鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統研究與應用

王文亞

（平煤股份一礦，河南 平頂山 467000）

改進后使用方便，靈活，省時省力保證了高強膠帶機的安全運轉，減少了材料消耗及資源浪費，減少了皮帶持續損傷，給膠帶機安全運轉工作創下了良好的條件，確保了我礦出煤系統安全運轉,又保證了安全。

一、檢測系統的介紹

該設備針對鋼絲繩芯輸送帶難以全面實時監測的難題，研究了將鋼絲繩芯輸送帶在任何工況狀態下的內部結構，以X光照片的形式實時上傳至計算機，經過專用的軟件分析，對輸送帶內鋼絲繩的斷頭、接頭狀況及輸送帶強度進行準確判斷方面取得了實破和技術創新。

二、當前存在問題

我礦的高強皮帶機大多都采用鋼絲繩芯輸送帶，鋼絲繩芯輸送帶的日常檢查維護十分重要，鋼絲繩的完好決定著我們高強皮帶的安全運轉，而我們通常采用的是SMKX-YT便攜式鋼絲繩芯皮帶檢測儀檢測鋼絲繩芯輸送帶鋼絲繩的完好情況，此設備具有一定的局限性，不能實時監測，而且不能全面的監測檢查整部高強皮帶帶況，特別是高強皮帶在運轉過程中如果發生特殊情況不能及時的發現，容易造成安全隱患，發生撕帶、斷帶事故。經過分析對比，決定采用礦用鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統來檢測鋼絲繩芯輸送帶的完好情況。

三、改進思路

主要科技創新之一：研究了鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統的遠程操作、實時顯示、全息儲存、自動識別、錄像回放、缺陷定位、高倍放大、精確測距、強度計算、自動報警、圖文報告、無人值守等技術，增加鋼絲繩芯輸送帶全面監測檢查的全面性。

1.遠程操作：設備操作人員可在離設備安裝位置120Km處，進行開關電源、開關射線、采集圖像和設備狀態監視等操作，無需人員到現場就能完成所有設備操作和狀態監測的工作。

2.實時顯示：皮帶運行狀態實時顯示在電腦屏幕，像放電影一樣讓用戶觀看。

3.全息存儲：采集的膠帶數據通過多線程和特殊的磁盤操作方式，完整的存儲到硬盤，保證在處理和回看時，能得到與實際膠帶基本沒有差別的膠帶圖像。

4.自動識別：利用頻域和值域兩種算法對膠帶數據進行自動分析，無需人員輔助，完成對整條膠帶數據中的斷裂、異常和接頭抽動的情況的識別，并將各種缺陷分類羅列，方便用戶針對性維修。

5.錄像回放：重現整條膠帶運行全過程，且可以對膠帶運行速度進行調整，以便用戶進行詳細的查看，雙擊任何一個缺陷能自動跳轉到對應的缺陷圖像位置，減少用戶翻閱時間。

6.缺陷定位：利用像素數據，精確對識別到的每個缺陷所在位置進行定位，并將位置信息顯示在觀察窗口和報告中。

7.高倍放大：利用放大鏡原理，實現對各類缺陷進行細微觀察，包括劈絲、銹蝕等。

對照組采用0.7mm×19mm蝶翼針頭穿刺，直接至患者床旁工作，抽有造影劑高壓注射器（美國數控注射器，型號：MEDRADENVISON CTTM）上連接蝶翼針，排盡注射器內空氣實施常規靜脈穿刺即可。研究組采用24Gx0.75靜脈留置針（生產企業：蘇州碧迪醫療器械有限公司）穿刺，首先穿刺前盡量選擇粗直靜脈血管，同時穿刺部位上方需加止血袋，常規局部消毒，保持15～30°角逐步穿刺至患者血管，見回血將套管逐步進入血管內部，針頭固定且將針芯抽出，最后適量注入生理鹽水即可[1]。

8.精確測距：通過簡單操作，可對膠帶內任意兩點進行距離測量，精確單位達到1mm。

9.強度計算：根據分析結果，結合GB/T 9770-2001中的規定，對膠帶進行強度分析計算。

10.自動報警：按照膠帶實際運行時的張力、GB/T 9770-2001、考慮安全系數后，軟件自動設置報警界限，當膠帶強度低于報警界限后，自動實現報警提示。

11.圖文報告：檢測完成后，只需點擊“報告按鈕”，軟件會自動將本次測試過程中識別到的缺陷圖片、缺陷位置、缺陷大小等信息自動排序，并自動生成圖文報告。

12.無人值守：通過操作主界面中的“無人值守”按鈕可實現整個檢測過自動完成，無需人員看守。

主要科技創新之二：研究了鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統的安裝條件、管理操作、輻射范圍、適用條件等。

1.產品模塊化。設備可拆分為四部分獨立的箱體，便于長途運輸與設備下井；硬件模塊化，便于安 裝、調試、維修、更換。

2.設備開、停機及監控均可在地面工控機上遠程操作，方便操作。

3.設備可在輸送帶正常工作狀態下進行實時檢測，無需停機，不影響生產。

4.采用光纖通訊，可保證20公里以內的數據傳輸。此外，還可使用以太網、CAN等多種通訊方式進行數據傳輸。

5.現場使用的系統設備均集成在一個組合箱體內，便于現場標準化管理。

6.設備高度可調，可適用于任何高度的膠帶設備。

7.只需要接入127V輸入和光纖，現場安裝簡便、快捷。

8.設備有多種規格可供選擇，防爆等級有隔爆和本安兩種，可根據生產現場不同需求選取適宜型號的設備。

9.X射線源漏泄劑量大大低于國家標準允許的范圍內，設備周圍5cm漏泄劑量小于0.5 mR/h。

10.機殼為鋼結構，適應現場惡劣的使用條件。

主要科技創新之三：研究了研究了鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統的功能特點和性能參數

1.鋼繩芯輸送帶在0~9m/s速度工作運行中，可實時顯示輸送帶內鋼繩芯清晰的X光透視圖像。

2.適用于寬度2.4m以下，任意高度的輸送帶設備。

3.可識別0.8mm以上的鋼絲繩斷頭，識別位移距離1.6mm以上的接頭抽動。

4.對斷頭的判斷準確率達99%，對接頭抽動的判斷準確率達98%。

5.對鋼絲繩芯缺陷定位的橫向誤差≤1cm，縱向誤差≤5cm。

6.隨機存儲以幀為單位的圖像，可圖像回看、放大、處理。

7.依據X光圖像，對輸送帶強度進行智能計算、分析、評估，當其強度值低于安全值時實施自動報警。

四、工作原理：

礦用鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統通過X射線穿透膠帶，采集電路采集穿透膠帶后的射線束，產生圖像信號傳輸至計算機實時顯示，并存儲圖像數據，軟件自動進行缺陷分析。

系統組成：本系統主要由現場檢測部分和控制/數據處理部分組成。

五、總結：

戊一二部安裝礦用鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統后，可以實時監測鋼絲繩芯輸送帶的運轉情況，對輸送帶內鋼絲繩的斷頭、接頭狀況及輸送帶強度進行準確判斷，并及時預警，確保了戊一二部高強皮帶的安全運轉，并且減少了驗帶工的勞動強度。