輸送皮帶檢測探傷新方法

1、輸送皮帶檢測探傷新方法前言皮帶輸送生產(chǎn)線作為工業(yè)生產(chǎn)運輸?shù)姆奖爿d體，廣泛應(yīng)用于煤礦、物流等各種運輸場合。但是皮帶輸送線在使用中面臨著皮帶斷帶的危險！一旦發(fā)生斷帶，往往造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。輕則耽誤生產(chǎn)運輸，重則危及人身安全！因此，輸送線皮帶檢測探傷工作，就變得意義重大，不可馬虎大意！傳統(tǒng)輸送皮帶檢測探傷方法采用人工目測、手摸或使用X光照射檢查，效率非常低下，而且準(zhǔn)確率低，無法準(zhǔn)確判斷輸送皮帶內(nèi)部疲勞、磨損！因此，斷帶事故時有發(fā)生，造成了嚴(yán)重的后果！業(yè)界非?？释霈F(xiàn)一款先進(jìn)的輸送皮帶檢測探傷設(shè)備，滿足對鋼絲繩芯皮帶的在線實時監(jiān)測！一、介紹針對行業(yè)存在的種種問題，潛心研究，經(jīng)過多年研發(fā)試驗，發(fā)明了鋼

2、絲繩芯輸送皮帶在線實時監(jiān)控系統(tǒng)！本系統(tǒng)采用世界上領(lǐng)先的弱磁檢測技術(shù)，能夠準(zhǔn)確檢測輸送帶接頭鋼芯抽動、非接頭區(qū)鋼芯斷裂、銹蝕等各種隱蔽性損傷，從根本上解決了輸送帶橫向斷裂的重大檢測難題。鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，配備弱磁加載裝置、輸送帶鋼絲繩芯探傷傳感器、摩擦輪式速度傳感器、智能型數(shù)采轉(zhuǎn)換裝置、多信道終端主控裝置、檢測狀態(tài)主動提示系統(tǒng)、短信安全提示功能裝置（選配），適應(yīng)高產(chǎn)礦山、井巷采掘、繁忙物流、連續(xù)運輸?shù)葟?fù)雜工況和在線實時遠(yuǎn)程監(jiān)測的高水平管理需要，是目前世界上領(lǐng)先的檢測設(shè)備。從而實現(xiàn)了一下作用：一、輸送帶的運行始終處于安全受控的監(jiān)測狀態(tài)，可以從根本上避免斷帶事故發(fā)生；二、在生產(chǎn)的同時完

3、成檢測，使生產(chǎn)、檢測兩個流程合二為一，可以減少一個工作環(huán)節(jié)，增加作業(yè)時間，提高產(chǎn)能；三、可以減少專門用于輸送帶檢測的設(shè)備空轉(zhuǎn)能耗，節(jié)能降耗效果顯著；四、輸送帶接頭抽動、位移、斷芯、撕裂等各種損傷的快速精準(zhǔn)定位，為客戶維修輸送帶提供準(zhǔn)確依據(jù)。一三一三七零五六零七零二、原理弱磁檢測技術(shù)是基于“空間磁場矢量合成”，采用寬距、非接觸式弱磁能勢感應(yīng)裝置（如右圖），通過提取已施加磁載的鐵磁性材料上弱磁能勢分布差異信息，完成定位、定性和定量識別鋼絲繩內(nèi)外部各種缺陷的創(chuàng)新性電磁無損檢測技術(shù)TCK高靈敏度傳感器，由釋磁元件和磁衡元件所組成。釋磁元件提供一個給定弱電磁場Bx，與鋼絲繩體積元的弱磁場B關(guān)聯(lián)出磁場By

4、,磁衡元件則能夠靈敏并準(zhǔn)確地將By變化量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電量信號。由于鋼絲繩芯輸送帶的結(jié)構(gòu)特殊性，TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，采用了水平垂直響應(yīng)的傳感器模塊化組合陣列作為檢測裝置：水平傳感器能十分靈敏地感應(yīng)金屬分布的程度特征（內(nèi)稟分量），因此通過水平傳感器的幅值輸出可以實現(xiàn)對鋼絲繩芯斷繩（包括接頭）、疲勞、銹蝕等信號很高的量化檢測精度；而垂直傳感器則對金屬分布的運動特征（誘導(dǎo)分量）更加靈敏，如接頭、斷繩等開放性信號，波形斜率陡峭，使定位檢測更加可靠。而兩種傳感器的有機(jī)結(jié)合，就充分保證了檢測的定位和定量檢測性能。傳感器陣列拾取到輸送帶中鋼絲繩芯的電磁信號以后，經(jīng)相應(yīng)技術(shù)模塊整形、濾波和A/

5、D轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字信號，輸入到32位ARM內(nèi)核；計程/測速裝置輸出脈沖信號，經(jīng)防抖和等精度測速電路進(jìn)入32位ARM中斷系統(tǒng)；二者實現(xiàn)同步空域采樣，并將采樣數(shù)據(jù)實時上傳到顯示終端和大容量存儲器中。一三一三七零五六零七零 顯示終端和檢測單元之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，兼容網(wǎng)線或光纖傳輸方式。而在顯示終端，則采用獨特的軟件架構(gòu)和高級編程技術(shù)，實現(xiàn)了現(xiàn)場和主站前后端檢測數(shù)據(jù)的實時傳送、實時處理、實時存儲和實時顯示，同時支持實時報警、曲線分析、手機(jī)短信、圖像重構(gòu)和打印檢測報告等各項功能。三、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-工作流程構(gòu)架圖四、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新高分辨率：對鋼絲繩芯

6、接頭位移的瞬值檢測精度達(dá)到1mm ，并可自動分析各個運行時段的平均和最大位移量，從而準(zhǔn)確有效地識別出輸送帶鋼絲繩芯接頭的彈性位移和永久位移。高靈敏度：由TCK發(fā)明的5V/mT高靈敏度磁感元件，比普通線性霍爾元件（如10V激勵電壓下UGN3501靈敏度為 ）高700倍以上，對接頭抽動、內(nèi)部斷繩、疲勞銹蝕等各種早期安全隱患實現(xiàn)可靠的定量檢測。系統(tǒng)實時性：高度融合計算機(jī)、智能軟件和通訊技術(shù)，在線定量無損檢測的同時，系統(tǒng)可實時報警，提示輸送帶的安全狀態(tài)，并實時展現(xiàn)輸送帶內(nèi)部金屬構(gòu)造與缺陷分布的全息透視圖像。精確定位：采用獨創(chuàng)的水平垂直響應(yīng)組合式“傳感器空間陣列”，可靠實現(xiàn)對鋼絲繩芯輸送帶內(nèi)部損傷的二維

7、平面精確定位，位置誤差小于10×100mm。圖像重構(gòu)：TCK監(jiān)測軟件依據(jù)傳感器的實時數(shù)據(jù)，動態(tài)構(gòu)造皮帶鋼芯圖像，顯示直觀。能定量定位準(zhǔn)確標(biāo)識接頭位移、斷芯、銹蝕、磨損等故障，根據(jù)傷值大小，用不同顏色給出提示，同時發(fā)出報警信息。五 、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-系統(tǒng)構(gòu)成 D-JZ-GTSC300P弱磁加載裝置 內(nèi)固Nd-Fe-B組態(tài)加載模塊，無源恒磁及本安型設(shè)計 寬距非接觸式無損加載，實現(xiàn)零排放、零耗能 組合式通配單元，適應(yīng)于不同寬度規(guī)格的鋼絲繩芯輸送帶 整體不銹鋼框架結(jié)構(gòu)，具有防雨、防塵、防震的一體化性能 自適應(yīng)全天候工作，日常免維護(hù)GTSC300P輸送帶鋼絲繩芯探傷傳感器

8、 內(nèi)置水平+垂直弱磁傳感器空間響應(yīng)組合陣列 模塊組合式通配結(jié)構(gòu)，適應(yīng)于不同寬度規(guī)格的鋼絲繩芯輸送帶，安裝簡便 真正實現(xiàn)寬距非接觸式弱磁無損檢測，檢測時不影響輸送帶正常的生產(chǎn)運行 高強(qiáng)度防爆外罩，不銹鋼連接支架，在線定位安裝，遠(yuǎn)程智控?zé)o人值守運行模式，日常維護(hù)方便。摩擦輪式速度傳感器GSG10（A）-D 采用防爆型高精度光電編碼器，輕鋁合金框架結(jié)構(gòu) 采用防松動機(jī)械機(jī)構(gòu)，自壓緊式浮動懸臂支撐，摩擦輪安裝多道防滑圈，確保計程可靠 整合防抖動、脈沖整形等工業(yè)化設(shè)計，信號穩(wěn)定，計程精度高智能型數(shù)采轉(zhuǎn)換裝置 智能型多通道信息雙向自動交互模式 模塊化多功能單元組合配置，便于升級更新 屏蔽式信息收轉(zhuǎn)抗干擾保護(hù)

9、設(shè)計 “黃色”危險預(yù)警和“紅色”超限實時報警嵌入式程序非防爆型 防爆型檢測狀態(tài)主動提示系統(tǒng) 可通過EPLD光電管、DDY-6蜂鳴報警器和軟件控件，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)給出鋼絲繩輸送帶安全狀態(tài)的預(yù)警提示 綠燈：鋼芯皮帶處于安全狀態(tài) 黃燈：存在局部隱患，需對鋼芯皮帶加強(qiáng)關(guān)注和維護(hù) 紅燈：存在顯著險情，鋼芯皮帶處于危險狀態(tài)，需立即采取停車調(diào)整、更換新帶等預(yù)設(shè)的應(yīng)急預(yù)案短信安全提示功能裝置（選配） 基于實時監(jiān)測結(jié)果和歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可在終端界面上顯示報警信息并鎖定，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先鎖定，可將相應(yīng)報警信息通過手機(jī)模塊遠(yuǎn)程發(fā)送給管理人員多信道終端主控裝置ZK1200-D 多信道步進(jìn)互換、同步收發(fā)高速率運行模式 有線/無

10、線通訊、電纜/光纖接入可選擇配置 柜機(jī)終端，支持B/S（瀏覽器和服務(wù)器）人機(jī)對話簡易操作形式 Windows系統(tǒng)平臺， TCK專業(yè)主令程控軟件驅(qū)動系統(tǒng)全功能運行，支持多語種操作界面 目標(biāo)建檔式管理體制，F(xiàn)IFO（先進(jìn)先出）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可在線實時收集、分析、處理輸送帶鋼絲繩芯檢測數(shù)據(jù)信息 采用掩圖動畫技術(shù)，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)重構(gòu)目標(biāo)動態(tài)透視圖像 14路信號曲線同步分段顯示 預(yù)置實時超限聲光報警、手機(jī)短信遠(yuǎn)程通報 支持用戶隨時查閱、打印各類數(shù)據(jù)信息報表以及結(jié)果報告 檢測數(shù)據(jù)專家評估型系統(tǒng)后臺 優(yōu)選自學(xué)習(xí)功能 系統(tǒng)故障自診斷功能，支持人工/自動可切換方式 局域/公共網(wǎng)絡(luò)兼容性預(yù)制，幫助實現(xiàn)信息共享 嵌入遠(yuǎn)程

11、接管功能，可實現(xiàn)全系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試、維保和互動 可提供鋼絲繩芯輸送帶各種安全隱患的時態(tài)趨勢分析，科學(xué)評估鋼絲繩芯輸送帶的本質(zhì)安全程度六 、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-專用機(jī)型及檢測范圍注：以上所有規(guī)格均有煤安防爆型，一三一三七零五六零七零 統(tǒng)稱：KJ718煤礦用輸送帶鋼絲繩芯磁性探傷系統(tǒng)。七 、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-系統(tǒng)功能1.輸送帶各種損傷及缺陷的準(zhǔn)確定性、定量、定位檢測；2.鋼芯接頭位移、斷股、斷芯、銹蝕、磨損和壓傷等損傷的曲線實時顯示與離線分析；3.輸送帶鋼絲繩芯的各種損傷及接頭位移缺陷的圖像重構(gòu)、實時顯示、異常情況報警；4.輸送帶接頭類型的自動識別和自動編號；5.

12、傳感器的自動標(biāo)定及提取信息的智能識別技術(shù)；6.輸送帶運行參數(shù)變化及損傷發(fā)展趨勢分析技術(shù)；7.輸送帶安全運行狀態(tài)的短信提示；8.輸送帶損傷檢測報告自動生成。八 、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-技術(shù)參數(shù)1.傳感器工作靈敏度： 1.5V/mT2.檢測單元距被測輸送帶表面間距：30110mm3.最大采樣速率: 時域8000次/s，空域2048次/m4.數(shù)據(jù)傳輸速率：10M/100Mbps自適應(yīng)5.非防爆環(huán)境：AC220V±10%50Hz,額定功率：300W ；防爆環(huán)境：AC127V±10%50Hz,額定功率：50W6.接頭定位準(zhǔn)確率：99%7.接頭不可逆位移量統(tǒng)計誤差：10

13、%8.內(nèi)部斷芯檢測準(zhǔn)確率：95%9.損傷定位：帶長方向位置誤差：±2；帶寬方向位置誤差：±1%10.檢測帶速：08m/s11.單元檢測帶寬：300mm12.信號傳輸距離通信電纜接入長度：70m通信光纖接入長度：20km13.傳感器工作環(huán)境溫度： -2055；濕度：95%RH14.防塵防水等級達(dá)到：IP67九、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)安裝方案由于采用模塊化的設(shè)計方案，TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)一次可同時監(jiān)控2條鋼絲繩芯輸送帶的安全運行狀況，不僅能獨立監(jiān)測單條輸送帶，而且滿足集中監(jiān)測多條輸送帶的用戶需要。結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，運行穩(wěn)定，性能可靠，軟、硬件均有

14、很好的通用性和可擴(kuò)展性。如上圖，1、加載裝置安裝于帶式輸送機(jī)下方回程帶下側(cè)。2、探傷傳感器安裝于下方回程帶下側(cè)、加載裝置的后方。3、速度傳感器安裝于下方回程帶上側(cè)。只要下方回程帶為平帶，運行較為平穩(wěn)，就可方便實現(xiàn)固定裝置。4、檢測狀態(tài)主動提示系統(tǒng)和終端主控裝置是一個整體。5、終端主控裝置安裝在主控房。6、智能型數(shù)采轉(zhuǎn)換裝置十、TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)-分析軟件及檢測報告1、分析軟件TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)V3.0，是TCK為實現(xiàn)鋼絲繩芯輸送帶在線、連續(xù)、實時監(jiān)測的后臺管理而專門開發(fā)的應(yīng)用性程序軟件。該軟件系統(tǒng)基于更可靠的TCP（即傳輸控制協(xié)議）和更便捷的UDP（即用戶數(shù)

15、據(jù)報協(xié)議）雙重優(yōu)化傳輸機(jī)制，采用了API（即應(yīng)用程序編程接口）底層深入和B/S（即瀏覽器和服務(wù)器）操作運行模式、多線程同步技術(shù)、FIFO（先進(jìn)先出）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、以及大面積掩圖動畫，能夠根據(jù)海量檢測數(shù)據(jù)全程動態(tài)跟隨鋼絲繩芯的安全狀態(tài)，為用戶提供損傷曲線顯示分析、接頭位移精細(xì)測算、局部缺陷精確定位、實時超限預(yù)警提示、全息透視圖像重構(gòu)和生成打印檢測報告等強(qiáng)大服務(wù)功能。 本軟件獲國家軟件著作權(quán)保護(hù)（登記號：豫DGY-2012-0379）2、檢測報告（1）全息透視圖像重構(gòu)對于鋼絲繩芯輸送帶這種復(fù)雜構(gòu)件，只顯示損傷曲線仍不能直觀反映各局部缺陷對于輸送帶安全性能的整體影響。由于TCK檢測技術(shù)的進(jìn)步，TCK鋼絲

16、繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠為用戶提供更加完整和直觀的輸送帶內(nèi)部圖像重構(gòu)功能。TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)為用戶所提供的輸送帶圖像，是根據(jù)輸送帶的現(xiàn)場實際形態(tài)，通過復(fù)原實時檢測數(shù)據(jù)而動態(tài)生成的全息透視圖像，圖像顯示了輸送帶內(nèi)部的鋼絲繩芯構(gòu)造與缺陷分布，不但重色標(biāo)注故障所處的平面位置，而且能通過鼠標(biāo)備注反映鋼絲繩芯的損傷程度，實時提示需關(guān)注的危險信息。（2）接頭抽動、位移的定性、定量檢測TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，采用TCK獨創(chuàng)的信號處理模式和特征識別算法，可自動識別鋼絲繩芯的接頭階數(shù)，同時可對接頭自動編號；用戶也可根據(jù)習(xí)慣自行標(biāo)識接頭編號，以便于對照歷史檢修記錄。TCK鋼絲

17、繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)對同一接頭位置的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動統(tǒng)計出指定時段中的平均位移量，因此用戶可以通過比較不同時段的平均位移量而準(zhǔn)確地確定永久位移量的嚴(yán)重程度。（3）斷股、銹蝕、疲勞的定量定位檢測TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)宇^抽動、內(nèi)部斷繩、疲勞銹蝕等所有缺陷實現(xiàn)二維坐標(biāo)精確定位。帶長方向上以鄰近接頭為定位基準(zhǔn)，分辨率1mm，指示缺陷的起始坐標(biāo)位和結(jié)束坐標(biāo)位，位置誤差2；帶寬方向上按各路傳感器位置（100mm/分區(qū)），確定缺陷所處的橫向區(qū)位。如下圖，非接頭區(qū)損傷檢測記錄反映：在1接頭后方2.3m處的4-5區(qū)（距輸送帶左邊400500mm）范圍內(nèi)存在量值為1根的內(nèi)部斷

18、繩。（4）超限實時預(yù)警提示TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的實時報警功能，從報警反映形式上分為聲光報警和短信報警，從報警發(fā)送設(shè)置上分為隨時報警和預(yù)約報警。聲光報警，主要面向現(xiàn)場巡查和主控室，用戶可根據(jù)報警隨時調(diào)看具體報警原因； 短信報警，主要面向設(shè)備監(jiān)管部門或者安全責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)，只需一次設(shè)定，即可自動發(fā)送安全監(jiān)測結(jié)果；隨時報警，系統(tǒng)可根據(jù)對各種故障的預(yù)先設(shè)定，一旦檢測到超限故障（可分中度或嚴(yán)重）就立即發(fā)出報警；預(yù)約報警，系統(tǒng)可在預(yù)定的時間節(jié)點，將分析整理后的檢測結(jié)果形成報告并發(fā)送相應(yīng)信息（5）損傷曲線顯示分析由于采用了大容量內(nèi)存和數(shù)據(jù)動態(tài)處理技術(shù)，TCK鋼絲繩芯輸送帶在線自動監(jiān)測系統(tǒng)能為用戶提供全息波形曲線。下圖顯示了某煤礦主井輸送帶的