基于改進(jìn)完備集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的鋼絲繩缺陷漏磁檢測(cè)方法

鐘小勇， 陳科安， 張小紅

（江西理工大學(xué) 理學(xué)院，江西 贛州 341000）

0 引言

鋼絲繩作為各類(lèi)工程中的關(guān)鍵承載部件，在采礦、建筑、旅游等行業(yè)有廣泛應(yīng)用，在煤礦領(lǐng)域，主要應(yīng)用于主運(yùn)輸大巷無(wú)極繩絞車(chē)、豎井多繩摩擦提升機(jī)等裝置。由于煤礦工作環(huán)境惡劣，且鋼絲繩要承載沖擊力[1]，易出現(xiàn)斷絲、磨損、銹蝕等缺陷，導(dǎo)致期承載能力下降，甚至引發(fā)安全事故。準(zhǔn)確識(shí)別鋼絲繩缺陷是確保鋼絲繩安全使用的前提。

目前，鋼絲繩損傷信號(hào)處理方式有模板匹配、小波變換[2-3]、傅里葉變換等[4]。田劼等[5]提出采用低通濾波結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）[6-7]的方法對(duì)鋼絲繩漏磁信號(hào)進(jìn)行降噪處理，該方法具有較好的降噪效果，能保留較好的原始信號(hào)特征。傅其鳳等[8]提出了一種改進(jìn)小波閾值降噪方法，能較準(zhǔn)確地去除鋼絲繩信號(hào)噪聲，保留斷絲處細(xì)節(jié)信息。黃天然等[9]提出結(jié)合EMD和排列熵算法的提升機(jī)跳繩故障診斷方法，用該方法提取的故障特征可靠，識(shí)別準(zhǔn)確率較高。以上研究主要針對(duì)較明顯的鋼絲繩缺陷信號(hào)，對(duì)小缺陷信號(hào)的研究較少，而鋼絲繩小缺陷同樣影響鋼絲繩承載能力。

針對(duì)鋼絲繩小缺陷識(shí)別問(wèn)題，本文在構(gòu)建鋼絲繩缺陷漏磁信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用改進(jìn)完備集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（Improved Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition，ICEEMD）對(duì) 鋼 絲 繩漏磁信號(hào)進(jìn)行分解，并與小波閾值濾波（Wavelet Threshold Filtering，WTF）、維 納 濾 波（Wiener Filtering，WF）相結(jié)合，提出了ICEEMD-WTF-WF多級(jí)降噪方法，實(shí)現(xiàn)降噪處理。提取降噪后的缺陷信號(hào)特征量，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別鋼絲繩缺陷。

1 鋼絲繩缺陷漏磁檢測(cè)系統(tǒng)

鋼絲繩由鐵質(zhì)材料多股多層捻制而成，為了避免鋼絲繩表面潤(rùn)滑劑或塵埃對(duì)檢測(cè)信號(hào)造成影響，本文采用電磁檢測(cè)法。……