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成果名称: 矿用强力带式输送机全传动链智能监测 与防控系统

成果登记号: 9612023Y2050

第一完成单位: 西安科技大学

联 系 人: 高争

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 电子信息

应用行业: 采矿业

学科分类: 矿山运输机械(440.6030)

应用状态: 未应用

完成人: 毛清华,马宏伟,张旭辉 ,窦伯林,王川伟,樊红卫,杨彬,薛旭升,王鹏,杨文娟,姜俊英

成果简介:

① 提出并构建了强力带式输送机全传动链智能监测与防控系统,有效地实现了全传动链智能监测和断带事故、飞车事故的防控,延长了带式输送机的使用寿命。

矿用强力带式输送机全传动链智能监测与防控系统主要包括钢丝绳芯输送带智慧专家系统、关键部件故障诊断系统、智能抓捕与防飞车保护系统和变频控制系统。钢丝绳芯输送带智慧专家系统实现了输送带断芯、接头抽动等损伤的精准定位定量和钢丝绳芯输送带多类缺陷智能识别能够全年无时间盲区监测输送带运行状态,结合变频控制系统,可以防控断带事故发生。钢丝绳芯输送带智慧专家系统结合关键部件故障诊断系统实现钢丝绳芯输送带、电机、托辊和滚筒的带式输送机全传动链智能监测降低了带式输送机故障率,延长了带式输送机使用寿命。由于异物撕裂等导致断带突发事故,钢丝绳芯输送带智慧专家系统不能可靠预防该类断带事故发生,运用智能抓捕系统确保输送带可靠抓捕,防控断带事故发生防飞车保护系统,可以有效防控下运式带式输送机飞车事故发生。因此,构建矿用强力带式输送机全传动链智能监测与防控系统对于确保煤矿带式输送机安全运行和煤矿安全生产具有重要的意义

② 发明了高灵敏度弱磁检测传感器,提出了钢丝绳芯输送带钢芯损伤和接头抽动的弱磁信号智能识别方法,研发了钢丝绳芯输送带智慧监测专家系统,实现了输送带钢芯损伤和接头抽动的精确定位、定性、定量检测

    发明了高灵敏度弱磁检测传感器,研发了弱磁监测系统,实现了钢芯输送带缺陷信号有效提取;提出了一种改进阈值小波与占优特征值的EMD结合的降噪方法较大地提高了钢丝绳芯输送带缺陷信号的信噪比;提出了一种改进邻域粗糙集的特征约简方法,有效地提取了缺陷信号本质特征向量;提出了一种改进的偏态决策树支持向量机的多类缺陷识别方法实现了输送带多类缺陷弱磁信号准确识别;提出了基于特征间隔的接头抽动缺陷定位方法和基于波峰与波谷间距特征的接头抽动定量计算方法,实现了接头抽动缺陷精确定位和定量,定量误差±2mm

③ 提出了强力带式输送机电机、滚筒、托辊红外图像故障特征提取与智能识别方法,实现了强力带式输送机关键机械零部件故障诊断和故障预警

采用红外图像检测方法检测带式输送机电机、滚筒、托辊等关键部件故障;运用双边滤波和分段线性变换算法,实现了关键机械零部件红外图像的高质量去噪和图像增强提出了一种改进的区域生长方法对红外图像进行分割,实现了关键部件图像有效提取;提取了关键机械零部件红外图像形状特征和纹理特征,运用BP神经网络识别算法实现了关键零部件准确识别;基于上述技术和方法,研发了基于红外热像的强力带式输送机关键部件状态监测与故障预警系统,实现了强力带式输送机关键部件故障诊断和故障预警。

④ 发明了融机、电、液于一体的带式输送机断带智能抓捕系统和下运式带式输送机防飞车保护系统,提出了抓捕器群智能联动控制方法,实现了输送带断带高可靠抓捕和下运式带式输送机防飞车可靠保护。

研发了电磁或电液式多点分布智能型带式输送机断带抓捕器,提出了抓捕器群智能联动控制方法,得出了输送带断带最佳抓捕时机,确保了输送带断带可靠抓捕,有效地提高了带式输送机运行的安全性和防控带式输送机断带事故发生研发了一套由机械系统、液压系统与控制系统组成的防飞车保护装置,其中机械系统的制动方式采用阻尼板式摩擦制动,并结合控制系统与液压系统控正常运行不与输送带摩擦,克服了目前阻尼装置对输送带的磨损问题,采用蓄能器断电保持液压系统压力方法,实现了保护装置断电状态防飞车保护功能得出了飞车判据的理论计算公式实现了下运式带式输送机飞车故障智能保护。

本项成果先后主持完成项目5项,其中国家级项目1项、省部级项目3厅局级项目1,企业合作项目2项。全部完成了计划任务书或合同内容,取得了丰硕的科技成果和重要的理论创新与技术突破。发表论文22篇,SCI/EI收录12篇。授权发明专利13项,申请公开发明专利2项,授权实用新型6项。