一、引言

 

东峰煤矿主斜井带式输送机，倾斜角16°、运输距离1030米，输送带长期在高负荷复杂的环境中运行。皮带负责将地下煤仓运至地面选煤系统的原煤运至地面选煤系统，经常因重载启动、硬矸石等原因损坏皮带接头；长期使用的钢丝芯胶带也可能内部钢丝断裂。巡回检查人员很难从外观上发现，导致输送带强度降低，发生运输事故。一旦发生事故，会影响正常生产，造成长期停产和重大经济损失。在线监控系统可以随时向上位机控制计算机反映运行胶带的完整性，识别和判断胶带的各种损坏，并根据判断结果及时报警、停机或其他处理。

 

二、应用背景及现场情况简介

 

DTL100/32/2×运输能力为320t/h，带机长度1030m，带宽1000mm，带速2.00mm/s，运输倾角16°，装机功率为2×250kw。由于倾角带式输送机倾角大，日常管理难度大，特别是皮带硫化接头的管理，需要每天安排专人检查接头情况。为了准确及时掌握钢丝绳芯输送带的状况，及时处理问题，消除安全隐患，我矿为主井带式输送机安装了钢丝绳芯带无损检测装置。

 

三、矿用钢绳芯输送带无损检测系统的组成及功能

 

(1)矿用钢绳芯输送带无损检测系统的组成:

 

矿用钢丝绳芯输送带无损检测系统可识别0.1-2.2m钢丝绳芯输送带宽度，≤钢丝绳芯输送带厚度80mm，0-9.8m/s钢丝绳芯输送带运行速度；系统由LY1-B804Uc-420V电涌保护器、上位机、交换机、打印机、电缆、光缆、KTG220矿用一般光端机、ZSX127D-Z矿用隔爆及本安钢丝绳芯输送带无损监测系统主机、ZSX127/160D-F矿用隔爆X射线发射箱、矿用本安型×射线接收箱、KBA12矿用本安型摄像头、FJF12矿用本安型激光发射器、KXB12矿用本安型声光报警器、DXJL127/12矿用隔爆及本安型电源箱、KTG12矿用本安型光端机等。通信系统通过矿以太环网建立，通过计算机远程访问进行检测操作。防爆交换机安装位置在主斜井皮带机控制室，防爆交换机上位机安装位置放置在机电队值班室。安装矿用隔爆和安装钢绳芯输送带无损监测系统主机时，放射源装置在皮带下方，接收装置在皮带上方。x光通过皮带被接收装置接收，产生实时信号并传输到附近的防爆计算机。

 

(2)基本功能:

 

1、数据采集功能

 

系统可以x光扫描钢丝绳芯输送带，通过地面上位机实时显示采集的X照片；系统可以实时扫描钢丝绳芯输送带表面，通过地面上位机实时显示采集的图像数据；

 

2、数据处理功能

 

系统软件可自动处理采集到的数据，判断钢绳芯输送带内钢绳芯断裂、锈蚀、皮带接头抽动、输送带纵向撕裂损坏等问题，防止输送带撕裂。

 

3、控制功能系统

 

井下各组成设备的工作状态由地面上位机控制。

 

4、存储和查询系统

 

它具有以目标识别、数据日期、数据量等为索引的存储和查询功能。

 

5、显示系统

 

具有实时实时图像显示、图像放大镜、接头位移统计、损伤统计、历史损伤数据显示、来集时间、钢绳芯输送带速度等功能；具有列表显示功能：a）该系统具有列表显示功能。显示内容应包括：皮带长度、皮带宽度、皮带运行速度、每段皮带长度、皮带接头数量和皮带厚度。b）该系统具有实时图像和历史图像显示功能。c）损伤统计包括：相应接头、起始位置、结束位置、损伤值、区域、损伤类型、损伤程度等。；该系统具有局部放大、缩小、恢复原状态和平移的功能。该系统具有名称、打开和打开／停止时间、状态、工作时间、开停次数、设备工作状态、报警、减少报警状态和时间等功能。

 

6、打印系统

 

具有接头位移统计、损伤统计、断裂位置、接头抽动位置、皮带长度、皮带宽度、皮带运行速度、皮带厚度、皮带纵向撕裂等打印功能。

 

7、人机对话系统

 

具有人机对话功能，便于权限设置、系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。

 

8、当机站系统的软件程序因无法正常运行而需要卸载和重新安装时，检测到的数据不会同时删除，起到保护历史数据的作用。

 

9、自诊断功能系统

 

具有自诊断功能。当主机、激光发射器、摄像机等设备在系统中发生故障时，报警并记录故障时间和设备进行查询和打印。

 

10、

 

声光报警功能系统

 

具有声光报警功能。当系统中的光线打开时，语音报警应提供语音提示，引起行人的注意；当系统检测到输送带撕裂时，声光报警应运行并发出声光报警，引起输送带操作人员的注意；

 

11、缺陷识别功能系统

 

通过数据分析，可以自动识别存储的胶带图像数据，自动识别图像中的裂纹等异常状态。采用差异图像分割法，对原始图像进行分割，提取裂纹图像，计算裂纹是撕裂还是普通皮带划痕。

 

12、其他

 

具有网络通信功能，具有软件自监控功能，可循环运行而不中断。

 

五、矿用钢绳芯输送带无损检测系统的特点

 

(1)矿用钢绳芯输送带无损检测系统可实现无人值守模式或手动检测模式:

 

①“无人值守”模式：点击“是”后，软件进入自动检测状态，无需任何操作，自动完成检测并生成检测报告；

 

②“手动检测”模式：点击“否”等待进度完成后，依次点击[打开射线源]→【开始采集】等待采集完成后，软件会自动返回采集软件的主界面。然后按以下操作完成手动检测:[图像处理]按钮→[导入]按钮→[检测]按钮→选择最短接头，将其设置为1号接头→选择重复接头，鼠标右键设置起点（选定接头上部）和终止点（选定重复接头下部）→“功能”菜单下的过滤检测结果]→“功能”菜单下的[接头变量计算]→“功能”菜单下的[接头图片保存]、[断裂图片保存]、[异常图片保存]→点击[报告]按钮等待几秒钟的报告自动生成。

 

（2）根据钢丝绳芯输送带的使用条件和地下生产现场条件，无损检测装置具有以下特点：满足煤矿地下生产防爆要求；设备可分为四部分，硬件模块化，便于安装、调试、维护和管理；设备可在地面工业控制机上远程操作；设备可在输送带正常工作状态下实时监控，无需停机，不影响生产；现场使用的系统设备集成在组合箱内，便于生产现场的标准化管理；外壳为钢结构，可适应煤矿地下生产现场。界面系统信息窗口可以实时显示系统的运行状态、运行时间和速度信息。一旦输送机运行状态异常，地面管理人员可以及时发现并采取措施。操作日志窗口可显示操作员操作，方便各种异常情况查找原因，设备应用x光照片成像，可完全显示皮带表面轮廓变化，实时监控皮带内部钢丝绳芯状态，独立区分各接头位置，可准确找到断头、接头和皮带损坏位置，节省维修皮带时找到具体损坏位置的时间，提高维修人员的工作效率。利用软件算法实现胶带表面损伤的实时自动判断和分析，分别识别和判断输送带表面的脱胶、划痕、撕裂等损伤，并给出不同的报警处理，使工作人员能够直观地了解胶带损伤。