煤矿钢丝绳芯输送带检测系统
0引言
钢丝绳芯输送带在煤矿生产中承担主要运输任务。煤矿井下环境恶劣，煤炭运输压力较大，钢丝绳芯输送带在日常使用过程中容易出现以下问题[+]：
①井下主井或大巷带式输送机长期处于高负荷运行状态，在带式输送机转载点、落煤点等区域容易出现大块煤冲击带面、砸伤输送带接头等问题。②如果钢丝绳芯输送带硫化接头工艺不过关，会造成输送带接头因受力过大而抽动、伸长甚至断裂。③钢丝绳芯输送带运行年限过长，钢丝绳芯受水的侵蚀而锈蚀，容易提前到达疲劳极限，造成断带事故，导致矿井长时间停产和严重的经济损失，甚至可能造成人员伤亡。因此，对钢丝绳芯输送带进行检测对于煤矿实现安全、高效运输具有重要意义。目前钢丝绳芯输送带检测技术分为四类：①人工检测。依靠人员触摸、观察来检测，存在检测时间长、劳动强度大、容易漏检等问题。②便携式X光机检测[。可清楚看到钢丝绳芯输送带内部钢丝的情况，检测准确度有很大提升，但需要在钢丝绳芯输送带停止状态下进行检测，且每次检测范围只有半径5~7cm的区域，时效性差，同时长时间的X光照射对人体伤害较大。③电磁式在线检测[]。通过漏磁原理检测缺陷，可在钢丝绳芯输送带正常运行状态下进行实时检测，不影响正常生产，但受电磁干扰严重，而且电磁信号最终以模拟曲线的形式呈现，不能直观、准确判断钢丝绳芯输送带缺陷，对钢丝绳芯输送带断裂判断的准确性较差，对接头抽动的判断几乎失效。④X光在线检测[~1]。可清晰、直观地观察钢丝绳芯输送带内部图像，实现断头、抽动、锈蚀等定量检测，但数据采集速度、准确率有待提高。
笔者研发了基于X射线的钢丝绳芯输送带检测系统，可及时检测钢丝绳芯的运行状况，具有对输送带内钢丝绳的接头抽动、断头等异常情况进行高速扫描、智能分析、缺陷识别等功能，可为输送带维护、检修等工作提供可靠数据支持。
1系统方案
1.1设计要求
为保证钢丝绳芯输送带检测数据及时、准确，钢丝绳芯输送带检测系统需满足以下设计要求[-]。
（1）能在钢绳芯输送带正常运行状态下检测钢丝绳芯输送带内部断裂、锈蚀、胶皮脱落和接头抽动等缺陷。
（2）能够对运行或静止的钢丝绳芯输送带进行内部透视成像，整体成像效果应该保证清晰、直观，钢丝绳芯输送带内部的微小缺陷应清晰可见。
（3）能自动对钢丝绳芯输送带内部所有缺陷进行分析检测，并分类罗列各缺陷的详细信息，
（4）对检测到的缺陷结果应能准确定性、定量，包括缺陷类别、大小、所在位置等信息，方便检修人员对缺陷进行有针对性的及时维护或维修。
（5）智能化程度高，操作简便。
（6）可实现远程操作，人员无需到达设备现场。
1.2实现功能
基于X射线的钢丝绳芯输送带检测系统主要由主机、X射线接收箱、X射线发射箱组成，如图1所示，其他监
网规进局域网：我方位
我新可核0交效1Is我
实现显示共享
|无好6线采深机L USB按毕】L话l高不。日|打印机：
光换|
Q|x射线接收箱
最远传输距离
故
20lm||综合电晚uud·d·d··0·09/
、钢这供芯输送带。
1220V220VX射线
。签置去机|始出。输入IXaHg
|X射线|
网装控口射线控发精和】
制输出制输入
图1钢丝绳芯输送带检测系统组成钢丝绳芯输送带检测系统实现功能如下。
（1）探伤检测。能在钢丝绳芯输送带静止或运行时，对其内部进行实时成像，并将所产生的图像经过指定接口传输至远端计算机的软件中显示，当钢丝断裂超过1.6mm或抽动超过3mm时，在显示界面可清晰显示。
（2）损伤定位。能对探测到的缺陷进行定位，方便检修人员进行维修：纵向缺陷定位以离缺陷最近的接头为基准，误差为士500mm；横向缺陷定位以从钢丝绳芯输送带运行方向看的左侧为基准，误差为士50mm。
（3）高速采集。采用线阵采集单元、高速AD转换电路和USB2.0高速传输模式等技术可实现实时、在线对钢丝绳芯输送带进行连续透视拍照，线阵采集单元可实现对X射线能量的快速响应，大大减少了传感器感光时间：高速AD转换电路实现对传感器模拟信号的快速数模转换；USB2.0高速传输模式可实现480Mbit/s的传输速率。
（4）数据处理。具有原始数据存档、长期保存，历史数据回看，图像输出等功能。
（5）运程控制。可通过上位机软件中的开/关总电源按钮实现对系统电源的通断控制；可通过开/
关射线源按钮实现对射线源的开关控制；可通过开启采集实现X射线接收箱启动功能.
（6）缺陷识别.可对所存储的钢丝绳芯输送带图像进行自动识别，并对图像中断头、接头抽动及其他异常状态进行自动识别。
（7）自动报警，按照钢丝绳芯输送带实际运行时的张力，考虑安全系数后，软件自动设置报警界限，当钢丝绳芯输送带强度低于报警界限，自动实现声光报警。
（8）图文报告.检测完成后，只需点击“报告按钮”，软件会自动将检测过程中识别的缺陷图像、缺陷位置、缺陷大小等信息自动排序，并自动生成图文报告。
2系统应用
在神东煤炭集团大柳塔煤矿活鸡兔井主井运输胶带安装使用钢丝绳芯输送带检测系统，钢丝绳芯输送带长度为3500m、宽度为1.6m、运行速度为
4.5m/s。钢丝绳芯输送带检测设备连接如图2所示。
3结语
3结语
采用钢丝绳牵引智能巡检机器人代替巡检工定时定点巡检带式输送机，真正实现可靠的带式输送机无人值守，降低了人员劳动强度，具有故障智能判断、隐患预警等功能，实现了带式输送机安全、稳定、高效运行，降低了煤矿企业运营成本，为煤矿智能化、无人化发展奠定了坚实基础。
上一篇：关于电梯的曳引比和曳引绳包角 下一篇：客运架空索道钢丝绳弹性伸长的计算
.png "打桩机用钢丝绳")
