钢丝绳芯输送带X射线在线检测系统的设计与应用

钢丝绳芯皮带在线检测实时监控技术研究与应用就平煤集团公司来讲，各矿目前大量使用钢丝绳芯皮带机，担负着井下原煤运输的主要任务。

为了保证钢丝绳芯胶带机安全运行，需要研制可靠检测胶带内绳芯在运行过程中变化情况的技术与装置。

二、项目研究的意义1.可将日常检查人员从繁琐的劳动中解放出来；2.能够准确定位胶带的断带程度和位置，及时给出更换胶带的报警信号；3.有利于促进煤矿设备的自动化监测监控水平；4.从根本上保证胶带机的安全运行；5.可实现此技术和装置的产业化，产生可观的经济效益。

三、平煤集团钢绳丝绳芯胶带检测的技术现状平煤集团大多数矿井对胶带接头抽动检查时都是采用目测方法，凭经验判断其是否抽动或是采用手提X光机，利用检修时间逐个接头检查。

这些都不能实现钢绳芯胶带接头抽动形状和长度进行在线监测和预报。

四、项目的主要研究内容1.弱磁检测技术在钢丝绳芯胶带的应用研究；2.传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究；3.系统控制程序的研究与设计；4.接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究；5.整个装置的工业性试验研究。

五、关键技术其关键技术是磁检测技术，探测器技术、微电子集成技术、计算机智能技术及网络通讯技术、软件技术、信息管理技术以及这些技术的整合。

六、研究方案发射传感器首先向钢绳芯发射相同的信号，这些信号在不同的位置有不同的反映，接收传感器把这些不同的信号接收进来，然后转化成电信号送到计算机进行处理。

将处理后的数据与初始数据进行比较，若有差别说明接头处绳芯有抽动或接头之间有断绳。

（图3 系统框图）项目调研与资料收集计算机智能技术规程及规定传感器技术钢丝绳监测与诊断技术钢丝绳探伤检测方法调查资料收集整理研究方案制订弱磁检测技术在钢绳芯胶带的应用研究胶带钢丝绳铁磁性物质的空间磁场矢量合成理论研究传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究设备配套工业试验系统控制程序研究数据采集试验传感器接收钢丝绳信号性能实验鉴定验收七、强磁检测和弱磁检测的选择1.传感器技术性能不同。

摘要:针对钢绳芯输送带在煤矿运输中存在检查监测困难的缺陷，TCK采用弱磁检测技术，结合现代网络通讯技术、计算机技术、防爆技术等现代前沿科技成果，成功解决了钢丝绳芯输送带的在线自动监测难题。

关键词:钢丝绳芯输送带在线监测1概述钢丝绳芯带式输送机是煤矿生产领域的重要运输设备。

在实际工作中，受接头抽动、绳芯断裂、锈蚀等各种隐蔽性因素的影响和制约，进一步使得钢丝绳芯引发断带事故。

因此，检测钢丝绳芯输送带安全隐患显得尤为重要。

冀中能源股份有限公司邢台矿为年产量为195万吨的矿井，二强皮带负责井下原煤输送的咽喉要道，一旦发生事故，直接影响原煤的运输任务，将对矿井造成巨大的危害，因此二强皮带的运行状态，始终受到管理者的高度关注。

目前，通过采用人工目测法、辅助仪器检测法的方式对钢丝绳芯带式输送机展开日常维护检查工作，其不足是耽误时间，影响生产。

因此，研究一种在线、实时、自动的检测系统，对钢丝绳芯带式输送机进行检测显得尤为重要。

TCK钢丝绳芯带式输送机在线实时自动监测系统作为一种先进的检测技术，是集网络通讯、电脑软件、防爆等功能于一体，该检测系统提出了一种全新的安全监管解决方法。

能够准确检测输送带中钢丝绳芯接头的抽动、位移，以及断绳、疲劳、锈蚀等可能导致断带事故的安全隐患，有效的解决了输送带隐患检测的技术难题。

2弱磁检测的基本原理胶带中的钢丝绳采用优质钢材制成，具有良好的导磁能力。

当钢丝绳芯输送带中的钢丝被磁化后，在钢丝绳表面产生感应磁场Bz1，与缺陷磁感应强度方向相比，Bz1正好相反。

传感器综合处理磁感应强度时，主漏磁感应强度B z1通过用步长磁感应强度矢量B b进行抵消。

对于传感器线圈来说，其某点捕捉到的磁感应强度是钢丝绳外改点各种磁感应强度沿轴向方向分量的矢量和，即：B S=B Z1+B b+B h+B y+B d+B m+B x+B p+B'b+……B n=ni=1∑B i式中：B s、B z1、B b、B h、B y、B d、B m、B x、B p、B'b、B n、B i分别代表传感器线圈捕捉到的磁感应强度、主漏磁感应强度、补偿磁感应强度、环境磁感应强度、偏移磁感应强度、断丝漏磁感应强度、磨损漏磁感应强度、锈蚀漏磁感应强度、疲劳漏磁感应强度、变形漏磁感应强度、第n个磁感应强度矢量、任何缺陷磁感应强度。

ZSX127-160D钢丝绳芯输送带X光实时在线检测系统验收报告设备名称：钢丝绳芯输送带X光实时在线检测系统规格型号：ZSX127-160D设备制造厂：山西戴德测控技术有限公司一，实物清单二，技术指标主要技术指标2.1性能参数1）系统工作电压：AC 1140/660/380/220/127V；2）系统工作电流：≤5A（在AC 127V供电状态下）；3）可容检测胶带速度：0～9.6m/s；4）可容检测胶带宽度：1.4m；5）可容检测胶带厚度：≤40/80cm；6）通讯方式：以太网；7）通讯距离：5m/100m/120Km；8）防护等级：IP57；射线剂量≤0.5mR/h；9）分别率：0.8mm×0.8mm/1.6mm×1.6mm；10）可识别最小断裂：1.6mm；11）可识别最小抽动：3mm；12）缺陷定位误差：横向≤1cm，纵向≤5cm；13）软件运行环境：Windows XP/NT/9x；2.2环境参数1)工作环境环境温度一般为-35℃~+40℃；平均相对湿度：不大于95%（+25℃）；大气压力：86~106KPa；有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

2)电气环境供电电压：AC 127V、220V、380V、660V或1140V均可，可承受波动范围：75%～110%；输入工作电流＜5A（在AC 127V供电状态下）。

三，验收说明我矿强力皮带承担主要运输任务，但长期以来始终没有找到一种先进的检测设备，对强力胶带的检查一直使用便携式X光机、人工观察、电磁感应式等检测方式，这种几种方式存在检查周期长、对操作人员危害大、结果不直接等缺陷，无法满足生产需求。

山西戴德测控技术有限公司研制的具有国际先进水平的ZSX127-160D型胶带钢丝绳芯输送带X光实时在线扫描系统，于2012年2月为我矿实施了安装，安装调试后，该设备运行状态良好。

通过实际使用，我们认为，该产品具有如下特点:：1、操作人员无需在设备安装位置进行开关电源、开关射线、采集图像和设备状态监视等操作，可以在距离设备一定距离内完成所有设备操作和状态监测的工作。

X射线在钢绳芯输送带无损检测系统中的研究苗长云天津工业大学信息与通信工程学院中国天津市河东区程林路63号miaochangyun@摘要本论文主要关于一种X射线无损检测系统在钢绳芯输送带的应用上做了深入研究，同时提出了详细的设计方案。

通过对输送带的图像处理算法的研究，实现了边缘检测，接缝处的伸长检测和断裂检测。

同时用C#.NET开发了一套系统软件以实现在线测试，运行，实时显示以及数据存储。

该系统可在线检测输送带的图像，并进行处理和分析。

因此，当检测到钢绳芯腐蚀，断裂或者接缝伸长时，系统立刻发出警告以避免主要安全事故，提高生产效率。

所以，该系统将带来卓越的经济效益和社会利益。

关键词：X射线；无损检测；信息获取；1.引言输送带采用钢丝绳以一定的空间长度排列在芯胶里面构成其框架，同时采用不同功能，一定厚度的橡胶构成其表面。

其原理图如图(1)所示。

图(1)输送带具有柔软的质体，高强度抗拉性，小伸长率，良好的成槽性，强耐磨性以及良好的抗疲劳能力。

输送带是具有长距离，高速度，大负重的大规模直线运输装置，在煤矿，港口，码头等领域得到广泛的应用。

它是中国现代化生产的主要传输装置之一。

输送带在煤矿生产过程中是不可缺少的。

在实际作业过程中，钢丝绳锈蚀导致的断带，负重过载导致的断带或者接缝处伸长，恶劣的工作环境，物体的磨损和皮带的寿命都将引起重大安全事故或者生产工作暂停。

原料的流失，设备的损坏，巨大经济损失和人员伤亡将严重影响生产效率和安全。

如果一个煤矿发生了输送机皮带断带事故，生产将被停止一周，同时将直接造成大于一千万元的经济损失。

因此，为了能实时观察输送带的运行状态，保证安全生产，我们需要采用无损检测技术开发出一套输送带无损检测系统。

2.系统设计A．X射线探测理论X射线探测方法是采用其在材料或者工件上的投影结果，和X射线穿过材料和工件时强度衰减的程度以及在胶卷上形成的不同的灰度图像来检测物体内部缺陷。

存在缺陷的部位比其他部位吸收X射线的能力弱，从而通过此位置的射线强度将比较大。

皮带输送设备在线监测系统的设计及应用摘要：在采煤过程中，井下输送设备是非常关键的设备。

通过使用带运输设备，就可以完成的工作表面挖掘地面，这进一步降低了人工操作的力，并确保煤炭开采的原煤运输业务。

自动化工作水平进一步提高。

关键词：输送带设备；在线监测；设计；应用一、输送带设备在线监测系统主要功能分析1、它可以实时监控设备的运行状态在传送带的检查过程中的设备，它主要是基于手动装置去地铁系统的站点以验证实际的操作状态，这往往使所述计算机在时间来控制，并产生设备故障的传送带。

概率显着增加，停机时间也增加，这将对煤矿的安全生产和矿山的经济效益产生非常不利的影响。

因此，有必要建立一个系统函数远程在线监测，以确保运输设备监控频段时，维修人员在网上获取相关信息，而不必去到现场。

在线监测的相关参数包括振动参数，温度参数，速度参数，偏差参数和撕裂参数。

2、可以实现预警和故障报警的异常问题如果运输设备的波段操作过程中处于异常状态，则可能设备故障运输的问题，前带注意到这个问题，并提醒相关操作人员运输设备的频段是不正常的，以便操作员能够准确，及时地进行检查。

工作如果存在与输送带的设备出现问题，系统必须提醒操作者声音和光，运输设备的频段必须立即停止，以保证维护人员可以进行检查，及时维护。

3、自动收集和记录带式运输设备的相关参数在该输送机系统的初始操作，各种参数的数据的收集和记录必须手动在现场，以获得信息相关的参数执行，并且监测系统引入线可以用于设备传送带。

自动收集和注册参数信息。

时间间隔值的文件数据信息被设置为20秒，以确保检测到的相关信息可以在时间被输入到数据库中，并且可以自动生成的每日报告和每周报告。

月度报告和年度报告为团队维护人员提供了更加真实可靠的设备性能历史记录。

4、具有智能信息检索功能在煤矿的地下控制站之间，建立的在线监测系统具有报告信息查询按钮，历史曲线查询按钮，报警按钮的主界面按钮，等，当操作这些按钮时，可以在井底实时查询相关信息。

钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置的应用摘要：介绍钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置。

该装置能检测运行中的输送带，当发现故障时，可及时采取措施进行处理。

该装置在我矿已运行多年来，工作稳定可靠，保证了钢丝绳芯输送带的运行安全。

关键词：钢丝绳芯输送带监测安全生产冀中能源峰峰集团薛村矿井下一水平（+30m）至三水平（-280m）采用钢丝绳芯输送带作为运煤主提升设备，其型号为dx—4,全长1243m，平均倾角15度40分，输送带的型号gx—3500*1000,总装机容量为4*220kw。

于1996年7月安装钢丝绳芯输送带横向断裂监测装置，运行至今，多年来工作性能稳定，对该钢丝绳芯输送带监测维护起到非常重要的作用，避免了多起重大事故的发生，保证了薛村矿井下主运煤输送带的安全。

钢丝绳芯输送带监测装置组成及工作原理1. 装置的组成:该装置由固定部分和可移动部分两大部分组成。

固定部分为一套微机，安装在井下皮带机旁的硐室内，用于观察监测钢丝绳芯输送带。

可移动部分安装在一矿车底盘上，微机主机箱内安装有一块图象处理板(3)。

移动部分机壳内装有：x射线源；x射线接收板(1)；图象象素控制板(2)及直流稳压电源等,随矿车一起在轨道上移动。

在需要监测时，移到运行中的下皮带下方，不影响胶带输送机正常工作。

监测完毕后推到专用硐室内。

2. 装置的工作原理：x光射线穿过运行着的钢丝绳芯胶带，照射在x光射线接受板（1）上，板（1）上有晶体覆盖着的光电二极管阵列，把x光信号转换为电流信号，经放大和采集，形成离散的模拟象素信号，再送到图象控制板上（2）。

板（2）首先把图象象素模拟信号放大，再把每个模拟信号转换为8位数字信号，传达到微机内的图象处理板（3）中，在显示器上进行动态实时显示。

此外，可通过操作键盘，实时随机地把一帧图象存入微机，必要时又可把储存的图象再复现在显示器屏幕上，进行放大.漫游.等处理，也可进行接头伸长和原带强度的计算，当接头伸长和原带强度超标时，给出报警信号。

钢绳芯X 射线探伤装置的首次应用发表时间：2015-01-20T10:21:00.470Z 来源：《工程管理前沿》2015年第2期供稿作者：俞远钰[导读] 输沙管自动除锈装置设计巧妙，结构简单，操作方便，无安全隐患，在疏浚行业具有广阔的推广前景。

俞远钰（陕西蒲白西固煤业有限责任公司）摘要：为了确保主斜井强力钢丝输送带的时时在线监测，我公司给该皮带输送机安装了一套ZSX127 矿用输送带钢绳芯X 射线探伤装置。

经过调试和现场操作，运行效果良好，监测结果准确无误，为公司的安全生产提供了可靠的保障。

关键词：X 射线探伤断丝监测1 概况经集团公司和矿业公司的批准，公司2011 年进行了扩能技术改造，于2012 年4 月在主斜井安装了一部钢绳芯强力带式输送机并正式投入运行，并通过了矿业公司的检查和验收，虽然该强力皮带自正式投入生产至今从未发生过一起运输事故，但是一直从未实现时时在线监测，根据《煤矿安全质量标准化基本要求》规定，对于原煤生产矿井，从井底通往地面的主斜井强力钢绳芯带式输送机必须要时时实现在线监测，我公司近期为该强力皮带安装了一套ZSX127 矿用输送带钢绳芯X 射线探伤装置，从而彻底解决了这一技术难题。

2 ZSX127 型矿用钢绳芯输送带无损监测系统的工作原理、主要技术参数及特点2.1 工作原理X 射线强力胶带检测系统主要是利用X 射线的穿透能力，因为物体的密度、厚度等参数都对X 射线穿过其内部的衰减量有影响，在工业上常用于检测眼睛所看不到的物品内部损伤、断裂等。

X 射线强力胶带检测系统基于X 射线的特性并结合现代“图像识别”、“高速图像抓拍”与“图像跟踪”等技术实现了对强力胶带内钢丝绳芯断绳、锈蚀、接头抽动等状况的在线监测，并将监测到的数据传送至几十公里外的工控机上进行显示、分析、存储等。

2.2 主要技术参数适应胶带宽度：800~2500mm 胶带运行速度：≤8m/s胶带厚度：≤60mm 分辨率： 0.8mm可识别的最小断头：1mmX 射线漏泄剂量：5usv/h额定工作电压：AC 127V/220V 额定功率：≤300W通讯方式：光纤最大传输速度：480Mbps通讯距离＜40km2.3 特点本装置主要利用X 射线透射原理，有效完成对钢丝绳芯胶带的断绳、锈蚀、损伤、硫化接头的抽动、接头内断绳、损伤等状况的在线实时监测，并能准确定位，钢丝绳芯影像能在显示器上直观显示（检测时无需停车）。

KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用摘要：针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究，将检测、成像及诊断系统的结合一体，完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。

对重点隐患部位进行重点检查，及时发现隐患，实现对钢丝绳芯胶带的在线监测，保证设备安全运转。

关键词：在线漏磁成像监测一、前言强力胶带机由于运输能力大，运输距离长，所以广泛应用于我国矿山等行业。

但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题，造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂，设备安全运转存在重大隐患。

如果发生事故，不但会造成重大的财产损失，而且造成更为严重的人员伤亡事故。

彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部，在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础，现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测，对接头的硫化仅凭经验，虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检，但难免监测不到位，因此极不科学，很容易出现断带事故。

目前国内有钢丝绳芯探伤仪，存在着只能以“心电图”形式的记录，不能自动判断，需专业人员才能看懂，不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。

通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究，将检测、成像及诊断结合起来，对重点隐患部位进行重点检查检修，及时排除隐患，保证设备安全运转，为矿井的安全生产打下基础。

二、综合在线监测装置的工作原理及组成1、工作原理：首先，通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁，当系统工作时，通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。

当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动X射线部分进行低速在线或定点透视，从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像，以便采取进一步的合理修复手段，防范隐患扩大或事故发生。

2、系统的组成：电磁传感器：完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测；X 光机系统：X光发射、接收装置、皮带定位装置，完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集；下位计算机：完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供；上位计算机：完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。