1、成果简介 通过在线监控装置实时对单绳缠绕式矿井提升机钢丝绳实际运行中张力、张力差进行在线检测的研究，对钢丝绳张力、张力差进行检测并对其进行在线智能控制，满足《安全规程》《单绳缠绕式矿井提升机》(GB/T20961-2018)、《智慧矿山信息系统通用技术规范》(GB/T34679-2017)等标准要求，研发出“矿井提升机钢丝绳张力在线智能监控装置”，对钢丝绳的张力和张力差进行实时监视、测量同时，进行信息存储和人性化显示当钢丝绳的张力和张力差超出设定值及出现松绳误抓捕等故障时，监控装置能实施报警且闭锁提升设备，并通过反馈信息自动进行识别、分析、判断和实时报告。同时，可以与提升机的其他监控系统进行联络。共同对可能发生的故障进行定性定量评估，故障诊断远程监控，避免恶性事故的发生，确保煤矿提升运输中的人身和设备安全。 2、主要创新点 本监控装置由两大部分组成，即机械测力部分和电气控制部分。机械测力部分将测到的模拟信号通过无线或者有线传输的方式发送给电气控制部分的接收装置，接收装置接收后进行模数转换，并把数字信号传输给PLC，PLC 与事先设定好软件计算数值进行比较，然后发出指令。 1)由于钢丝绳属于柔性体，工作时摆动不定，张力不便于直接检测。本研究通过构建在线耦合张力与其他参数的变化，探索从动态信号中提取有关参数变化信号的途径。首先计算测力解析式，在实验室按1:10 的比例做出提升机、天轮模型及机械测力部分，将测力装置及传感器安装在天轮的相关位置，并把无线信号发射装置及电源固定好 2)在提升机模型工作时，在线监测出钢丝绳张力等参数，并通过无线或有线传输的方法将其数据反馈回到控制柜里的模数转换装置，再与PLC联络，PLC自动进行与软件计算，并与事先设定的标准数据进行分析、比较，实时在线监测提升机钢丝张力、张力差，实现对单绳缠绕式矿井提升安全的在线监测，保证提升机系统的可靠性和安全性。实验室测试成功后，将监控装置1:1实物安装在提升机天轮上，在绞车房进行实际测试。 3)通过调研、理论分析、数学建模、实验室仿真和在现场试验测试、验证其可靠性。 4)受力分析:在提升机天轮特制轴承座下面装有压力传感器，在钢丝绳工作时，对天轮压力转化为传感器变形耦合张力的变化。传感器测量出天轮水平径向、竖直径向及轴向三方向的负载力Fx、Fz、Fy及提升端钢丝绳在天轮径向平面上的投影与竖直径向方向的夹角，装，模数转换程序计算就可直接获得钢丝绳的张力，并在显示器中显示。