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FETDT-10型鋼絲繩在線(xiàn)監控系統

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(FET型礦用本安型鋼絲繩磁性探傷裝置)




鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載等重大裝備與重要設施中的高度危險構件,被視為諸多工業(yè)領(lǐng)域的"生命線(xiàn)"。被廣泛應用于礦山、冶金、建筑、水利、旅游、港口碼頭、交通運輸、航空航天、石油鉆探、軍事工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。在起重提升設備中,鋼絲繩的使用十分普遍。




    長(cháng)期以來(lái),由于復雜的結構、惡劣的使用環(huán)境和損傷的不可性,原因的千差萬(wàn)別,但一般隨著(zhù)使用時(shí)間的持續,都會(huì )出現損傷現象,大體歸納起主要損傷現象有以下幾種,即:斷絲、磨損、疲勞、銹蝕、變形、咬繩、過(guò)載。以致鋼絲繩的使用和管理始終是設備管理的難點(diǎn),也成為企業(yè)生產(chǎn)的重大隱患,多年來(lái)事故不斷,直接的設備損失和間接的經(jīng)濟損失巨大。歷史以來(lái),由于缺少科學(xué)可靠的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控設備,鋼絲繩的監測一直是重大設備管理過(guò)程中的"盲點(diǎn)"或"危險源"。研制鋼絲繩實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控系統,及時(shí)發(fā)現在役運行設備的事故隱患,確保鋼絲繩運行,是用戶(hù)長(cháng)期要求解決的迫切問(wèn)題。




    新一代FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統的誕生,完全滿(mǎn)足了各類(lèi)在線(xiàn)鋼絲繩的長(cháng)期實(shí)時(shí)監控的難題,能實(shí)時(shí)監測鋼絲繩的運行狀況,保證設備的運行,延長(cháng)設備使用壽命,實(shí)現設備鋼絲繩的高產(chǎn),對鋼絲繩狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測,及時(shí)解決設備的隱患,提供了可靠的保障。




    FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統是根據鋼絲繩設備運行的實(shí)際情況,在運行鋼絲繩上安裝在線(xiàn)監控設施,使設備在無(wú)人干涉的情況下自動(dòng)運行和自我診斷的一套監測監控系統。通過(guò)工業(yè)計算機的監視控制,對設備的運行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監測,使設備達到佳工作狀態(tài),從而達到節約能源、降低勞動(dòng)強度、降低運行成本和延長(cháng)設備使用壽命等目的。




    FET礦用本安型鋼絲繩磁性探傷裝置是專(zhuān)門(mén)針對煤礦研發(fā)設備的礦用本安型鋼絲繩在線(xiàn)監控系統。




原理方法




FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統設計原理采用漏磁與磁通的方法,利用漏磁測量鋼絲繩內外部的局部缺陷(如斷絲、銹蝕、變形、跳絲等),利用磁通測量鋼絲繩金屬橫截面積的變化(如磨損等連續缺陷)。該原理與測試方法早就已納入美國的ASTM E 1571-1994標準中,同時(shí)在GB/T21837-2008《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》標準中所被推崇的檢測方法。




    該產(chǎn)品設計思路是磁化與檢測,是適應各類(lèi)提升系統鋼絲繩的監控模式。利用永磁傳感部件將鋼絲繩環(huán)形包圍在其部位,在鋼絲繩快速通過(guò)時(shí),瞬間將能過(guò)段的鋼絲繩磁化到飽和狀態(tài),此時(shí)傳感部件與鋼絲繩產(chǎn)生有序穩定的磁場(chǎng)與回路,一旦鋼絲繩內外部有缺陷損傷變化(局部損傷、金屬截面積變化等缺陷)時(shí),其穩定的磁場(chǎng)與回路同步產(chǎn)生向外擴散的漏磁場(chǎng)和磁通量變化,向空間擴散的信號經(jīng)集聚,由磁敏元件感應輸出信號量,輸入到高性能處理器有模數轉換功能的信號控制箱后,將壓縮數字信號通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )傳輸方式輸入到有專(zhuān)用的鋼絲繩監控系統軟件的計算機進(jìn)行對人機對話(huà)。經(jīng)由FETDT鋼絲繩監控系統軟件實(shí)時(shí)解壓處理,以定性、定量、定位的數值實(shí)時(shí)顯示鋼絲繩內外斷絲、銹蝕、磨損、金屬截面積變化,按現行標準出具鋼絲繩診斷評估報告




系統結構




FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統主要組成有六部分:位移傳感器、磁傳感部件、視頻探頭、信號控制箱、安裝支架平臺、監控主機。如下圖結構關(guān)系,位移傳感器與磁傳感部件信號輸入信號控制箱,經(jīng)由信號控制箱中的軍用級CPU處理器,將收集的模擬信號轉換為數字信號,再以UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )通道快速地輸入到監控主機,從而實(shí)現了鋼絲繩在線(xiàn)監測的人機對話(huà)功能,同步進(jìn)行數據處理并實(shí)時(shí)報警功能;同時(shí)另一路視頻信號通過(guò)專(zhuān)用纜繩經(jīng)由視頻解碼,直接輸入到監控主機,實(shí)現了實(shí)時(shí)現場(chǎng)監控功能;系統的監控信息能同步上傳至指定的監控。FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統是目前能夠實(shí)現雙模監測功能的設備,同時(shí)使用永磁監測與紅外視頻監測兩種方式。




功能特點(diǎn)




1) 固定式安裝,7*24小時(shí)對鋼絲繩內外部損傷狀態(tài)全程實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測功能。




2) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統可在線(xiàn)定性、定量、定位地檢測鋼絲繩內外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞、變形等各種缺陷。




3) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統應用永遠磁鋼的勱磁技術(shù),傳感主機采用合金材料,圓形結構設計、周向環(huán)繞、軸向磁化,,具有高耐磨性、高靈敏度特性,檢測結果可靠性高、重復好。




4) 能對在線(xiàn)監測鋼絲繩的數據信號進(jìn)行采集存儲、分析處理,并出具結果。




5) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統設計不同的現場(chǎng)安裝支架平臺,能滿(mǎn)足各類(lèi)鋼絲繩在線(xiàn)監測條件。




6) 傳感部件采用可調節式六輪定位設計,將鋼絲繩固定在傳感部件中間范圍,控制了鋼絲繩過(guò)的穩定,保證了鋼絲繩檢測信號的準確可靠。




7) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統不受鋼絲繩的油污、粉塵、溫度、速度、噪聲、淋水等因素的影響,具有良好的自適應能力,性能穩定可靠。




8) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統利用RJ45接口或Wifi方式的以太網(wǎng)技術(shù)高速傳輸數據。




9) 嚴格按照《煤礦規程》和標準GB/T21837-2008《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》,對在用鋼絲繩的局部缺陷提出預警信號,并自動(dòng)發(fā)出聲光報警;可根據設定的限值和危值,進(jìn)行損傷等級報警,以提示超限核查。




10) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統能按檢測時(shí)間自動(dòng)保存檢測數據,生成數據庫、檢測報表、波形圖、檢測報告,并可隨時(shí)查看和檢測數據和檢測報告。




11) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統采用永磁監測與紅外視頻監測雙模監控方式,增加視頻監控功能,及時(shí)將監控現場(chǎng)的信息以圖像的形式上傳至監控主機,達到雙重監控效果。




12) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統可實(shí)現與指定局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián),實(shí)現遠程數據查看和分析,并能實(shí)現同步終端數據儲存。




13) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統的監測數據可永遠性存盤(pán),不做自動(dòng)清理。




14) 鋼絲繩在線(xiàn)監控系統軟件適應各類(lèi)計算機的windows操作系統。








技術(shù)參數




1) 對煤礦提升運輸鋼絲繩進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測,并對鋼絲繩內外部各類(lèi)缺陷(鋼絲繩的內外部斷絲、銹蝕、變形、磨損等)提出預警信號。




2) 受測鋼絲繩直徑:Φ10-70mm




3) 鋼絲繩振擺幅允許值:0-500mm




4) 鋼絲繩允許較大運行速度:18.0 m/s




5) 采集處理頻率:5000Hz




6) 根據煤礦規程中鋼絲繩的報廢要求的規定值予以報警,報廢:




   當鋼絲繩內外部斷絲的間隙大于0.5mm以上的其監測準確率為:




   危值損傷實(shí)時(shí)檢出率: 100 危值損傷定量判準率:>95




   限值損傷實(shí)時(shí)檢出率: 100限值損傷定量判準率:>95




   當鋼絲繩內外部斷絲的間隙小于0.5mm以時(shí)的其監測準確率為:




   危值損傷實(shí)時(shí)檢出率:>95 危值損傷定量判準率:>90




   限值損傷實(shí)時(shí)檢出率:>95 限值損傷定量判準率:>90




7) 金屬截面積定量變化率(LMA)檢測能力:




   檢測靈敏度重復性允許誤差:±0.055




   檢測精度示值允許誤差:±0.5




8) 位置(L)檢測能力:檢測長(cháng)度示值百分比誤差:±0.3




9) 紅外夜視距離:≤ 5M




10) 紅外遙控距離:≤ 8M




11) 鏡像功能: N/A




12) 鏡頭安裝:Pin-hole 4.2mm lens 




13) 紅外發(fā)視發(fā)光波長(cháng):850nm




14) 系統工作電壓:AC220V±20




15) 工作環(huán)境溫度:-20℃-+60℃




部件介紹




FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統主要組成有六大部分:位移傳感器、磁傳感部件、視頻探頭、信號控制箱、監控主機、安裝支架平臺。對此組成結構逐一介紹:




    位移傳感器主要是由光電編器、計數輪、彈性減震器及可調節支架。光電編碼器由日本進(jìn)口的高性能光電式旋轉編碼器,根據旋轉的機械位的位移量轉換為電氣信號,并對該信號進(jìn)行處理后能檢測位置和速度的傳感裝置。主要特點(diǎn)是穩定性高、抗干擾性能強。




磁傳感部件均為本質(zhì)型設計,主要安裝在現場(chǎng)的在役鋼絲繩上,采集鋼絲繩各類(lèi)缺陷信號。傳感部件將鋼絲繩整體包裹其中,永磁磁化與檢測同步進(jìn)行,對檢測結果有直接、快速、穩定的特點(diǎn)。采取多路傳感同測設計,是根據鋼絲繩直徑的粗細設有8~16個(gè)磁敏元件,周向環(huán)繞設計,可以達到探測;同時(shí)傳感部件整體加載聚磁結構,是鋼絲繩局部損傷所產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)收集到聚磁結構,更加檢測到鋼絲繩的缺陷信號,再收集到模擬信號送至信號控制箱轉換成數字信號送到監控主機。同時(shí)磁傳感部件采用可調節六輪定位輔助設計,磁傳感部件兩端各三只耐磨、高強度聚胺脂輪,可根據鋼絲繩的直徑調節定位輪之間的位置,以此可以保護傳感部件中檢測導套。




視頻探頭是FETDT鋼絲繩在線(xiàn)監控系統一部分,視頻探頭直接將現場(chǎng)的磁傳感部件與現場(chǎng)安裝平臺的運行與監測實(shí)時(shí)信息通過(guò)專(zhuān)用電纜傳輸到解ma器,然后將信號解碼上傳到監控主機,實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)信息。探頭分兩種有普通紅外線(xiàn)高清視頻探頭與防爆式紅外線(xiàn)高清視頻探頭。




信號控制箱主要組成設備為模數轉換部分、數據網(wǎng)絡(luò )交換部分和電路電源控制以及接線(xiàn)端子部分,外機箱采用防水、防潮的金屬外殼,分普通型與礦用防爆型兩種。一般情況下直接安裝于復合支架的背面或安裝在井架平臺處。此裝置主要是為各部件提供可用電源并對其控制;同時(shí)該裝置的主要功能是檢測信號的模數轉換,在此將磁傳感部件檢測的模擬信號通過(guò)的微處理器模塊,對信號進(jìn)行模數轉換處理,并運用以太網(wǎng)的快速傳輸方式將轉換后的數字信號提供給監控主機。該控制采用自研發(fā)處理器,多通道輸入,通道數可達48路,性能穩定,轉換;采用以太網(wǎng)傳輸方式,快速傳輸,使得監測無(wú)漏檢。




監控主機主要集成了各路信號采集與顯示終端,包括有多套程序軟件(鋼絲繩在線(xiàn)監測評估系統軟件、視頻監控系統軟件、監控信息實(shí)時(shí)上傳系統軟件)、視頻信號解碼模塊;主要形式有兩種:隔爆型計算機與多媒體一體機。隔爆型計算機是采用隔爆外殼的計算機,兼容了各終端設備的集成,實(shí)現監測系統的功能。多媒體監控主機采用紅外多點(diǎn)觸摸屏,同時(shí)配備聲光報警和高容后備電源,以防突然斷電造成的數據丟失,可直接屏幕操作,機器內均配有備用鍵盤(pán)與鼠標;可直接放置在控制機房?jì)?,當系統監測到缺陷預警時(shí),司控人員可觀(guān)察的地方。




安裝支架平臺設計上具有多種形式,但大體分為兩大類(lèi):豎井支架、斜井支架。豎井支架中分兩種:一種是安裝在天輪處垂直下方,通常采用伸縮炮筒支架,豎井天輪下垂直段鋼絲繩比較平穩,此處鋼絲繩擺幅較小,監測效果zui好,且監測設備維護簡(jiǎn)單;另一種是安裝在機房出繩口,一般采用的萬(wàn)向擺動(dòng)支架,鋼絲繩的擺動(dòng)幅度大,左右往復式擺動(dòng),且上下振幅較大,采用萬(wàn)向擺動(dòng)結構可以滿(mǎn)足這種狀態(tài)的鋼繩運行軌跡的監測;斜井支架主要采用萬(wàn)向搖臂彈性雙支撐型支架。斜井支架也有兩類(lèi)安裝方式,天輪式與機房式。




產(chǎn)品型號




系統型號




適用監控現場(chǎng)




可配傳感主機




信號控制箱




系統軟件




FETDT-50




單繩斜井




RT40、RT50、RT60、RT70、RT80、RT90




普通型




礦用隔爆兼本安型




鋼絲繩監控系統軟件




FETDT-23




雙繩斜井




FETDT-46




雙繩豎井天輪型




FETDT-68




四繩豎井機房型




FETDT-26




四繩井天輪型




FETDT-35




六繩豎井機房型




FETDT-89




景繩豎井天輪型




FET礦用本安型鋼絲繩磁性探傷裝置




FET-3




11C礦用隔爆兼本安型




鋼絲繩監控系統軟件 


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