矿用单绳缠绕双滚筒提升机竖井钢丝绳在线实时监控系统设计方案

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1、矿用单绳缠绕双滚筒提升机竖井钢丝绳在线实时监控系统设计方案二○一三年八月二日钢丝绳在线实时监控的设计方案一、目前检测的现状煤矿的主副井提升钢丝绳在遭遇淋水、粉尘、含硫气体的恶劣环境下频繁工作，钢丝绳断裂的事故时常发生。为了保证安全，煤矿安全规程以很大的篇幅对钢丝绳的使用进行严格的规范。各种股捻钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比或直径量减小量达到煤矿安全规程第404条、405条、406条规定，提升钢丝绳必须每天检查1次，必须更换。每天眼看、手模、尺量检查钢丝绳。几千米长的提升钢丝绳由人工检查，企图及时发现缺陷，真有点勉为其难，内部的断丝

2、就更不可能发现。在便携式钢丝绳电脑探伤仪诞生，从技术上解决了煤矿钢丝绳的在线检测，众多煤矿已率先投入使用。我们现行的检测仪器是虚拟式的，利用现代的功能强大的IT技术，将该设备的的技术性能加以拓展与衍生，应用于钢丝绳在线实时监控，成为煤矿保障安全的工具。二、现场条件与要求目前需解决煤矿主副井钢丝绳实时在线监控方案，其现场条件：（一）主井为竖井，四绳摩擦式提升机的提升机，钢丝绳的直径为24.5mm，正常运行速度为m/s，。监控要求：在每根钢丝绳上安装一个传感部件，并将采集的监控信号送入操作机房，由机房的计算机进行采样控制与实时观察，当钢丝绳往复运动时

3、，系统自动进行采集信号，可定时对数据进行存储；能对数据进行处理分析可生成检测报告，同时有报警提示；同时将机房内计算机的钢丝绳实时监控信息上传到调度监控中心。现场与机房图一、监控方案的设计1、工作原理：　　GNDT钢丝绳在线监控系统采用双重监控方式：电磁监测与视频监控两大功能。可同时将两种不同方式的监控信息及时上传到监控主机，以确保设备的正常运行，真正实现了防患于未然的效果。监测系统的传感探头外观采用圆形结构、周向环绕、轴向磁化，当钢丝绳快速通过传感探头时，传感探头中的永久磁钢深度磁化钢丝绳，并达到饱和。钢丝绳的局部损伤等缺陷同步产生向外扩散的漏磁

4、场，向空间扩散的信号经集聚并被磁敏元件接收；同时金属截面积变化同样产生磁通量的变化，传感部件中的磁桥回路的装置及时地测量到磁通量变化的信号，两路信号同步通过模数转换模块后，将转换后的压缩数字信号输入固定的计算机，由在线监控系统的程序对转换的数据进行实行地、连续地、动态地显示与观察数据信号及其变化，并对数据实时处理分析，对缺陷超出限值及时发出预警信号，及时将预警数据与分析报告上传至监视与控制机构。以便采取进一步的合理预防手段，防范隐患扩大或事故发生。在采用电磁原理监测同时，设备增加了可选择的现场视频监控，可及时将监测现场的各种信息以视频图像的形式传

5、送控制监控主机，能可靠地随时掌握现场的信息，更好了保证监测的效果。2．技术参数Ø对煤矿提升运输钢丝绳进行实时在线监测，并对钢丝绳内外部各类缺陷（钢丝绳的内外部断丝、锈蚀、变形、磨损等）提出预警信号。Ø根据不直径的钢丝绳选配传感导套。Ø钢丝绳允许运行速度：不大于3m/s（在线固定安装）Ø根据煤矿安全规程中钢丝绳的报废要求的规定值予以报警：危值损伤实时检出率：=100%危值损伤定量判准率：＞95%限值损伤实时检出率：=100%限值损伤定量判准率：＞95%Ø金属截面积定量变化率（LMA）检测能力：　检测灵敏度重复性允许误差：±0.055%　　检测精度示

6、值允许误差：±0.5％Ø位置（L）检测能力：检测长度示值百分比误差：±0.3%Ø钢丝绳振摆幅容值域：0-20mmØ红外夜视距离:≤5MØ红外遥控距离:≤8MØ镜像功能:N/AØ镜头安装:Pin-hole4.2mmlensØ红外发视发光波长:850nmØ系统工作电压：AC220V±20%Ø工作环境温度：-20℃-+60℃3．主要功能：1)产品严格按照《煤矿安全规程》和国家标准GB/T21837-2008《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》。2)固定式安装，可对钢丝绳寿命全过程进行实时检测和监测功能；3)同时系统增加视频监控功能，及时将监控现场的信息以图像的

7、形式上传至监控主机，达到双重监控效果。4)可对钢丝绳剩余载荷进行计算与可靠评估5)能准确地检测出在线钢丝绳的断丝、锈蚀、变形、金属横截面积损失等各类缺陷；6)能够准确判断钢丝绳断丝部分的准确位置；7)可对被测钢丝绳全程状态信息进行提取、转换、处理及存储；8)可对钢丝绳各种损伤进行定性、定量检测，并对超过一定范围的损伤实时声光报警；9)可对钢丝绳进行全天候自动监测，并及时提供完整的损伤检测报告。系统能按日期自动生成数据库，保存检测数据，具有打印曲线及报表功能；10)能够在同一界面显示一根、或多根钢丝绳检测曲线；11)对钢丝绳循环或往复运动时，系统可

8、自动控制往复周期，进行连续地跟踪监测；12)能实时对处理数据，对超限数据，装置可以自动发出声光报警；可根据设定的危值和限值的量，进行各类