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矿用输送带图片_矿用阻燃输送带

来源：互联网 2022-01-12 05:38:52

皮带防纵向撕裂保护装置优化改造

立项背景：

由于主运输皮带煤流急、运量大，同时由于井下地质构造条件复杂，矸石截面较大，1001皮带经常会出现矸石或铁器等异物或障碍物划伤卡堵、跑偏、表面损伤等故障，严重时会发生胶带大面积纵向撕裂事故。现有皮带控制系统纵撕保护传感器采用磁感应方式的反逻辑接近开关，具有较大的局限性，因为只有漏下的煤矸、抽动的钢丝绳或划展的胶皮触动到拴在磁铁上面的拉绳才能起到保护作用，但由于胶带纵向撕裂事故影响因素及胶带状况变化多样，往往无法在胶带出现纵向撕裂的第一时间将皮带紧急停机，在未触发位置探头的时间里胶带会一直运行并继续撕裂，时延会导致事故的进一步扩大，因此检测的精准度无法保证。同时出现撕裂事故时皮带维管人员无法第一时间掌握现场胶带状况，只能安排人员到现场了解现场情况，靠人眼观察输送带外部情况来判断输送带是否存在故障，不能在线实时监测。

一、立项原因

为有效避免或减轻1001皮带大面积纵向撕裂事故的影响，塔山矿在1001皮带通讯控制保护系统的基础上加装了一套矿用输送带纵向撕裂检测装置，该装置充分弥补了原有纵撕保护传感器的功能缺陷，开创了国内采用机器视觉探伤技术检测胶带纵向撕裂的先河，能够对1001胶带纵向撕裂、带面破损等故障进行自动检测并及时报警停车，实现了对1001皮带机胶带的全天候全方位全视角精准防护。

二、成果内容与特点

（一）成果内容：

新增纵向撕裂检测装置率先采用机器视觉无损探测技术对胶带纵向撕裂、带面破损、跑偏刷边等故障进行自动检测。该装置由本安型线阵CCD摄像机、隔爆兼本安型LED线形光源、LED电源控制箱、防爆计算机、工控机、千兆以太网交换机、架体和防护罩板等组成。工作过程中，高亮度的线形光源发射的光线照射在输送带表面时产生漫反射光，线阵CCD摄像机通过线扫描感应漫反射光。

每次扫描摄取与运行方向垂直的输送带的一行图像，通过以太网传输给计算机，计算机运用快速处理算法、故障图像的特征提取和识别与定位算法对输送带运行图像进行处理，实时分析和识别输送带纵向撕裂、跑偏、表面损伤等故障，并且能够对故障进行精确定位，立即给出故障报警或停机控制信号，出现胶带撕裂时能在最短时间内将皮带紧急停车，有效避免重大纵向撕裂安全事故的发生，从而保证1001皮带机安全可靠运行。

图一：新型胶带纵向撕裂检测装置组成示意图

图二：新型胶带纵向撕裂检测装置监控界面

图三：新型胶带纵向撕裂检测装置现场效果图

图四：新型胶带纵向撕裂检测装置安装位置图

二）创新点：

1、在1001皮带通讯控制保护系统的基础上加装矿用输送带纵向撕裂检测装置，充分弥补了原有纵撕保护传感器的功能缺陷，当其中任何一套装置检测到胶带纵向撕裂，1001皮带机会自动紧急停机，增强了纵撕保护的可靠性与准确性。

2、采用机器视觉无损探测技术，当输送带发生纵向撕裂后，皮带表面可能会出现撕裂、堆叠等现象，通过图像来判断是否发生纵向撕裂，相对纵撕保护传感器极大降低了故障检测的时间延迟，防止事故进一步扩大。

3、为了采用本安型高速线阵照相机，图像质量清晰无重影，实现对高速运行的1001皮带机的实时在线监测，有利于维管人员实时掌握胶带带面状况。

4、采用高强度LED光源为照相机提供光源，能够生成清晰图像，而采用激光照射在胶带表面有水的情况下则无法生成清晰图像。

5、线阵照相机外壳和LED光源外壳采用防静电有机玻璃，同时喷涂具有防水性、防油性和自洁功能的纳米漆，既保证透光性和耐划性好，又能对镜头及光源进行防护。

6、当检测到线阵照相机表面有煤泥等异物时，控制箱给出控制信号到隔爆电磁阀控制压风喷水装置对线阵照相机外壳以及LED光源外壳表面进行清洗工作，有效解决煤矿现场环境煤尘、煤泥较多对图像清晰度的影响。

7、因采用三个本安型线阵照相机多视点方案，解决现场输送带上下皮带间间距较小、皮带较宽造成视角不够的问题。

8、整体采用护板严密遮挡防护，从而消除了洒煤对检测精度的影响。

9、采用工业以太网传输图像数据，通过以太网发指令给控制箱对设备进行供电、断电操作，无需手动开、关电源，能够实现远程在线监测。

三、效益分析

该装置的应用极大提高了1001皮带纵撕保护的灵敏可靠性，降低了纵撕检测的时间延迟，从而对胶带形成了全方位有效防护，应用以来，1001皮带从未发生一次重大纵向撕裂事故，有力保证了人员安全及设备可靠运行，具有明显的社会经济效益。

四、应用前景分析

该装置采用的机器视觉无损探测技术为国际首创，能全面实时监控皮带带面状况，对受损部位精确捕捉并定位，增强了纵撕保护的可靠性与准确性，便于维管人员远程掌握带面受损情况，有效避免事故的进一步扩大，为事故紧急处理提供有力保障。这为胶带探伤开辟了新的思路，引领了输送带防纵向撕裂保护的研究方向，具有广阔的推广应用前景，应在煤流系统胶带防纵撕保护中大力推广应用。

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