MTC-A提升绞车钢丝绳在线自动监测系统

基于机器视觉的钢丝绳检测数据自动处理与分析系统的研究与
应用
任志国
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)6
【摘要】为了解决钢丝绳传统拆股检测存在的效率较低、数据处理量大、计算量大以及多股钢丝绳数据检测难度较大等问题,在分析了钢丝绳结构特点的基础上,采用机器视觉技术和人工智能检测算法搭建了钢丝绳数据自动检测与处理系统,实现了对钢丝绳状态和力学特性的智能检测与在线实时处理,并以现场使用的圆股钢丝绳为实验对象,对机器视觉钢丝绳智能检测系统进行了应用调试。

结果表明,钢丝绳智能检测数据处理系统能准确获取钢丝绳的物理性能参数,距离位置偏差仅为0.02 mm,有效提高了钢丝绳检测数据的效率。

【总页数】3页(P155-157)
【作者】任志国
【作者单位】山西省节能中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP271
【相关文献】
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矿用钢丝绳无损检测摘要：矿用钢丝绳作为矿井提升、运输及承载设备中的关键零机构，其安全性极为重要。

本文以矿用钢丝绳为研究对象，简述矿用钢丝绳无损检测的意义,分析了矿用钢丝绳的结构、缺陷类型及报废标准，针对矿用钢丝绳的局部LF缺陷，简述了矿用钢丝绳漏磁检测原理和合适的励磁技术，根据磁荷分析理论和磁场矢量叠加基本原理，采用局部缺陷LF法对钢丝绳断丝漏磁理论进行了分析，最后阐述了矿用钢丝绳漏磁检测系统的构成。

关键词：矿用钢丝绳断丝漏磁检测Nondestructive Testing for Mine Wire Rope Abstract：Mine wire rope, as key transport and hoist equipment in the production of mine, whose safety is very important. This paper, takes the mine wire rope as the object of study, describes the significance of nondestructive testing of mine wire rope, analyzes its structure, fault types and scrapped rules. In the light of the Localized Fault of the steel rope, researches the principle and appropriate excitation technique of magnetic leakage detection for mine steel wire rope, according to the analysis of the basic theory of the principle of magnetic charge and the magnetic field vector superposition, uses the Localized Fault method to analyzes the broken wires of wire rope magnetic flux leakage theory. andfinally elaborates the framework of the wire rope magnetic leakage detection system.Keywords: mine wire rope broken wire nondestructive testing1.前言1.1矿用钢丝绳无损检测的意义钢丝绳是一种重要的绕性构件，因其具有较高的抗拉强度和抗疲劳强度、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强以及在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等诸多优点，在矿产、冶金、交通、建筑等国民经济主要行业和部门的提升、运输及牵引等设备中得到广泛的应用，如各类矿井提升机、起重机、货运客运索道、电梯、等都大量地使用钢丝绳。

矿山机电设备自动在线监测与故障诊断系统摘要：现阶段，国内矿山勘测设备管理和故障预防措施仅仅是依靠维修诊断，而这种方式仍会造成一定的损失，因此实现机电设备自动在线监测与故障诊断越来越重要。

通过系统需求分析设计系统结构框架，并通过硬件和软件设计,完成自动在线监测与故障诊断系统的全部设计。

本文就结合矿山生产的实际情况对机电设备运行中在线监测与故障诊断系统的应用展开探讨。

关键词：机电设备管理；自动在线监测；故障诊断系统引言：煤矿机电设备是保障矿井安全开采的关键，尤其是提升系统的机电设备。

基于科技进步发展和工业生产水平的改进，矿井提升设备不断研发，以实现更大程度的自动化和复杂性。

故障发生直接影响安全性并导致大规模的经济损失和伤亡。

最近，对矿井机电设备的可靠性和安全性越来越高的要求，需要高效复杂的故障诊断技术。

依靠人工行动以解决操作问题或进行日常维护已经越来越困难。

有效解决方案是建立一种基于物联网的提升设备智能化系统，其中包含远程监控和故障诊断系统。

通过对煤矿机电设备智能系统的开发模式和远程故障监测系统的关键技术研究，实现了远程故障监测系统在实际工程中的实践应用。

1矿山机电设备发生故障的原因分析由于矿山开采所处环境较为复杂，机电设备在运行过程中需要面对恶劣的工作环境，并且负荷较大的机电设备相比其他设备更容易产生故障问题，通过对以往机电设备故障进行分析，造成设备故障的原因主要有以下几方面：（1）设备运行负荷过大，机电设备在生产制造中都会对其核定功率与工作负载极限有一定的要求，而矿山开采往往需要大量高负荷的工作内容，对于一些常用机电设备的使用频率较高，机电设备在此环境下容易产生高负荷、超负荷的现象，长时间作用下就会对机电设备造成极大的损伤，从而引发各种故障问题。

（2）机电设备运行能力下降，机电设备运行能力下降的原因有很多种，第一，设备在使用过程中由于时间长、负荷大出现内部构件过热，而矿山开采环境作用下，机电设备散热受到很大影响，如果得不到及时的处理就会由于设备过热而降低工作效率，甚至引发机电设备故障。

钢丝绳探伤仪技术参数钢丝绳探伤仪技术规格书一、执行标准1、中国国家标准gb21837-2021《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》2、美国标准astme1571《电磁方法检测铁磁性钢丝绳标准条例》3、上海市企业标准q/nyat01-97《mtc 钢丝绳安全检测仪》4、《煤矿安全规程》2021版5.煤炭行业标准MT/t970-2022钢丝绳（缆）在线无损定量检测方法及判定规则二。

技术指标1、受测钢丝绳直径：φ1.5―56mm（根据用户需求配置不同规格的传感器）2、传感器与钢丝绳相对速度：0.0―12.0m/s（最佳：2.0m/s）3、断丝缺陷（lf）检测：定性：单个集中断线的定性检测准确率为99.99%。

定量：允许错误判断单个集中断丝的数量单处集中断丝根数无误差定量检测100次以上准确率≥95%4.金属横截面积定量变化率（LMA）的检测能力：检测灵敏度重复性允许误差：±0.055%检测精度示值允许误差：±0.2％5、位置（l）检测能力：检测长度指示值的百分比误差：±0.3%6。

电源：电池供电5V7、环境温度：-20℃～+50℃大气压力：86-206kpa相对湿度20-98%三、功能特点1.传感功能：浮动定心、导套变径、集磁环密集设置、磁传感器阵列组合、一个套传感单元可覆盖老产品多个探头的信号采集和放大等功能。

2.转换功能：直接选用美国原装进口模块，实现ad模数转换、小波变换、降噪声剔除等强大功能。

3.信号传输：全数字传输。

还可以根据用户要求配置无线遥测（半径>1600m）。

4.计算机平台：Windows界面，可安装和使用任何品牌的计算机。

5.软件操作：鼠标点击，全中文菜单。

第1页6.分析处理方式：人机对话+自动分析。

7、操作简单：人性化操作，（只要会开电视机的人，培训20分钟就会使用）。

8、报警特点：在线检测，当缺陷按设定超标时，立即实时声光报警，人性化操它实用可靠。

9、在线显示：如同心电图，以波形递进方式实时显示钢丝绳的状态。

中国船级社实业公司钢丝绳检测作业规程文件编号：版号：生效日期：分发号：编制：日期：审核：日期：批准：日期：钢丝绳检测作业规程1概述为保证客户产品的质量和使用的安全性，本着科学、公正的原则，钢丝绳探伤用于对提升、运输、旅游索道等用钢丝绳强度损失的检测,可定量地检测出内外部锈蚀、磨损、断丝、而造成的金属断面积损失,可查出钢丝绳外部断丝及其所在位置,实现了锈蚀、磨损、断丝检测的一体化.2范围本规程适用于提升、运输、旅游索道、港口吊机、电梯等用钢丝绳的检验,能检测钢丝绳直径为Φ1.5—200 mm。

3人员资质从事钢丝绳检测的人员必须持有国家有关部门或者之相等的国际知名检测机构颁发的与其工作相适应的资质证书。

4仪器设备与传感器MTC设备4.1.1 MTC检测仪是由最新电磁原理的传感器和以电脑为载体的软件组成的虚拟仪器。

4.1.2 仪器检测的灵敏度重复性误差允许±0.05%。

4.1.3 仪器检测的精度误差≤±2CM，检测长度误差±0.3%。

4.1.4 断丝缺陷（LF）检测能力定性：单位集中断丝定性检测准确率99.99%定量：单处集中断丝根数允许有一根或一当量根误判；单处集中断丝根数无误差定量检测100次以上准确率≥92%。

工作原理4.2.1 磁化饱和当受测钢丝绳通过传感器时，传感器中的高磁积能稀土钕提铁硼永久磁钢轴向、快速、深度磁化钢丝绳并达到磁饱和。

4.2.2 信号采集钢丝绳内外部的断丝、锈蚀、松股引发扩散的漏磁场信号，由聚磁环集中并通过周围的磁敏元件获取。

钢丝绳内外部的金属截面机的磨损变化引发磁通量的变化，则被磁敏元件获取。

4.2.3 AD转换二类信号经处理后转化为数字信号并输入电脑。

4.2.4 分析诊断基于理论推导、实验室和现场数据统计，建立最小离散率的标准数学模型，对解压后的数字量进行分析处理，实时显示钢丝绳内外部的断丝，锈蚀、磨损、金属截面积变化的定量数据值，按现行标准和规程提出诊断报告。

钢丝绳无损检测及在线监测网络技术的应用王群昌金川集团有限公司二矿区【摘要】钢丝绳检测的意义重大，充分的调查数据和管理实践说明，互联网+TCK.W钢丝绳检测专家系统将从整体上提高金川集团提升设备的管理水平，可以有效预防钢丝绳断绳事故，降低用绳成本，节约人工检测的时间，降低专门用于钢丝绳检测的开机能耗，充分提高设备利用率，挖掘并提升生产潜力。

【关键词】钢丝绳检测钢丝绳在线检测互联网+钢丝绳智慧检测0概述钢丝绳作为矿井提升设备的重要构件，对于安全生产以及公司的生产效益来说都至关重要。

长期以来，在钢丝绳的管理上一直处于一种“重视但没有有效手段”的尴尬境地，不得不采用人工目测、卡尺量、凭经验、凭感觉换绳等方法，存在着“不可靠、不安全、不经济、低效率”等四大难题，亟需利用先进的管理和技术手段加强钢丝绳检测、承载能力评估、安全管理等工作，从整体上提高二矿区提升设备的管理水平，保障钢丝绳安全运行。

1实施该项目的必要性洛阳威尔若普检测技术有限公司研制的TCK.W钢丝绳检测专家系统，是目前最为领先的钢丝绳实时监控系统，该系统以弱磁检测技术为核心，结合现代互联网技术，实现对在线钢丝绳的实时监控。

二矿区论证了TCK.W钢丝绳远程网络测控系统在矿井提升中的可行性和必要性，该钢丝绳远程网络测控系统将能够做到：(1)将高灵敏检测装置固定安装于提升机适当位置，并通过有线或无线通讯方式连接至中心主控站，实现对在线钢丝绳的实时监控；(2)中心控制站能实时监控到所有被监测钢丝绳损伤情况、剩余承载情况，并给出相应处理措施建议；(3)监控范围包括二矿区区主、副井的钢丝绳。

2二矿钢丝绳管理的现状二矿区钢丝绳的管理对于整个公司的安全生产和生产效率都关系重大，公司历来对其管理都十分重视。

然而长期以来，对于钢丝绳健康程度如何、有无重大损伤、剩余承载能力如何、可否继续使用等的判断，一直缺乏适当的检测设备和科学的控制手段，对钢丝绳的管理也一直停留在基本依靠人工经验判断的落后模式，采用人工目测、卡尺量、凭感觉换绳等方法进行。