爆装置安装管理、使用维护的措施和原则,指出了煤矿井下自动隔爆装置技术的重点研究方向,并从管理规范、安装要求、产品标准、全生命周期管理四方面提出了改善和建议,为煤矿井下自动隔爆装置的安全使用提供了参考。 展开更多
关键词 煤矿安全 瓦斯煤尘爆炸 隔爆装置 对策措施 发展趋势
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煤矿设备用防爆智能信息采集装置的设计研究
8
作者 康永玲 《煤矿机械》 2025年第6期14-17,共4页
智能化采掘是未来煤矿采掘工作面生产的必然发展趋势,而智能化采掘设备多源信息的可靠采集是实现智能采掘设备信息感知的关键技术之一,能够为采掘装备智能化控制提供可靠决策依据。采用分布式I/O、多种工业现场总线及以太网通信技术与... 智能化采掘是未来煤矿采掘工作面生产的必然发展趋势,而智能化采掘设备多源信息的可靠采集是实现智能采掘设备信息感知的关键技术之一,能够为采掘装备智能化控制提供可靠决策依据。采用分布式I/O、多种工业现场总线及以太网通信技术与嵌入式控制系统设计了一种煤矿设备用防爆智能信息采集装置。针对采掘装备人-机-环智能集中感知信息种类,对信息采集装置进行了总体系统方案设计,构建了以中央控制器为控制单元,包含I/O模块、多种现场总线的通信模块、数据采集存储传输模块等多模块软硬件系统,最后对其应用于采掘装备中的采集、存储、传输功能进行测试。结果表明,该装置能够有效实现采掘装备多信息智能采集、存储、传输等功能,应用于采掘装备智能化控制系统中具有运行稳定、性能可靠等特点。 展开更多
关键词 矿用设备 智能化 信息采集 感知 决策
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矿用本安类产品柔性自动装配检测产线平台的设计与应用
9
作者 李彦鲁 郭琎 +1 位作者 王海南 陈浩 《煤矿机械》 2025年第5期163-166,共4页
当前,矿业安全生产备受瞩目,矿用本安类产品的质量与可靠性至关重要。传统装配检测方式效率低、精度不足,难以满足行业严苛标准。设计了一种矿用本安类产品柔性自动装配检测产线平台,创新性地融合柔性装配技术、机器人多功能应用技术、... 当前,矿业安全生产备受瞩目,矿用本安类产品的质量与可靠性至关重要。传统装配检测方式效率低、精度不足,难以满足行业严苛标准。设计了一种矿用本安类产品柔性自动装配检测产线平台,创新性地融合柔性装配技术、机器人多功能应用技术、智能拧紧技术、PLC控制技术及智能物流技术,秉持模块化设计理念,线路板焊接引入激光自动焊接与视觉识别,检测模块涵盖外观、耐压、绝缘、性能等关键维度检测。经实践验证,该平台显著提升生产效率、产品质量,降低成本,为矿用本安产品制造企业智能化转型注入强劲动力,极具推广价值。 展开更多
关键词 矿用本安类产品 柔性自动装配 激光焊接 智能检测 模块化设计
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防爆区事故排风系统技术研究
10
作者 白岩岩 《石油化工建设》 2025年第8期77-79,共3页
分析事故排风系统的根本结构及其工作原理,阐明各类系统的技术特性;研究防爆区域等级划分标准以及防爆设备选择准则,创建系统设计准则;探究高效过滤和隔爆技术的融合应用,优化系统的安全性能;研究智能监控和自动化控制技术,改进系统的... 分析事故排风系统的根本结构及其工作原理,阐明各类系统的技术特性;研究防爆区域等级划分标准以及防爆设备选择准则,创建系统设计准则;探究高效过滤和隔爆技术的融合应用,优化系统的安全性能;研究智能监控和自动化控制技术,改进系统的运行可靠性。 展开更多
关键词 防爆区域 事故排风系统 防爆技术 智能监控 高效过滤
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矿用防爆动力锂电池坡道工况动态响应特性与能量管理策略优化
11
作者 韩霏 梁玉芳 《煤矿机械》 2025年第8期147-151,共5页
防爆锂电池作为动力源的车辆在煤矿井下工作环境中具有显著的优势,如零排放和低噪声,这对于改善矿井的工作环境和提高生产效率至关重要。然而,在实际应用中,该类车辆面临着如上坡时易发热、电池性能衰退快以及下坡时频繁制动等问题。通... 防爆锂电池作为动力源的车辆在煤矿井下工作环境中具有显著的优势,如零排放和低噪声,这对于改善矿井的工作环境和提高生产效率至关重要。然而,在实际应用中,该类车辆面临着如上坡时易发热、电池性能衰退快以及下坡时频繁制动等问题。通过研究动力电池在煤矿复杂工况下的设计参数,如温度、电流、电压和管理单元等对电池容量的影响,并经现场测试,分析评估动力电池特性对整车动力性能和经济性能的影响,提出提升煤矿车用动力电池性能的方案,如改进电池结构、优化充电策略、升级电池管理系统等,以增强其在特殊工况下的适应性。 展开更多
关键词 防爆动力电池 放电容量 管理单元 特性分析 提升措施
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煤矿机器人防爆结构轻量化与稳健化技术发展方向
12
作者 荣艺杰 王雷 +1 位作者 徐瑶 常健 《智能矿山》 2025年第11期82-85,共4页
煤矿机器人作业技术和防爆技术广泛应用,但煤矿井下场所存在爆炸性物质,当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源将会发生爆炸,因此需要防爆结构。煤矿机器人防爆结构质量大,导致机器人有效功率下降、性能受限,... 煤矿机器人作业技术和防爆技术广泛应用,但煤矿井下场所存在爆炸性物质,当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源将会发生爆炸,因此需要防爆结构。煤矿机器人防爆结构质量大,导致机器人有效功率下降、性能受限,亟需研究防爆结构轻量化技术。针对加工误差与复杂矿区环境对防爆结构轻量化效果的不可控影响,提出融入稳健设计的优化方案。综述了防爆技术及结构轻量化研究现状,将DOE实验设计与田口稳健设计方法结合,构建了兼具轻量化与稳健性的防爆结构协同设计方法。 展开更多
关键词 煤矿机器人 田口稳健设计 优化方案 DOE实验设计
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煤矿机电设备防爆技术:守护矿井安全的盾牌
13
作者 方康 武传旺 夏方辉 《漫科学(新健康)》 2025年第5期132-132,共1页
在煤矿生产环境中,瓦斯、煤尘等易燃易爆物质广泛存在,因防治不当可能引发严重的爆炸事故,威胁矿工生命安全,造成巨大财产损失。煤矿机电设备作为矿井生产的重要工具,其运行过程中可能产生电火花、高温等点火源。因此,防爆技术成为保障... 在煤矿生产环境中,瓦斯、煤尘等易燃易爆物质广泛存在,因防治不当可能引发严重的爆炸事故,威胁矿工生命安全,造成巨大财产损失。煤矿机电设备作为矿井生产的重要工具,其运行过程中可能产生电火花、高温等点火源。因此,防爆技术成为保障煤矿安全生产的关键,通过对煤矿机电设备防爆技术的深入了解,能更好地为矿井安全保驾护航。 展开更多
关键词 瓦斯 矿井安全 防爆技术 煤矿机电设备
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矿用隔爆电源箱装配工艺及设备研究
14
作者 王博众 汪军 +1 位作者 陶森翼 曲孔维 《煤矿机械》 2025年第7期105-107,共3页
针对矿用防爆电源箱盖板装配噪声大、劳动强度高的问题,基于视觉引导建立防爆电源箱自动上下料装配工作站。该工作站由六轴工业机器人完成防爆电源箱箱体、盖板和成品的搬运,通过视觉识别引导机器人末端执行机构完成自动拧紧装配工作。... 针对矿用防爆电源箱盖板装配噪声大、劳动强度高的问题,基于视觉引导建立防爆电源箱自动上下料装配工作站。该工作站由六轴工业机器人完成防爆电源箱箱体、盖板和成品的搬运,通过视觉识别引导机器人末端执行机构完成自动拧紧装配工作。该工作站降低了工人的劳动强度,对提高矿用隔爆电源箱生产效率和质量稳定性具有实用价值。 展开更多
关键词 隔爆电源箱 自动装配 视觉引导 工作站
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煤矿井下防爆机电设备的管理措施
15
作者 宁江海 《能源与节能》 2025年第1期266-268,共3页
防爆机电设备是煤矿井下生产的重要装备,做好机电设备的防爆工作是保证井下安全生产的必要条件。加强煤矿井下防爆机电设备的管理,不仅可以及时发现并处理设备故障,减少安全事故的发生,还可以提高设备的运行效率,降低煤矿生产成本,保障... 防爆机电设备是煤矿井下生产的重要装备,做好机电设备的防爆工作是保证井下安全生产的必要条件。加强煤矿井下防爆机电设备的管理,不仅可以及时发现并处理设备故障,减少安全事故的发生,还可以提高设备的运行效率,降低煤矿生产成本,保障煤矿生产的顺利进行。基于此,主要论述了防爆机电设备的特点,解析了井下机电设备在煤矿井下生产中的重要作用,并探讨了行之有效的管理措施,旨在提高机电设备的安全性能,促进矿井的安全稳定发展。 展开更多
关键词 煤矿 防爆机电设备 管理 安全
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防爆电器壳体结构设计与检测评估
16
作者 王鑫 《电气开关》 2025年第2期114-116,共3页
探讨了防爆电器壳体在不同防爆等级和环境条件下的设计原理,介绍了壳体的抗冲击、密封性、耐压与耐热等检测方法,结合具体测试过程,分析出了检测评估结果,评估了其防爆性能的实际效果。合理的结构设计和材料选择能显著提升壳体的防爆能... 探讨了防爆电器壳体在不同防爆等级和环境条件下的设计原理,介绍了壳体的抗冲击、密封性、耐压与耐热等检测方法,结合具体测试过程,分析出了检测评估结果,评估了其防爆性能的实际效果。合理的结构设计和材料选择能显著提升壳体的防爆能力,为未来的防爆设备研发和应用提供参考。 展开更多
关键词 防爆电器壳体 结构设计 检测评估 抗冲击测试
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基于层次分析的煤矿井下防爆电气设备管理研究
17
作者 李楠 刘猛 温胜杰 《现代制造技术与装备》 2025年第2期65-67,共3页
提出一种基于层次分析法的煤矿井下防爆电气设备管理方法,旨在提高设备管理水平,保障煤矿安全生产。先构建管理指标体系,细化设备选型、安装调试、运行维护等关键环节,然后邀请专家对各层次指标进行两两比较,确定权重,并运用模糊综合评... 提出一种基于层次分析法的煤矿井下防爆电气设备管理方法,旨在提高设备管理水平,保障煤矿安全生产。先构建管理指标体系,细化设备选型、安装调试、运行维护等关键环节,然后邀请专家对各层次指标进行两两比较,确定权重,并运用模糊综合评价法综合评估管理效果。研究结果表明,该方法能够有效提高防爆电气设备的管理效率,尤其在设备选型与运行维护方面效果显著,为煤矿安全生产管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 煤矿防爆设备 层次分析法 设备管理 模糊综合评价
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矿用防爆电机优化设计研究
18
作者 刘伟桢 《矿业装备》 2025年第7期120-122,共3页
针对矿井易燃易爆气体多、电机运行面临的安全隐患多的问题。为了设计出性能更优良、运行安全性更好的防爆电机,分析了矿用电机的运行工况与主要设计需求,结合电机的基本结构,重点对电机的壳体,定子绕组匝间绝缘结构以及内部电路进行了... 针对矿井易燃易爆气体多、电机运行面临的安全隐患多的问题。为了设计出性能更优良、运行安全性更好的防爆电机,分析了矿用电机的运行工况与主要设计需求,结合电机的基本结构,重点对电机的壳体,定子绕组匝间绝缘结构以及内部电路进行了优化设计,提出了具体的优化设计策略,通过综合应用这些策略,有效提高了矿用电机的综合性能,更好地保障了矿用防爆电机的安全稳定高效运行。 展开更多
关键词 防爆电机 绝缘结构 壳体设计 内部电路
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基于嵌入式架构的矿用本质安全型控制装置研究
19
作者 程继明 李标 +1 位作者 王青岗 陈建桥 《煤矿机械》 2025年第3期188-191,共4页
当前煤矿井下广泛应用的机电设备所配备的防爆型控制装置普遍面临体积庞大、重量过重及运算处理能力有限等问题,在一定程度上制约了煤矿智能化与高效化的发展。因此研究了基于嵌入式架构的矿用本质安全型控制装置,研制高速模拟量信号采... 当前煤矿井下广泛应用的机电设备所配备的防爆型控制装置普遍面临体积庞大、重量过重及运算处理能力有限等问题,在一定程度上制约了煤矿智能化与高效化的发展。因此研究了基于嵌入式架构的矿用本质安全型控制装置,研制高速模拟量信号采集模块,并基于CoDeSys编程开发平台,开发与之适配的软件系统,确保控制装置在复杂多变的井下环境中能够稳定、可靠地运行,进一步推动了煤矿井下控制装置的轻量化与智能化发展。 展开更多
关键词 本质安全型设备 控制装置 高速采样模块 CODESYS
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快开门融合视觉识别及故障诊断的智能化电控箱研究
20
作者 金雪琪 《煤矿机械》 2025年第9期191-193,共3页
设计了一种快开门融合视觉识别及故障诊断分析的智能化电控箱,属于防爆电气控制技术领域。该控制箱包括外壳、快速开门结构、中立安装板结构、电气控制系统和智能化控制系统。快速开门结构便于故障的快速处理,提升维护效率;智能化控制... 设计了一种快开门融合视觉识别及故障诊断分析的智能化电控箱,属于防爆电气控制技术领域。该控制箱包括外壳、快速开门结构、中立安装板结构、电气控制系统和智能化控制系统。快速开门结构便于故障的快速处理,提升维护效率;智能化控制系统采用红外摄像仪进行故障诊断,通过红外热成像技术判断元件是否故障。该控制箱具有操作简单便捷、结构安全可靠的特点,能有效提高维护效率和用户满意度。 展开更多
关键词 视觉识别 故障诊断 快开门结构 电控箱
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