矿用带式输送机新技术应用前景分析

探讨了带式输送机智能自动化集中控制和无人值守技术、输送带防纵撕技术、节能降耗新技术、快速安装与回撤技术等新技术的引入和应用前景。从视觉功能、听觉功能和触觉功能3个方面阐述如何真正实现无人值守;介绍了一种新型矿用输送带纵向撕裂识别装置,该装置利用摄像机视频识别技术对输送带表面损伤进行实时识别和判断;分析得出以芳纶作为骨架材料的新型橡胶输送带、视频识别智能调速技术、低阻力不锈钢托辊的应用能够有效实现节能降耗;介绍了一种带式输送机无基础固定方式,实现了带式输送机的快速安装与回撤。矿用带式输送机新技术的应用将逐步实现高智能化集中自动控制、快速高效安装和回撤等功能,为煤矿实现安全高产高效打下坚实基础。     

煤矿带式输送机轴承监测诊断系统及其应用

针对煤矿现有带式输送机轴承故障诊断存在的问题,提出了一种新型的煤矿带式输送机轴承监测诊断系统的设计方案。该系统以矿用本安型振动监测分析仪与矿用本安型振动加速度传感器为核心,结合数据库服务器与组态王上位机软件,实现了煤矿带式输送机轴承的振动、温度信号采集与处理、故障实时分析与智能诊断、趋势分析、报告生成等功能。实际应用表明,该系统可实时监测煤矿带式输送机轴承的运行状态并进行故障诊断,满足了煤矿带式输送机运行状态监测与在线诊断的实时性和准确性要求。     

基于超声波的带式输送机多点煤流量监测系统设计

针对高带速、大运量矿用带式输送机煤炭瞬时流量难以实时准确测量的问题,设计了一种基于超声波的带式输送机多点煤流量监测系统,介绍了系统硬件、软件及煤流量检测算法设计。该系统利用超声波传感器和速度传感器获取带式输送机高速运行下的煤高、煤堆截面积、输送带速率等参数信息,并利用煤流量检测算法对数据进行拟合分析,计算出煤流量。测试结果表明,该系统能对输送带煤流量进行准确测量,测量精度达到91%。     

矿用输送带纵向撕裂检测系统研究

针对目前矿用输送带纵向撕裂检测方法灵敏度低及检测设备复杂、体积较大等问题,采用机器视觉法设计了一种矿用输送带纵向撕裂检测系统。该系统采用FAST角点检测算法及基于Hough变换的直线检测算法检测输送带纵向撕裂现象,并采用基于该检测方法的纵向撕裂检测无线传感器节点及速度传感器实现输送带纵向撕裂部位位置及长度检测。测试结果表明,对于长6m、宽800mm、运行速度为5m/s的输送带,该系统每秒可处理46.3帧图像,检测准确率为96.24%。     

基于多道线性激光的带式输送机纵向撕裂检测

煤矿井下环境昏暗、潮湿、粉尘大,采集的监控视频图像模糊,导致输送带纵向撕裂识别难度大,且现有研究成果仅关注有无纵向撕裂,未涉及撕裂损伤定位及趋势跟踪。提出一种基于多道线性激光的带式输送机纵向撕裂检测方法:采用矿用本安型结构光发射器向输送带表面投射多道线性激光、矿用本安型工业相机拍摄线性激光条纹图像,通过提取激光条纹中心线并分析其特征,判断单帧图像是否存在纵向撕裂损伤,存在损伤时搜索损伤边界点并计算损伤宽度、深度特征值;融合多帧图像检测结果及速度传感器数据,计算完整纵向撕裂损伤长度、平均宽度、平均深度;通过检测输送带上的标志物位置定位撕裂损伤纵向位置,求取损伤起点在输送带上的位宽占比定位横向位置,并基于纵向位置实现损伤趋势跟踪。设置输送带纵向撕裂损伤长度分别为0.73,0.95m,平均宽度为0.01m,平均深度为0.008m,采样速率为25帧/s,对该方法进行测试,结果表明该方法能够准确检测带式输送机有无纵向撕裂,损伤长度计算误差平均值为0.06m,损伤平均宽度、平均深度计算误差平均值为0.001m,纵向定位误差不超过0.1m,并可准确判断纵向撕裂发展趋势。     

基于显著性和最大熵的输送带撕裂检测

针对带式输送机在运行过程中输送带易撕裂的背景,根据人眼视觉系统特点和信息论相关理论,提出了一种基于视觉显著性和一维最大熵的输送带撕裂故障检测算法.首先在频域提取图像的显著性区域,然后计算显著图的最大信息熵,进而分割图像.实验结果表明,该方法具有较强的稳定性和适应性.     

选煤厂带式输送机输送带纵撕浅析

胶带防纵撕保护一直是困扰准能选煤厂的一个难题,至今还没有一个有效的解决方法,因此防纵撕保护一直是我们致力解决的问题。本文分析了准能选煤厂钢绳芯输送带纵向撕裂的原因,根据历年来带式输送机运行中出现的问题,采取相应的改进,现在使用的输送带防纵向撕裂保护开关的原理,使用效果分析,以及预防措施。     

钢丝绳芯输送带全断面实时透视仪在成庄矿的应用

钢丝绳芯输送带全断面实时透视仪是当前国内外较为先进的设备 ,能一次监测输送带的全部钢丝绳芯 ,并能进行接头伸长和强度计算及合理的数据库管理 ,还具有多媒体功能 ,有效地保证了该类输送带的安全生产     

钢丝绳芯输送带在线监测系统在马脊梁煤矿的应用

针对采用人工检测方式检测钢丝绳芯输送带运行状况存在效率低、精度差的问题,介绍了一种钢丝绳芯输送带在线监测系统的设计。实际应用表明,该系统可快速、准确地检测出输送带的运行状况,有效地预防了断带事故的发生,为煤矿安全生产提供了保障。     

基于隔爆兼本安型PLC的带式输送机预警系统

针对常规煤矿带式输送机故障保护系统可靠性较差、缺乏直观有效的预警信号等问题,提出了一种煤矿井下带式输送机预警系统的设计方案。该系统采用隔爆兼本安型PLC及工业现场总线技术,实现了多级带式输送机的联动控制、故障监测、文字语音预警等功能。应用结果表明,该系统运行稳定,可靠性强,提高了带式输送机的故障预警及事故处理效率。     

带式输送机一体化控制装置研制

针对带式输送机在缩带、张紧、卷带过程中存在作业程序多、劳动强度大的问题,设计了一种带式输送机一体化控制装置。该装置中的液压自动张紧装置完成带式输送机在运行过程中的自动张紧及工作面推移时的输送带储带任务;液压自动卷带装置把储带仓的输送带卷曲并移出带式输送机,再运至井上进行处理。实际应用表明,该装置运行效果较好,顺利完成了输送带的缩带、卷带工作。     

矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统研制

针对传统的矿用干式变压器监测方法采用热电偶检测干式变压器内部温度而存在监测量单一,不能有效反映干式变压器绝缘实时状态的问题,提出了一种矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统的设计方案,介绍了系统整体结构和故障诊断方法,建立了干式变压器匝间绝缘故障类型库。现场调试结果表明,该系统运行稳定,可实现对矿用干式变压器的远程实时监测和故障诊断预警功能。     

基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统研究

设计了一种基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统。该系统利用X射线的良好穿透性检测钢丝绳芯输送带中的钢丝绳缺陷,采用光纤将现场采集的图像信息传输到远程上位机中进行分析处理,实现了钢丝绳芯缺陷图像的在线智能识别和分析等功能。原理样机测试结果表明,该系统能够检测出切断、凿穿、接头抽动、撕裂等钢丝绳缺陷,在保证X射线安全工作的前提下,提高了检测效率和准确性。     

长距离带式输送机三点驱动控制系统研究

针对目前带式输送机驱动控制研究忽略了输送带的黏弹性对启动过程的影响、不能较好地模拟带式输送机启动过程的问题,分析了输送带的力学特性及黏弹性模型,并选用Voigt模型对输送带进行建模;利用Simulink与AMESim联合仿真平台,分别对带式输送机的机械部分和电动机控制部分进行建模。根据直接转矩控制原理和协同控制思想设计了长距离带式输送机三点驱动控制系统。该系统采用主从控制策略,以头部驱动电动机为主驱动,其余为从驱动,控制带式输送机头部、中部、尾部3个驱动的输出转速和转矩,使得带式输送机以预设速度曲线平稳启动并运行。仿真结果表明,由于输送带的黏弹性作用及带式输送机加速度不断变化,导致带式输送机的负载转矩不断变化,但带式输送机头部、中部、尾部3个驱动均能很好地跟踪预设的启动速度,说明三点驱动控制系统能够很好地控制带式输送机的启动和运行过程。     

带式输送机变频调速节能控制系统研究

针对某矿带式输送机电能浪费严重的问题,设计了带式输送机变频调速节能控制系统。该系统应用BP神经网络建立带式输送机煤流量、输送带速度和电能消耗的节能模型;基于遗传算法和神经网络对模型参数进行优化,得到了煤流量和输送带速度的最优匹配关系;利用模糊控制算法实现了带式输送机变频调速的节能运行。实际应用表明,该系统可根据煤流量大小调节输送带速度,节能效果显著。     

钢丝绳芯输送带可视断带诊断系统的研究

提出了一种钢丝绳芯输送带可视断带诊断系统的设计方案。该系统采用漏磁检测技术,由电磁传感器对钢丝绳芯输送带进行电磁检测;当检测出损伤部位时,下位机首先通过计算确定其坐标,然后控制X光检测部分移动至坐标处,对损伤区域进行拍照,图像信息由下位机传至上位机进行数据处理,确认其损伤并确定损伤类型后,在监控界面的相应坐标处显示报警,并显示损伤处的图像。现场测试结果表明,该系统较好地实现了钢丝绳芯输送带的可视化断带检测功能,准确性较高,误差小。     

煤矿输送带传输故障实时监测技术

分析了断带、纵向撕裂、跑偏、水煤和碎煤堆积等常见的煤矿输送带传输故障及其原因,总结了目前针对煤矿输送带常见传输故障的监测技术及其存在的主要问题;为了解决现有输送带传输故障实时监测技术只能事后报警、不能提前预警的局限性,提出了一种基于机器视觉技术的煤矿输送带传输智能监测及预警系统。     

矿用带式输送机齿轮箱混合故障诊断研究

针对基于振动信号分析的矿用带式输送机齿轮箱故障诊断方法存在不易处理混合故障信号的问题,提出了一种基于自组织映射网络的矿用带式输送机齿轮箱混合故障诊断方法。采用融入Shannon熵的小波阈值去噪方法对矿用带式输送机齿轮箱的标准多故障样本进行预处理,对预处理后的标准多故障样本建立高斯混合分布模型后,采用最大期望算法进行模型的参数估计,得到相应特征向量并输入自组织映射网络,自组织映射网络对不同混合故障类型的故障信号进行聚类和识别,从而判断故障类别。实验结果表明,该方法能有效诊断出矿用带式输送机齿轮箱的多故障混合信号对应的故障类别,整体诊断准确率为88%,在6种工况下诊断准确率为100%,为矿山机电设备的齿轮箱故障诊断提供了一种新方法。     

基于预见控制的带式输送机调速节能方法

针对目前的带式输送机变速节能控制方法均在短时间内对速度进行调节,速度突变易导致输送带撕裂、打滑的问题,提出了一种基于预见控制的带式输送机调速节能方法。该方法根据前一级带式输送机的物料运载量计算使下一级带式输送机以额定运载量运行所需的速度,通过预见控制调节下一级带式输送机运行速度;针对噪声对调速效果的不利影响,在预见控制中利用卡尔曼滤波对被控带式输送机状态进行最优估计,削弱噪声干扰,使调速过程平稳。仿真结果表明,该方法能充分利用带式输送机的运载能力,减少带式输送机功率消耗,在保证带式输送机安全运行的基础上达到了调速节能的目的。     

具有CAN总线功能的输送带温度保护系统的设计

针对矿井带式输送机的火灾问题并分析其原因,设计了输送机的温度监测系统.本文着重介绍输送带的常见故障形式及原因、CAN总线、测速和测温原理,以及保护系统、软硬件设计.本系统结构简单、成本低、实用性能好,经实验达到预期设计期望.