钢丝绳芯输送带X射线在线检测系统的设计与应用
钢丝绳芯皮带在线检测实时监控技术研究与应用
钢丝绳芯皮带在线检测实时监控技术研究与应用就平煤集团公司来讲，各矿目前大量使用钢丝绳芯皮带机，担负着井下原煤运输的主要任务。
为了保证钢丝绳芯胶带机安全运行，需要研制可靠检测胶带内绳芯在运行过程中变化情况的技术与装置。
二、项目研究的意义1.可将日常检查人员从繁琐的劳动中解放出来；2.能够准确定位胶带的断带程度和位置，及时给出更换胶带的报警信号；3.有利于促进煤矿设备的自动化监测监控水平；4.从根本上保证胶带机的安全运行；5.可实现此技术和装置的产业化，产生可观的经济效益。
三、平煤集团钢绳丝绳芯胶带检测的技术现状平煤集团大多数矿井对胶带接头抽动检查时都是采用目测方法，凭经验判断其是否抽动或是采用手提X光机，利用检修时间逐个接头检查。
这些都不能实现钢绳芯胶带接头抽动形状和长度进行在线监测和预报。
四、项目的主要研究内容1.弱磁检测技术在钢丝绳芯胶带的应用研究；2.传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究；3.系统控制程序的研究与设计；4.接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究；5.整个装置的工业性试验研究。
五、关键技术其关键技术是磁检测技术，探测器技术、微电子集成技术、计算机智能技术及网络通讯技术、软件技术、信息管理技术以及这些技术的整合。
六、研究方案发射传感器首先向钢绳芯发射相同的信号，这些信号在不同的位置有不同的反映，接收传感器把这些不同的信号接收进来，然后转化成电信号送到计算机进行处理。
将处理后的数据与初始数据进行比较，若有差别说明接头处绳芯有抽动或接头之间有断绳。
（图3 系统框图）项目调研与资料收集计算机智能技术规程及规定传感器技术钢丝绳监测与诊断技术钢丝绳探伤检测方法调查资料收集整理研究方案制订弱磁检测技术在钢绳芯胶带的应用研究胶带钢丝绳铁磁性物质的空间磁场矢量合成理论研究传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究设备配套工业试验系统控制程序研究数据采集试验传感器接收钢丝绳信号性能实验鉴定验收七、强磁检测和弱磁检测的选择1.传感器技术性能不同。
输送带在线检测技术在煤矿生产中的应用
（ ）可在 线实 时监 测 到 硫 化接 头 抽 动 、 头 脱 ２ 接 胶、 接头 内断绳 、 损伤情 况 。 （ ）可 模 拟 ｘ 光 机 检 测 方 式 ， 输 送 带 的 接 ３ 对
输 送 带
体造成危 害 ， 且 因检 测准确 变较 差 ， 有疏 忽还 会 而 稍
造 成人员 伤亡 事故 。
．
输 送 带 硫 化 接 头 的 检查 现在 也 只是 凭 肉 眼 观
测 、 经验来 判 断接头 的硫化 质量 ， 凭 尽管 在班 中严格 按规 定巡视 检查 ， 若 监测不 到位 ， 容 易 出现 断带 但 很
力６ ０万 ｔａ１７ ／ ， ６年进行环节改造 ，９０年核定能 ９ １８
力为 １０万 ｔａ２０ ２ ／ ，０ ８年矿 井原 煤产量 达到 ２０万 ｔ ３ ， 随着产 量 的逐 年上 升 ， 矿 现有 的运 煤设 施 如 钢 丝 该 绳 输送 带 ， 由于运距 长 、 荷大 、 负 设备 老化等 问题 ， 经 常会 出现接头 易损 、 钢丝绳 断丝 等现象 ， 为安全 生 成
产 的一 大隐患 。现 阶段 常用 的便 携式 断丝检 测仪 虽 然 携带方 便 ， 因采 用 Ｘ射 线 来 进 行 检 测 ， 但 易对 人
传输到地面检测中心 的终端服务器上 ， 所采集 的信 号 经计算 机处 理后 即可 自动生成 文本 形式 的检 测报
告， 可及 时准确 地测 出钢丝 绳 断丝及其 锈蚀 位置 。 图 １所 示 为 传 感 器 箱 和 输 送 带 的 安 装 位 置 关 系 ， 感器 箱可 根据 现 场情 况 安 装 在 输送 带 的下 部 传 或上 部 。箱 内通 常设 置 ４ 传感 器 ， ８组 每组传感 器 监 测 １～ ２根 钢丝绳 ， 输 送 机 运行 状况 下 ， 分 别对 在 可 输送 带进行 不 间断 的扫描检 测 。
TCK钢丝绳芯输送带在线监测系统应用研究
摘要:针对钢绳芯输送带在煤矿运输中存在检查监测困难的缺陷，TCK采用弱磁检测技术，结合现代网络通讯技术、计算机技术、防爆技术等现代前沿科技成果，成功解决了钢丝绳芯输送带的在线自动监测难题。
关键词:钢丝绳芯输送带在线监测1概述钢丝绳芯带式输送机是煤矿生产领域的重要运输设备。
在实际工作中，受接头抽动、绳芯断裂、锈蚀等各种隐蔽性因素的影响和制约，进一步使得钢丝绳芯引发断带事故。
因此，检测钢丝绳芯输送带安全隐患显得尤为重要。
冀中能源股份有限公司邢台矿为年产量为195万吨的矿井，二强皮带负责井下原煤输送的咽喉要道，一旦发生事故，直接影响原煤的运输任务，将对矿井造成巨大的危害，因此二强皮带的运行状态，始终受到管理者的高度关注。
目前，通过采用人工目测法、辅助仪器检测法的方式对钢丝绳芯带式输送机展开日常维护检查工作，其不足是耽误时间，影响生产。
因此，研究一种在线、实时、自动的检测系统，对钢丝绳芯带式输送机进行检测显得尤为重要。
TCK钢丝绳芯带式输送机在线实时自动监测系统作为一种先进的检测技术，是集网络通讯、电脑软件、防爆等功能于一体，该检测系统提出了一种全新的安全监管解决方法。
能够准确检测输送带中钢丝绳芯接头的抽动、位移，以及断绳、疲劳、锈蚀等可能导致断带事故的安全隐患，有效的解决了输送带隐患检测的技术难题。
2弱磁检测的基本原理胶带中的钢丝绳采用优质钢材制成，具有良好的导磁能力。
当钢丝绳芯输送带中的钢丝被磁化后，在钢丝绳表面产生感应磁场Bz1，与缺陷磁感应强度方向相比，Bz1正好相反。
传感器综合处理磁感应强度时，主漏磁感应强度B z1通过用步长磁感应强度矢量B b进行抵消。
对于传感器线圈来说，其某点捕捉到的磁感应强度是钢丝绳外改点各种磁感应强度沿轴向方向分量的矢量和，即：B S=B Z1+B b+B h+B y+B d+B m+B x+B p+B'b+……B n=ni=1∑B i式中：B s、B z1、B b、B h、B y、B d、B m、B x、B p、B'b、B n、B i分别代表传感器线圈捕捉到的磁感应强度、主漏磁感应强度、补偿磁感应强度、环境磁感应强度、偏移磁感应强度、断丝漏磁感应强度、磨损漏磁感应强度、锈蚀漏磁感应强度、疲劳漏磁感应强度、变形漏磁感应强度、第n个磁感应强度矢量、任何缺陷磁感应强度。
钢丝绳芯输送带X光实时在线检测系统验收报告
ZSX127-160D钢丝绳芯输送带X光实时在线检测系统验收报告设备名称：钢丝绳芯输送带X光实时在线检测系统规格型号：ZSX127-160D设备制造厂：山西戴德测控技术有限公司一，实物清单二，技术指标主要技术指标2.1性能参数1）系统工作电压：AC 1140/660/380/220/127V；2）系统工作电流：≤5A（在AC 127V供电状态下）；3）可容检测胶带速度：0～9.6m/s；4）可容检测胶带宽度：1.4m；5）可容检测胶带厚度：≤40/80cm；6）通讯方式：以太网；7）通讯距离：5m/100m/120Km；8）防护等级：IP57；射线剂量≤0.5mR/h；9）分别率：0.8mm×0.8mm/1.6mm×1.6mm；10）可识别最小断裂：1.6mm；11）可识别最小抽动：3mm；12）缺陷定位误差：横向≤1cm，纵向≤5cm；13）软件运行环境：Windows XP/NT/9x；2.2环境参数1)工作环境环境温度一般为-35℃~+40℃；平均相对湿度：不大于95%（+25℃）；大气压力：86~106KPa；有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。
2)电气环境供电电压：AC 127V、220V、380V、660V或1140V均可，可承受波动范围：75%～110%；输入工作电流＜5A（在AC 127V供电状态下）。
三，验收说明我矿强力皮带承担主要运输任务，但长期以来始终没有找到一种先进的检测设备，对强力胶带的检查一直使用便携式X光机、人工观察、电磁感应式等检测方式，这种几种方式存在检查周期长、对操作人员危害大、结果不直接等缺陷，无法满足生产需求。
山西戴德测控技术有限公司研制的具有国际先进水平的ZSX127-160D型胶带钢丝绳芯输送带X光实时在线扫描系统，于2012年2月为我矿实施了安装，安装调试后，该设备运行状态良好。
通过实际使用，我们认为，该产品具有如下特点:：1、操作人员无需在设备安装位置进行开关电源、开关射线、采集图像和设备状态监视等操作，可以在距离设备一定距离内完成所有设备操作和状态监测的工作。
X射线在钢绳芯输送带无损检测系统中的研究
X射线在钢绳芯输送带无损检测系统中的研究苗长云天津工业大学信息与通信工程学院中国天津市河东区程林路63号miaochangyun@摘要本论文主要关于一种X射线无损检测系统在钢绳芯输送带的应用上做了深入研究，同时提出了详细的设计方案。
通过对输送带的图像处理算法的研究，实现了边缘检测，接缝处的伸长检测和断裂检测。
同时用C#.NET开发了一套系统软件以实现在线测试，运行，实时显示以及数据存储。
该系统可在线检测输送带的图像，并进行处理和分析。
因此，当检测到钢绳芯腐蚀，断裂或者接缝伸长时，系统立刻发出警告以避免主要安全事故，提高生产效率。
所以，该系统将带来卓越的经济效益和社会利益。
关键词：X射线；无损检测；信息获取；1.引言输送带采用钢丝绳以一定的空间长度排列在芯胶里面构成其框架，同时采用不同功能，一定厚度的橡胶构成其表面。
其原理图如图(1)所示。
图(1)输送带具有柔软的质体，高强度抗拉性，小伸长率，良好的成槽性，强耐磨性以及良好的抗疲劳能力。
输送带是具有长距离，高速度，大负重的大规模直线运输装置，在煤矿，港口，码头等领域得到广泛的应用。
它是中国现代化生产的主要传输装置之一。
输送带在煤矿生产过程中是不可缺少的。
在实际作业过程中，钢丝绳锈蚀导致的断带，负重过载导致的断带或者接缝处伸长，恶劣的工作环境，物体的磨损和皮带的寿命都将引起重大安全事故或者生产工作暂停。
原料的流失，设备的损坏，巨大经济损失和人员伤亡将严重影响生产效率和安全。
如果一个煤矿发生了输送机皮带断带事故，生产将被停止一周，同时将直接造成大于一千万元的经济损失。
因此，为了能实时观察输送带的运行状态，保证安全生产，我们需要采用无损检测技术开发出一套输送带无损检测系统。
2.系统设计A．X射线探测理论X射线探测方法是采用其在材料或者工件上的投影结果，和X射线穿过材料和工件时强度衰减的程度以及在胶卷上形成的不同的灰度图像来检测物体内部缺陷。
存在缺陷的部位比其他部位吸收X射线的能力弱，从而通过此位置的射线强度将比较大。
皮带输送设备在线监测系统的设计及应用
皮带输送设备在线监测系统的设计及应用摘要：在采煤过程中，井下输送设备是非常关键的设备。
通过使用带运输设备，就可以完成的工作表面挖掘地面，这进一步降低了人工操作的力，并确保煤炭开采的原煤运输业务。
自动化工作水平进一步提高。
关键词：输送带设备；在线监测；设计；应用一、输送带设备在线监测系统主要功能分析1、它可以实时监控设备的运行状态在传送带的检查过程中的设备，它主要是基于手动装置去地铁系统的站点以验证实际的操作状态，这往往使所述计算机在时间来控制，并产生设备故障的传送带。
概率显着增加，停机时间也增加，这将对煤矿的安全生产和矿山的经济效益产生非常不利的影响。
因此，有必要建立一个系统函数远程在线监测，以确保运输设备监控频段时，维修人员在网上获取相关信息，而不必去到现场。
在线监测的相关参数包括振动参数，温度参数，速度参数，偏差参数和撕裂参数。
2、可以实现预警和故障报警的异常问题如果运输设备的波段操作过程中处于异常状态，则可能设备故障运输的问题，前带注意到这个问题，并提醒相关操作人员运输设备的频段是不正常的，以便操作员能够准确，及时地进行检查。
工作如果存在与输送带的设备出现问题，系统必须提醒操作者声音和光，运输设备的频段必须立即停止，以保证维护人员可以进行检查，及时维护。
3、自动收集和记录带式运输设备的相关参数在该输送机系统的初始操作，各种参数的数据的收集和记录必须手动在现场，以获得信息相关的参数执行，并且监测系统引入线可以用于设备传送带。
自动收集和注册参数信息。
时间间隔值的文件数据信息被设置为20秒，以确保检测到的相关信息可以在时间被输入到数据库中，并且可以自动生成的每日报告和每周报告。
月度报告和年度报告为团队维护人员提供了更加真实可靠的设备性能历史记录。
4、具有智能信息检索功能在煤矿的地下控制站之间，建立的在线监测系统具有报告信息查询按钮，历史曲线查询按钮，报警按钮的主界面按钮，等，当操作这些按钮时，可以在井底实时查询相关信息。
钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置应用
钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置的应用摘要：介绍钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置。
该装置能检测运行中的输送带，当发现故障时，可及时采取措施进行处理。
该装置在我矿已运行多年来，工作稳定可靠，保证了钢丝绳芯输送带的运行安全。
关键词：钢丝绳芯输送带监测安全生产冀中能源峰峰集团薛村矿井下一水平（+30m）至三水平（-280m）采用钢丝绳芯输送带作为运煤主提升设备，其型号为dx—4,全长1243m，平均倾角15度40分，输送带的型号gx—3500*1000,总装机容量为4*220kw。
于1996年7月安装钢丝绳芯输送带横向断裂监测装置，运行至今，多年来工作性能稳定，对该钢丝绳芯输送带监测维护起到非常重要的作用，避免了多起重大事故的发生，保证了薛村矿井下主运煤输送带的安全。
钢丝绳芯输送带监测装置组成及工作原理1. 装置的组成:该装置由固定部分和可移动部分两大部分组成。
固定部分为一套微机，安装在井下皮带机旁的硐室内，用于观察监测钢丝绳芯输送带。
可移动部分安装在一矿车底盘上，微机主机箱内安装有一块图象处理板(3)。
移动部分机壳内装有：x射线源；x射线接收板(1)；图象象素控制板(2)及直流稳压电源等,随矿车一起在轨道上移动。
在需要监测时，移到运行中的下皮带下方，不影响胶带输送机正常工作。
监测完毕后推到专用硐室内。
2. 装置的工作原理：x光射线穿过运行着的钢丝绳芯胶带，照射在x光射线接受板（1）上，板（1）上有晶体覆盖着的光电二极管阵列，把x光信号转换为电流信号，经放大和采集，形成离散的模拟象素信号，再送到图象控制板上（2）。
板（2）首先把图象象素模拟信号放大，再把每个模拟信号转换为8位数字信号，传达到微机内的图象处理板（3）中，在显示器上进行动态实时显示。
此外，可通过操作键盘，实时随机地把一帧图象存入微机，必要时又可把储存的图象再复现在显示器屏幕上，进行放大.漫游.等处理，也可进行接头伸长和原带强度的计算，当接头伸长和原带强度超标时，给出报警信号。
新型钢丝绳芯输送带X光机在线检测装置的应用
关键 词 ：钢丝 绳芯输 送 带 ；在 线检 测 装置 ；检测 装置特 性
中图分类 号 ：Ｔ ２ Ｐ３ 文 献标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１７ ０ ５ （ ０ ２ ０ －１ ２０ ６ １— ９ ９ ２ １ ） ８０ ２ －３
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｗ — Ｒａ ｐｌｃ ｔｏ ｆＮｅ Ｘ － ｙ Ｏｎ —Ｌｉ ｔ ｃ ｉ ｎ ｖ ｃ ｏ — ｎｅ Ｄｅ ｅ ｔｏ Ｄｅ ｉｅ ｔ Ｓｔ ｅ ｂ ｅ Ｃｏ ｅ Ｃｏ ｅ ｉ ｇ Ｂｅ ｔ ｅ ｌＣａ ｌ ｒ ｎｖ ｙ ｎ ｌ
１ １ Ｚ Ｔ Ｘ—Ｓ Ａ） 用本安 型 Ｘ射 线接 收传 感 器 ． Ｈ Ｓ （ 矿
１ 组接收传感器 （ 长度 ８ ０ ｍ） ０ ｍ 主要由 ２个 箱体 、８个接
收 传 感元 件 模 块 、２个 信 号 转 接 板 组 成 ；根 据 胶 带 宽 度 不
同，由２～ ６组 （ 大 ）接 收传感 器箱 体 拼接 ，适用 ０ ８— 最 ．
水淋等 环境 中，给 带式输 送机 的安 全使 用带 来极 大的 隐 患 ，甚 至 可 能造 成 重 大的带运行中的安全 隐患，是确保其安全运行的关键 。新型钢丝绳芯 输 送 带 ｘ光机在 线检 测装 置的应 用为钢 丝 绳 芯 带式 输送 机 运行 中隐患 的在 线监 测 提 供 了有 效 的
丝绳芯输送带又 占到很 大 比例 。煤矿 井下 带式输 送机 由于
使用环境恶 劣 ，经常处 于腐蚀 、磨损 、水 淋等 环境 中 ，给
胶 带 机 的安 全 运 行 带 来 极 大 的 隐 患 ，甚 至 可 能 造 成 重 大 的
８１ ０ ；⑦ 安装 连接 架 ；⑧工业 隔爆兼 本安摄像 头 ；⑨矿用 隔
ｏ ｅ ｓｅ ｌ ｏ ｄ ｃ ｎ ｅ ｏ ｅ —ｒ ｎ ｉ ｅ ｄ ｔｃｉ ｎ ｄ ｖ ｃ ｅ ｌ ｔ ｏ ｏ ｐ ｅ ｅ ｔｔｅ ｒ ｐ ｕ ｅｏ ｔｅ ｏ ｄ ｃ ｎ ｅ ｏ ｆｎ ｗ ｔ ｅ ｒ ｏ ｖ ｙ ｒｂ ｈ Ｘ ｃ ｙ ａ ｏ ｌ ｅｅ ｔ ｅ ｉｅ ｄ ａｓｗｉ ｈ ｗ ｔ ｒ ｖ ｎ ｈ ｕ ｔｒ ｆｓｅ ｌｃ ｒ ｏ ｖ ｙ ｒ ｎ ｏ ｈ
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同时探测器有继电器ＩＯ接口，可控制射线源开关； 计算机通过ＲＳ．２３２接口连接射线源，可设置射线源 工作参数，包括高压、电流，控制射线发射或停止，以 及监控射线源温度。
２检测软件 软件系统主要功能包括探测器控制、图像数据 采集、钢丝绳芯输送带接头识别、缺陷识别报警、数
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｃａｎ
ｏｎｌｙ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｗｉｒｅ，ｂｕｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｃａｎｎｏｔ
ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｂｅｌｔ．Ｉｎ ｉｍａｇｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ
ｕｓｅｓ
备。钢丝绳芯输送带与物流直接接触，长期在高温
过对穿透量的分析，就可以探明物体内部的情况。
１系统设计
１．１
高湿环境高强度运行，容易出现磨损和老化缺陷，如 不及时发现缺陷情况，容易出现断裂事故，造成人员 伤亡和经济损失，因此对钢丝绳芯输送带的缺陷检 测和识别尤为重要。 早期钢丝绳芯输送带中钢丝的情况，应用电磁
ｓｏｌｖｅ
ｔｈｉｓ
ｐｒｏｂｌｅｍ，ａｄｏｐｔｓ
ｔｈｅ
ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ
Ｘ－ｒａｙｓ
ａｎｄ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｓｉｇｎｓ ｔｈｅ Ｘ—ｒａｙｓ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｔｅｅｌ ｗｉｒｅ
ｂｅｌｔ．Ｔｈｉｓ
ｔｏ
ｓｙｓｔｅｍ
造了效益。
参考文献： ［１］张良．液压支架电液控制系统的应用现状及发展趋势［Ｊ］．煤 炭科学技术，２００３，３１（２）：５－８．
图３控制器放盖板机构示意图
１一螺钉分料机构；２一红外检测开关；
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２０１３（５）．
３一螺钉排列机；４一螺钉导向机构
图４改造螺丝排列机示意图
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化，２００１（６）． ［４］戴远敬，吴志荣，吕理龙．剧毒物料铁桶自动包装封盖码垛生 产线的研制［Ｊ］．包装与食品机械，２００８（３）． ［５］ 杨春亮．应用ＰＬＣ和变频器的带钢自动拧紧控制系统设计 ［Ｊ］．天津冶金，２０１３（２）．
ＶｉｓｕＭ Ｓｔｕｄｉｏ
２０１０开发环境，使
用面向对象的Ｃ＃编程语言。
１一驱动电动机；２一被测钢丝绳芯输送带；３～探测器； ４一射线源发射出的扇形射线束；５一射线源
探测器控制和图像数据采集功能是由东北大学
提供的ＤＡＣＮＴ控件，包括开始采集、停止采集、速 度设置、图像校准、图像格式、图像路径等，可在软件 中调用即可，需要编写的主要功能为接头识别和缺 陷识别报警。
・７０・
煤矿机电
２０１５年第６期
钉夹座为球座式结构，由下压式电动螺丝刀下压，完 成拧紧动作。该机构有效解决了螺钉长径比不满足 气管上料要求及不锈钢材料的问题，实现了螺钉的 自动上料及自动拧紧。
缸位置等信息。驱动器、步进电机、电磁阀、气缸作 为系统输出，控制系统中执行机构运动。其中步进 电动机运动控制采用￥７－２００ ＣＰＵ自带２０ ｋＨｚ脉冲 输出，软件定义运动包络线的方式，配合接近开关进 行位置控制。 为简化通讯系统设计，每台专机设置两路开关 量接收另外两台专机信号，若有专机发生故障，则另 外两台专机接收到故障信号，在完成当前控制器装 配后，停止后续操作，待操作人员排查故障后，按复 位按钮，３台专机恢复正常工作状态。
接头识别是缺陷识别和定位的基础，检测前进 行预扫描，软件自动识别接头并存储，可自动指定或 人工指定起始接头，所有的识别和定位都以起始接 头为参考。算法流程见图４。
Ｅ（“，矽）ｂ）＝∑。，Ｇ（ｚ，），）［八戈＋Ｍ，Ｙ＋秽）一八石，来自）］２（１）（
开始
：
式中，ｃ（ｘ，Ｙ）为高斯模板以戈，Ｙ）为图像灰度函数。
环境温度决定是否加装风冷装置。 １．２探测器 探测器为整个系统的核心部件，必须满足系统
对分辨率、检测速度、接口、可靠性等要求。 综合各种因素，选择了东北大学研发的线阵列 探测器，其规格有ｌ
２．０ ｍ、１．２ ｍ、１．４ ｍ、１．６ ｍ、１．８ ｍ、 】一矿…王｛、』ＩＩ，：二１¨Ｉ“【：Ｌ、一探。Ｉ＿＿｜Ｉ器：４一Ｊ；¨线）娘
３结语
１一真空吸盘；２一盖板移载机构；３一盖板存储区；４一盖板升降机构
根据矿用控制器实际生产需求，设计了结合倍 速链生成线，完成封盖工序中涂胶、放盖板、拧螺钉 等３步工序的３台自动装配专机。在实际生产应用 中，与传统人工生产方式相比，３台专机同时工作， 实现了矿用控制器封盖３步工序的自动化生产，并 节省了人工，生产效率提高３８％左右，降低了工人 劳动强度，提高了产品装配同一性，为企业及社会创
图２。 计算机通过光纤和环网连接，传输距离可达数
图３软件图像数据采集界面图
万方数据
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煤矿机电
・６７・
均通过图像比对实现。 ３接头和缺陷识别算法
３．１接头识别
图像比对算法包括基于灰度和基于特征两类， 在对钢丝绳芯输送带检测中，不同的检测时间灰度 有可能存在波动，故选择基于特征的识别算法。特 征提取采用Ｈａｒｒｉｓ算子，其计算公式为：
２０１５年第６期
煤矿机电
。６５・
唐伟，孙丽娜，陆志国．钢丝绳芯输送带Ｘ射线在线检测系统的设计与应用［Ｊ］．煤矿机电，２０１５（６）：６５－６７，
７０．ｄｏｉ：１０．１６５４５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｍｅｔ．２０１５．０６．０１８
钢丝绳芯输送带Ｘ射线在线检测系统的设计与应用
唐伟１，孙丽娜２，陆志国２
（１．辽宁省高速公路管理局鞍山管理处，辽宁鞍山１１４０１１；２．东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳１１０８１３）
构，必须保证射线源发出的射线束与探测器入射窗
口平行。机械结构示意图见图ｌ。
１ ２ ３
据储存和查询、数据远程共享等。东北大学提供的 探测器接口软件为ＡｃｔｉｖｅＸ控件形式，给软件编写 提供很多便利，可采用任何一种支持ＡｃｔｉｖｅＸ控件 的编程软件即可，包括ｃ＋＋、Ｃ＃、ＢＡＳＩＣ等，本软件 系统采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
件检测其漏磁场分布，识别钢丝是否存在断裂情况。 由于该技术不能直接成像，定位又不准确，只能检测 钢丝而不能检测输送带，已逐步被Ｘ射线检测技术 取代。 ｘ射线是波长极短的电磁波，具有穿透能力，而
物质的密度大小又影响Ｘ射线的穿透量的多少，通
带式输送机具有大功率、远距离、大倾角、大运 量、高效率、连续运转、寿命长等优点，在煤矿、铁矿、 码头、电厂、水泥厂等单位已广泛应用，是一种大传 输量、低成本、连续可靠的块体或粉体物料输送设
关键词：
ｘ射线；线阵列；数字图像处理；接头识别
文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—０８７４（２０１５）０６—００６５—０４
中图分类号：ＴＤ５２６；ＴＬ８１６＋．１
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｘ－Ｒａｙｓ Ｏｎ—Ｌｉｎｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｔｅｅｌ Ｗｉ ｒｅ Ｂｅｌｔ
片范围是否一致，如果一致就忽略，反之就提示，用 户看到提示后再察看图像是否有误，确认无误后便 可提交相关部门。 （下转第７０页）
二值化后，计算各像素累加值，建立累加值曲 线，通过寻找曲线的梯度值，即可识别接头位置，存 储备用。 ３．２缺陷识别 主要包括对输送带和钢丝缺陷的识别，前者包 括裂纹、起泡、磨损等，后者包括退丝、断丝、绕丝等， 万方数据
感应原理先将钢丝磁化到饱和状态，然后用霍尔元
ｘ射线源 Ｘ射线源产生连续谱ｘ射线，通过前准直器后
穿透钢丝经输送带，透射线又通过后准直器到达探
测器。由于现场钢丝绳芯输送带宽度由８０～２００
万方数据
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煤矿机电
２０１５年第６期
ｃｍ不等，需要较大的辐射范围，选用了辐射角为 ８０。的固定靶球管。根据穿透率和分别率要求，选定 高压为１６０ ｋＶ，管电流为１．０ ｍＡ即可。为了满足 连续运转的要求，需要使用连续循环油冷，外壳根据
５结语
作者简介：王晗（１９８４一），男，工程师。２０１０年毕业于北京科技大
学（硕士学位）。现主要从事工艺装备研制工作。 （收稿日期：２０１５—０４—０７；责任编辑：姚克）
图２系统连接示意图
ｍ等，根据钢丝绳芯输送带宽度选择对应规格
即可。像素间隔为１．６ ｍｍ，采集速度最大可达６
ｍ／ｓ，采用千兆以太网接口，实际通信速率可达２０
十公里，可在地面或者其他工作面远程操作检测系 统，不需要到井下现场检测；计算机通过千兆以太网
与探测器连接，控制探测器操作，采集探测器数据，
Ｍｂｉｔ／ｓ，不加路由器可传输１００ ｍ，加了路由器后可 延长到所需的距离，使用煤矿井下的环网，可传输到 数十公里外。该探测器同时具有扩展的继电器接 口，可远程控制ｘ射线源的开始发射或停止发射， 以简化系统设计，提高可靠性。 １．３机械结构
图１机械结构示意图
将射线源和探测器布置在钢丝绳芯输送带下 面，可消除钢丝绳芯输送带所承载物料的干扰，实现 物料运输和检测同时进行。探测器和射线源需要单
独固定，以消除钢丝绳芯输送带运动产生的振动，避
免图像模糊。探测器和射线源都具有三维调整能 力，现场安装时必须把他们平行放置，且射线源焦点 对准探测器接收窗口。 １．４计算机及系统连接关系 主要包括计算机与探测器的连接、计算机与外 部网络的连接，其连接关系比较简单。系统连接见
死昭Ｗｅｉｌ，Ｓｕｎ
Ｌｉｎａ２，Ｌｕ Ｚｈｉｇｕ０２
（１．Ａｎｓｈａｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂｕｒｅａｕ，Ａｎｓｈａｎ １ １４０１ １，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｄｏｎｇｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０８１３，Ｃｈｉｎａ）