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钢丝绳在线自动化监测系统开发与应用

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成果主要完成人

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项目概况

本项目主要是结合兖州煤业股份有限公司东滩煤矿主井提升钢丝绳在线无损检测技术发展现状,设计研发出适合该矿井钢丝绳的可视化在线无损检测设备,丰富检测方式,提升钢丝绳检测水平。 1、项目的研究是建立在以钢丝绳现有检测技术为基础,多学科相互渗透的研究策略之上的,为交叉学科地发展起着重要的作用。 2、研究成果直接面向工程应用,对于开发与研制钢丝绳缺陷定量检测设备或仪器具有重要的指导作用,促进了钢丝绳缺陷检测技术与仪器的发展与完善,有助于各钢丝绳使用部门执行的行业安全规程与国家检测标准的技术配套和正确实施,从而使钢丝绳使用有可靠的依据和科学的管理。 3、对防止钢丝绳在使用中被破坏而造成重大事故的发生起着积极的预防作用,同时对于减轻钢丝绳检测人员的劳动强度和时间有重要的提升作用。减少人员伤亡和设备的损伤,节约劳动时间,在提升安全保障的同时,也产生了显著的经济效益和社会效益。 4、可减少不合理更换钢丝绳而造成的大量资源浪费,提高检测钢丝绳的准确性和速度,提高劳动生产率,从而降低设备营运成本,提高设备的经济效益。 5、该项目的实施,有利于提高钢丝绳使用寿命,进一步提升主井钢丝绳的安全可靠性,增强矿井安全生产保障能力,满足矿井生产与发展的需要,实现高效、本质安全,每年将会为矿井及公司节省设备大量购置资金。该项目设备可用于矿山、冶金行业的提升机系统,对提高我国井工矿井主提升系统的技术水平具有重要意义,将产生极大的社会效益和经济效益。 矿井提升钢丝绳在使用中易于出现磨损、锈蚀、疲劳及断丝等损伤,易造成安全隐患和人员伤亡。传统的检测方式是人工观察表面的断丝故障,查绳速度一般为0.3-0.5m/s,全程查绳一般耗时1-1.5小时,随着钢丝绳使用周期的延长,检查频度逐渐增加,大量占用其它井筒装备检修时间,严重制约矿井高产高效发展要求。本项目针对东滩煤矿主井提升系统实际情况,通过多种有效途径,进行研发攻关,主要解决钢丝绳断丝(LF)、截面积磨损(LMA)以及钢丝绳可视化检测技术。实现延长主井提升机钢丝绳使用周期及提高运行可靠性的目的,对于提高矿井提升系统安全运行可靠性、缓解矿井提升系统安全生产压力有着非常重要的现实意义。 该项目主要科技创新点如下: 创新成果1:强磁检测技术,通过独特的探头采集元件的数量和位置及采集方法的研究,更好的提取断丝和颈缩所生成的磁信号,对干扰信号进行有效屏蔽,从而获得更为准确和完整的钢丝绳信息。 创新成果2:计算机图像处理技术,高亮节能LED灯照射通过图像测头的钢丝绳段,由均布一周的四个分辨率达到0.1mm像素的摄像头捕捉及时图像,通过下述框图所示灰度拉伸分割等处理,与正常钢丝绳图像进行比对,得到钢丝绳的实际状态。 创新成果3:信息的数字化传输,采集的模拟信号经过预处理以后,对传输信息打包,通过高速以太网进行数字化传输,避免了通常检测装置直接传输模拟信号受到的干扰,传输距离和稳定性大幅度提升。