CN112162030A - 钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN112162030A CN202011378679.XA CN202011378679A CN112162030A CN 112162030 A CN112162030 A CN 112162030A CN 202011378679 A CN202011378679 A CN 202011378679A CN 112162030 A CN112162030 A CN 112162030A
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詹姆斯·刘
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Abstract

本申请涉及设备安全监测技术领域，公开了钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质，提高了钢缆磨损监测的准确度和实时性，该钢缆在线监测系统包括：磁场检测装置和信号处理装置；磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与钢缆接触的预设位置，以使钢缆穿过磁场检测装置环绕形成的检测区域，钢缆为传动设备中的传动钢缆；磁场检测装置用于在钢缆沿轴向运动的过程中输出表征检测区域内的磁场参数大小的电信号，磁场参数包括磁通量或磁场强度；信号处理装置用于根据磁场检测装置输出的电信号确定检测区域内的磁场参数的变化，根据检测区域内的磁场参数的变化确定钢缆的损坏情况，检测区域内的磁场参数的大小与通过检测区域的钢缆横截面的面积正相关。

Description

钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及设备安全监测技术领域，尤其涉及一种钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
钢缆广泛使用于电梯、升降电梯、缆车、起重机等，但与使用频率相应地发生因疲劳或摩耗等引起的局部损伤，结构要素的钢缆依次断裂。该断裂量逐年增加，断裂量超过规定的值时，钢缆就被判定成达到使用寿命，而进行更换，由此，必须通过定期的检查，计量钢缆的断裂量，来评估钢缆是否能够安全地使用。目前主要是通过人工方式对钢缆进行定期排查，以及时发现钢缆磨损、断裂的情况，首先，人工排查的方式并不能做到实时监测，一旦在排查周期内发生事故，将造成无法挽回的重大损失；其次，排查人员的作业水平和工作态度对排查结果有着直接的影响，很容易因为人为疏忽酿成大祸。
发明内容
本申请实施例提供一种钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质，提高了钢缆磨损监测的准确度和实时性，并能够精准定位到钢缆中发生损坏的位置。
一方面，本申请一实施例提供了一种钢缆在线监测系统，包括：磁场检测装置和信号处理装置；
所述磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与所述钢缆接触的预设位置，以使所述钢缆穿过所述磁场检测装置环绕形成的检测区域，所述钢缆为传动设备中的传动钢缆；
所述磁场检测装置用于在所述钢缆沿轴向运动的过程中输出表征所述检测区域内的磁场参数大小的电信号，所述磁场参数包括：磁通量或磁场强度；
所述信号处理装置用于根据所述磁场检测装置输出的电信号确定所述检测区域内的磁场参数的变化，根据所述检测区域内的磁场参数的变化确定所述钢缆的损坏情况，其中，所述检测区域内的磁场参数的大小与通过所述检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
可选地，所述信号处理装置具体用于：
若所述磁场参数的变化幅值超过预设值，则确定所述钢缆发生损坏。
可选地，所述信号处理装置还用于：
确定在所述磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段内，通过所述检测区域的钢缆段；
根据所述钢缆段在所述钢缆中的位置，确定所述钢缆发生损坏的位置。
可选地，所述磁场检测装置包括至少三个磁传感器，所述至少三个磁传感器分布在所述检测区域形成的以所述钢缆为中心的圆周上，每个磁传感器用于检测对应位置处的磁场强度并输出相应的电信号。
可选地，所述信号处理装置具体用于：
根据所述至少三个磁传感器输出的电信号的变化，确定所述检测区域内的磁场强度的变化。
可选地，所述磁场检测装置包括至少两对磁传感器，每对磁传感器中的两个磁传感器分别位于所述圆周的直径的两端。
可选地，所述磁场检测装置包括线圈和电感测量模块；
所述钢缆穿过所述线圈且不与所述线圈接触，所述电感测量模块用于检测所述线圈的电感值并输出相应的电信号，其中，所述线圈的电感值与所述检测区域内的磁通量正相关。
一方面，本申请一实施例提供了一种钢缆在线监测方法，包括：
获取磁场检测装置输出的、表征所述检测区域内的磁场参数大小的电信号电信号，其中，所述磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与所述钢缆接触的预设位置，所述钢缆为传动设备中的传动钢缆，所述磁场参数包括：磁通量或磁场强度；
根据所述磁场检测装置输出的电信号，确定所述检测区域内的磁场参数的变化；
根据所述检测区域内的磁场参数的变化，确定所述钢缆的损坏情况，其中，所述检测区域内的磁场参数的大小与通过所述检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
可选地，所述根据所述检测区域内的磁场参数的变化，确定所述钢缆的损坏情况，具体包括：
若所述磁场参数的变化幅值超过预设值，则确定所述钢缆发生损坏。
可选地，所述方法还包括：
确定在所述磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段内，通过所述检测区域的钢缆段；
根据所述钢缆段在所述钢缆中的位置，确定所述钢缆发生损坏的位置。
可选地，所述磁场检测装置包括至少三个磁传感器，所述至少三个磁传感器分布在所述检测区域形成的以所述钢缆为中心的圆周上，每个磁传感器用于检测对应位置处的磁场强度并输出相应的电信号；
所述根据所述磁场检测装置输出的电信号，确定所述检测区域内的磁场参数的变化，具体包括：
根据所述至少三个磁传感器输出的电信号的变化，确定所述检测区域内的磁场强度的变化。
可选地，所述磁场检测装置包括线圈和电感测量模块；所述钢缆穿过所述线圈且不与所述线圈接触；所述电感测量模块用于检测所述线圈的电感值并输出相应的电信号，其中，所述线圈的电感值与所述检测区域内的磁通量正相关。
一方面，本申请一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。
一方面，本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。
一方面，本申请一实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一种TCP传输性能的控制的各种可选实现方式中提供的方法。
本申请实施例提供的钢缆在线监测方法、系统、电子设备及存储介质，可通过磁场检测装置实时监测因钢缆导致磁场参数的变化，基于磁场参数的变化确定钢缆是否发生损坏、以及损坏情况，实现24小时不间断的实时监测，及时发现磨损或断裂的钢缆，并能够精准定位到钢缆中发生损坏的位置。与人工定期排查的方式相比，排除了人为因素的干扰，有助于提高监测的准确度和实时性，保障了设备安全和人员安全，尤其是当钢缆内部的钢丝绳发生断裂或磨损、或者钢缆芯断裂或磨损时，人眼难以发现钢缆内部的磨损情况，很容易忽视这类风险，而本申请实施例的钢缆在线监测系统可以监测到钢缆内部的磨损情况，及时做出告警。此外，钢缆在线监测系统可向检测人员提供详细的监测数据，以为何时更换钢缆以及相关部件提供参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请一实施例提供的钢缆在线监测系统的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的钢缆在线监测系统在升降电梯中的应用场景示意图；
图3A为本申请一实施例提供的检测区域内的磁通量的变化曲线示意图；
图3B为本申请一实施例提供的磨损的钢缆通过检测区域的示意图；
图4A~图4C为本申请一实施例提供的磁场检测装置中的磁传感器的排布方式的示意图；
图5A为本申请一实施例提供的一种磁场检测装置的结构示意图；
图5B为本申请一实施例提供的一种磁场检测装置的电路示意图；
图6为本申请一实施例提供的钢缆在线监测方法的流程示意图；
图7为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
为了方便理解，下面对本申请实施例中涉及的名词进行解释：
钢缆：可以由多根多股钢丝绳围绕一根钢芯而成，也可以是由多跟钢丝绳芯捻制而成的钢丝束，也叫三捻钢丝绳。在本申请实施例中的钢缆主要是指承载并移动重物时使用的钢缆，例如电梯、升降电梯、缆车、起重机等使用的钢缆。钢缆在受到拉伸、弯曲和扭转时，每根钢丝、每股扭绳以及衬芯各自和相互之间要产生滑动摩擦，特别是经过滑轮受到弯曲时，钢丝之间的摩擦更为严重。钢缆在卷筒和滑轮的槽沟中也有较大的摩擦，钢丝表面逐渐被磨损，磨损后的钢丝容易折断，当每一捻距中的断丝根数超过一定数量时，钢缆就要报废。
磁场参数：是指描述磁场某一特征的参量，例如可以是磁场强度、磁通量等。
磁传感器：是指一种能够检测磁场强度并转换为电信号输出的器件。
下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。
需要说明的是，本申请中的钢缆是指传动设备中的传动钢缆，例如电梯、升降电梯中带动电梯箱运动的钢缆，缆车中带动缆车车厢运动的钢缆，起重机中吊起重物的钢缆。本申请实施例的钢缆在线监测系统用于在传动设备运行过程中，对其中的传动钢缆进行在线监测，即实现在传动钢缆运动过程中的在线监测。
参考图1，本申请实施例提供一种钢缆在线监测系统10，包括磁场检测装置101和信号处理装置102。
以图2所示的升降电梯为例，钢缆103一端固定在电动机106上，另一端固定在B点，通过电动机106转动，收起或释放钢缆103，使得钢缆103沿着轴向（即钢缆的长度方向）运动，从而使得电梯上升或下降。磁场检测装置101可安装在环绕钢缆103且不与钢缆103接触的预设位置，以使钢缆103穿过磁场检测装置101环绕形成的检测区域104，即磁场检测装置101可形成一个检测区域104，该检测区域104可以是圆形的、三角形或矩形等，具体形状不作限定，钢缆103穿过该检测区域104，并且钢缆103在沿着轴向运动的过程中不会触碰到磁场检测装置101，实现无接触监测，防止磁场检测装置101对钢缆103造成磨损。磁场检测装置101用于在钢缆103沿轴向运动的过程中输出表征检测区域104内的磁场参数大小的电信号，即磁场检测装置101用于实时监测检测区域104的磁场参数的大小，也即磁场检测装置101输出的电信号的大小与检测区域104的磁场参数的大小相关。其中，磁场参数包括：磁通量、磁场强度等。
具体实施时，检测区域104的大小可根据实际应用需求进行调整，一般在保证钢缆104运动过程中不会触碰到磁场检测装置101的前提下，尽可能地减小检测区域104的面积。安装磁场检测装置101的预设位置可以靠近连接钢缆103的滑轮105，通过支架等结构固定在预设位置，即磁场检测装置101不会随着钢缆103运动。此外，选择的预设位置需保证钢缆103在使用过程中，会相对该预设位置发生移动，以图2为例，在升降梯运行过程中，相对B点和C点而言，钢缆会沿轴向移动，而相对A点而言，钢缆不会发生相对移动，因此，可在B点和C点安装磁场检测装置101，而A点不安装磁场检测装置101。
信号处理装置102与磁场检测装置101之间可通过有线或无线的方式进行通信，磁场检测装置101将检测到的电信号实时传输给信号处理装置102，信号处理装置102对磁场检测装置101输出的电信号进行处理，以确定钢缆103的损坏情况，例如可确定钢缆是否发生磨损或断裂、以及损坏的具体位置等信息。
具体地，信号处理装置102用于根据磁场检测装置101输出的电信号确定检测区域内的磁场参数的变化，根据检测区域内的磁场参数的变化确定钢缆的损坏情况。由于检测区域104内的磁场参数的大小与通过检测区域104的钢缆横截面的面积正相关，即通过检测区域104的钢缆横截面的面积越大，检测区域104内的磁场参数越大，相应地，磁场检测装置101输出的电信号的幅值越大。
需要说明的是，一旦某一段钢缆发生磨损、或者某一段钢缆的钢丝绳发生断裂、或者某一段钢缆内部的钢芯发生断裂或磨损，会导致这段钢缆的横截面面积减小，当这段钢缆穿过磁场检测装置101形成的检测区域104时，由于这段钢缆的横截面面积减小，导致检测区域104的磁场参数的值减小。因此，信号处理装置102具体用于：若磁场参数的变化幅值超过预设值，则确定钢缆发生损坏，否则确定钢缆未发生损坏。
具体实施时，预设位置可根据实际测量过程中的实验数据确定，例如多次测量未损坏的钢缆通过检测区域104时，采集磁场检测装置101持续输出的电信号，计算持续输出的电信号之间的最大峰峰值，将该最大峰峰值确定为预设值，以排除因钢缆发生径向移动、环境噪声干扰等因素引入的误差。当磁场检测装置101输出的表征磁场参数大小的电信号变小、且变小的幅值超过预设值时，可确定钢缆发生损坏。
具体实施时，还可以获取钢缆完好无损时通过磁场检测装置101输出的电信号的幅值F1，并获取没有钢缆通过时磁场检测装置101输出的电信号的幅值F2。假设钢缆是由n根钢丝绳捻制成的，则每断一根钢丝绳，磁场检测装置101输出的电信号的幅值就会下降大约(F1- F2)/n，当断了m根钢丝绳时，磁场检测装置101输出的电信号的幅值约为F1-(F1- F2)m/n。假设钢缆是由n根钢丝绳围绕一根钢芯而成的，可以确定钢芯的横截面面积S1和一根钢丝绳的横截面面积S2，则每断一根钢丝绳，磁场检测装置101输出的电信号的幅值就会下降大约(F1- F2)S2/(S1+nS2)，当断了m根钢丝绳时，磁场检测装置101输出的电信号的幅值约为F1-m(F1- F2)S2/(S1+nS2)。
进一步地，检测区域内的磁场参数的降低的幅值越大，表明这段钢缆的横截面面积减小的越多，即损坏情况越严重，也就是说，磁场参数的变化幅值和钢缆的损坏程度正相关。因此，信号处理装置102可根据磁场参数的降低的幅值，确定钢缆损坏的严重等级，输出不同严重等级对应的报警信息。
参考图3A，为检测区域104内的磁通量的变化曲线，当未损坏的一段钢缆通过检测区域104时，由于这段钢缆的横截面面积未发生变化，因此磁场检测装置101检测到的磁通量不变或在误差允许范围内，对应图3A中的t1时刻之前和t2时刻之后；参考图3B，当发生磨损或断裂的一段钢缆通过检测区域104时，由于这段钢缆的横截面面积变小，导致此时检测区域104内的磁通量变小，磁场检测装置101输出的电信号会变小，且磁通量变化的幅值大于预设值，即对应图3A中的t1~ t2时刻，此时可确定钢缆存在损坏的情况。磁通量变化的幅值越大，表明这段钢缆的横截面面积减小的越多，即损坏情况越严重，也就是说，磁通量变化的幅值和钢缆的损坏程度正相关。
以升降电梯为例，假设升降电梯的运行速度v=10m/s，即1秒内通过磁场检测装置101的钢缆长度为10m，磁场检测装置101的响应频率f=100kHz，则检测精度l=v/f=0.1mm。假设升降电梯的运行速度v=1m/s，磁场检测装置101的响应频率f=100kHz，则检测精度l=v/f=0.01mm。而超高速电梯的运行速度一般为3~10m/s，高速电梯（甲类梯）的运行速度一般为2~3m/s，快速电梯（乙类梯）的运行速度一般为1~2m/s，低速电梯（丙类梯）一般为1m/s，因此本申请实施例的钢缆在线监测系统10的可以检测到0.1m甚至更短区域内的钢缆段发成的损坏，而一般钢丝绳断裂或钢芯断裂后，发生断裂的部分会在应力作用下形成至少10mm的间隙，因此通过本申请实施例的钢缆在线监测系统10可检测到钢缆中的损坏的部分。
本申请实施例的钢缆在线监测系统，可通过磁场检测装置实时监测因钢缆导致磁场参数的变化，基于磁场参数的变化确定钢缆是否发生损坏、以及损坏情况，实现24小时不间断的实时监测，及时发现磨损或断裂的钢缆。与人工定期排查的方式相比，排除了人为因素的干扰，有助于提高监测的准确度和实时性，保障了设备安全和人员安全，尤其是当钢缆内部的钢丝绳发生断裂或磨损、或者钢缆芯断裂或磨损时，人眼难以发现钢缆内部的磨损情况，很容易忽视这类风险，而本申请实施例的钢缆在线监测系统可以监测到钢缆内部的磨损情况，及时做出告警。此外，基于磁场参数的监测方式为无接触监测，不会对钢缆造成磨损，且安装方便。
进一步地，信号处理装置102还用于：确定磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段，确定在该时间段内通过检测区域的钢缆段，根据该钢缆段在整个钢缆中的位置，确定钢缆发生损坏的位置，即可以确定该钢缆段发生了损坏。
具体实施时，控制钢缆运动的控制设备会记录钢缆移动长度的相关数据，该相关数据可包括释放的钢缆长度和时间的关系等，可在确定磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段内，基于钢缆移动长度的相关数据，确定释放的钢缆长度，进而确定钢缆发生损坏的位置。
以图2的升降电梯为例，升降电梯的控制设备会记录每个时刻电梯到达的楼层，基于楼层和电动机106释放的钢缆长度之间的对应关系，可确定每个时刻通过B点位置的钢缆段，信号处理装置102在确定磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段，获取该时间段内通过B点位置的钢缆段，该钢缆段即为钢缆损坏的位置。以起重机为例，起重机的控制设备会记录当前时刻释放的钢缆长度，在检测到磁场参数的变化幅值超过预设值时，获取当前释放的钢缆长度，即可确定钢缆发生损坏的位置。
进一步地，当升降电梯等设备升至最高点时，在位于检测区域内的钢缆段处设置第一定位标志，当升降电梯等设备降至最低点时，在位于检测区域内的钢缆段处设置第二定位标志，可以在钢缆对应位置设置铁磁体作为第一定位标记和第二定位标记，通过铁磁体增强该钢缆段通过检测区域时，磁场检测装置检测到的磁场强度或磁通量，进而可结合电梯运行状况识别第一定位标志和第二定位标志，或者第一定位标志处的铁磁体的磁场强度和第二定位标志处的铁磁体的磁场强度不同，以此区分当前通过检测区域的是第一定位标志还是第二定位标志。通过最高点的第一定位标志和最低点的第二定位标志，可在监测过程中对钢缆进行位置校准补偿，以升降电梯为例，升降电梯在同楼梯层间的移动，可能导致电缆钢缆定位不准，可通过最高点的第一定位标志和最低点的第二定位标志，重新确定释放的钢缆长度和时间、楼层之间的关系，进而对钢缆定位进行校准补偿，提高定位准确度。
因此，本申请实施例的钢缆在线监测系统能够精准定位到钢缆中发生损坏的位置，方便维修人员进行钢缆维修、更换，以及为后续的设备优化提供数据支持，以确定是何种原因导致的钢缆损坏，进而给出预防措施。
实际应用中，钢缆在线监测系统还可以向检测人员提供详细的监测数据，以为何时更换钢缆以及相关部件提供参考依据。
在一种可能的实施方式中，磁场检测装置101可包括至少三个磁传感器，至少三个磁传感器分布在检测区域形成的以钢缆为中心的圆周上，每个磁传感器用于检测对应位置处的磁场强度并输出相应的电信号。
进一步地，磁场检测装置101可包括至少两对磁传感器，每对磁传感器中的两个磁传感器分别位于以钢缆为中心的圆周的直径的两端。
参考图4A~C，给出了磁场检测装置101中的磁传感器401的排布方式。参考图4A的排布方式，三个磁传感器401位于同一圆周上，该圆周以钢缆103为圆心，且任意两个磁传感器之间的夹角为120度，三个磁传感器所围成的圆周区域即为检测区域。参考图4B的排布方式，四个磁传感器401位于同一圆周上，该圆周以钢缆103为圆心，且相邻两个磁传感器之间的夹角为90度，四个磁传感器所围成的圆周区域即为检测区域，其中磁传感器401-1和磁传感器401-3组成一对，磁传感器401-2和磁传感器401-4组成一对。参考图4C的排布方式，包括4对磁传感器401，每一对磁传感器401中的两个磁传感器分别位于以钢缆103为中心的圆周的直径两端，这4对磁传感器401所围成的圆周区域即为检测区域。
基于此，信号处理装置102具体用于：根据磁场检测装置101中的每个磁传感器输出的表征磁场强度的电信号的变化，确定检测区域内的磁场强度的变化。
具体地，当磁场检测装置101中的每个磁传感器输出的电信号均变小时，可以确定检测区域内的磁场强度变小；当磁场检测装置101输出的电信号变小、且变化幅值超过预设值时，可确定钢缆发生损坏。
实际应用中，钢缆可能会发生径向移动，导致钢缆偏离了检测区域的中心，此时不同位置的磁传感器检测到的磁场强度会发生变化，需要排除钢缆径向移动带来的误差。具体地，当磁场检测装置101中部分磁传感器检测到的磁场强度增大，其它磁传感器检测到的磁场强度减小时，可确定钢缆偏离了检测区域的中心，此时即便磁场强度变化幅值超出了预设置，也不认为钢缆损坏。以图4中的第二种排布方式为例，当1号磁传感器401检测到的磁场强度增大，3号磁传感器401检测到的磁场强度减小时，可确定钢缆偏向了1号磁传感器，此时，即便磁场强度变化幅值超出了预设置，也不认为钢缆损坏。
通过综合分析多个磁传感器的输出信号，可排除钢缆径向移动带来的误差，提高监测准确度。
实际应用中，可通过环形结构件，将至少三个磁传感器固定在一起，环形结构件可以打开，也可以扣住，打开时以U 形方式环绕钢缆，扣住时以O形方式环绕钢缆，提高安装便捷性。
进一步地，在监测过程中还可以对钢缆进行磁化，以增强磁传感器输出的电信号的幅值，增加磁场传感器抗周围环境磁场和铁磁材料的干扰，提高检测精度。
在另一种可能的实施方式中，参考图5，磁场检测装置101包括线圈501和电感测量模块502，其中线圈501围城的区域即为检测区域。钢缆103穿过线圈501且不与线圈501接触，线圈501与电感测量模块502连接，电感测量模块502用于检测线圈501的电感值并输出相应的电信号，其中，线圈501的电感值与检测区域内的磁通量正相关，由此可知，线圈501的电感值与钢缆横截面的面积正相关。当线圈501的电感值变小时，可以确定检测区域内的磁通量变小，当线圈501的电感值变小的幅值超过预设值时，可确定钢缆发生损坏。
在图5A的实施方式中，线圈501相当于一个电感，而穿过线圈的钢缆103可增加线圈501内的磁通量，进而增加线圈501的电感值。当穿过线圈的钢缆103的横截面面积减小时，会导致线圈的电感值减小，因此，测量线圈501的电感值的变化，即可获得穿过线圈的钢缆103的横截面面积的变化，进而判断穿过线圈的钢缆103是否损坏。
具体地，可通过谐振法检测线圈电感值的变化，即将线圈501和钢缆103看作一个电感，并构造LC振荡电路，根据LC振荡电路输出的谐振频率f 0，计算电感的电感值L，计算公式如下：L=1/(4π2 f 0 2C)。例如，参考图5B，可利用Motoroia公司生产的VCO(压控振荡器)芯片MC1648的压控特性，在其输出端③脚产生频率信号，以间接测量待测电感的Lx值。BB809是变容二极管，用10kΩ电位器对+15V进行分压，调节该电位器可获得不同的电压输出，该电压通过l00kΩ电阻加到BB809变容二极管上，可获得不同的电容量。测量未知电感Lx时，只需将Lx接到下图电路的A、B端，然后调节电位器，使电路谐振，电路一旦谐振，在输出端③脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量C点的频率值，然后通过公式L=1/(4π2 f 0 2C)计算出电感Lx值。
如图6所示，基于上述钢缆在线监测系统，本申请实施例还提供了一种钢缆在线监测方法，可应用于图1所示的信号处理装置102，具体包括以下步骤：
S601、获取磁场检测装置输出的、表征检测区域内的磁场参数大小的电信号电信号。
其中，磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与钢缆接触的预设位置，具体安装位置和方法可参考钢缆在线监测系统的实施例。磁场参数包括：磁通量或磁场强度。
S602、根据磁场检测装置输出的电信号，确定检测区域内的磁场参数的变化。
S603、根据检测区域内的磁场参数的变化，确定钢缆的损坏情况。
其中，检测区域内的磁场参数的大小与通过检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
可选地，步骤S603具体包括：若磁场参数的变化幅值超过预设值，则确定钢缆发生损坏，否则确定钢缆未发生损坏。
可选地，本申请实施例的钢缆在线监测方法还包括以下步骤：确定在磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段内，通过检测区域的钢缆段；根据钢缆段在钢缆中的位置，确定钢缆发生损坏的位置。
在一种可能的实施方式中，磁场检测装置包括至少三个磁传感器，至少三个磁传感器分布在检测区域形成的以钢缆为中心的圆周上，每个磁传感器用于检测对应位置处的磁场强度并输出相应的电信号。具体实施方式可参考钢缆在线监测系统的实施例。
基于此，步骤S602具体包括：根据至少三个磁传感器输出的电信号的变化，确定检测区域内的磁场强度的变化。
在另一种可能的实施方式中，磁场检测装置包括线圈和电感测量模块；钢缆穿过线圈且不与线圈接触；电感测量模块用于检测线圈的电感值并输出相应的电信号。具体实施方式可参考钢缆在线监测系统的实施例。
基于此，步骤S602具体包括：根据线圈的电感值的变化，确定检测区域内的磁通量的变化。其中，线圈的电感值与检测区域内的磁通量正相关，因此线圈的电感值与检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
更为具体实施方式可参考信号处理装置102的执行逻辑，不再赘述。
本申请实施例提的钢缆在线监测方法与上述钢缆在线监测系统采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
基于与上述钢缆在线监测方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备70可以包括处理器701和存储器702。
处理器701可以是通用处理器，例如中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DigitalSignal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器702作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器（Random Access Memory，RAM）、静态随机访问存储器（Static Random Access Memory，SRAM）、可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，PROM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、带电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器702还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁性存储器（例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（MO）等）、光学存储器（例如CD、DVD、BD、HVD等）、以及半导体存储器（例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器（NAND FLASH）、固态硬盘（SSD））等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁性存储器（例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（MO）等）、光学存储器（例如CD、DVD、BD、HVD等）、以及半导体存储器（例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器（NAND FLASH）、固态硬盘（SSD））等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢缆在线监测系统，其特征在于，包括：磁场检测装置和信号处理装置；
所述磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与所述钢缆接触的预设位置，以使所述钢缆穿过所述磁场检测装置环绕形成的检测区域，所述钢缆为传动设备中的传动钢缆；
所述磁场检测装置用于在所述钢缆沿轴向运动的过程中输出表征所述检测区域内的磁场参数大小的电信号，所述磁场参数包括：磁通量或磁场强度；
所述信号处理装置用于根据所述磁场检测装置输出的电信号确定所述检测区域内的磁场参数的变化，根据所述检测区域内的磁场参数的变化确定所述钢缆的损坏情况，其中，所述检测区域内的磁场参数的大小与通过所述检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置具体用于：
若所述磁场参数的变化幅值超过预设值，则确定所述钢缆发生损坏。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置还用于：
确定在所述磁场参数的变化幅值超过预设值的时间段内，通过所述检测区域的钢缆段；
根据所述钢缆段在所述钢缆中的位置，确定所述钢缆发生损坏的位置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述磁场检测装置包括至少三个磁传感器，所述至少三个磁传感器分布在所述检测区域形成的以所述钢缆为中心的圆周上，每个磁传感器用于检测对应位置处的磁场强度并输出相应的电信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置具体用于：
根据所述至少三个磁传感器输出的电信号的变化，确定所述检测区域内的磁场强度的变化。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述磁场检测装置包括至少两对磁传感器，每对磁传感器中的两个磁传感器分别位于所述圆周的直径的两端。
7.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述磁场检测装置包括线圈和电感测量模块；
所述钢缆穿过所述线圈且不与所述线圈接触，所述电感测量模块用于检测所述线圈的电感值并输出相应的电信号，其中，所述线圈的电感值与所述检测区域内的磁通量正相关。
8.一种钢缆在线监测方法，其特征在于，包括：
获取磁场检测装置输出的、表征所述检测区域内的磁场参数大小的电信号电信号，其中，所述磁场检测装置安装在环绕钢缆且不与所述钢缆接触的预设位置，所述钢缆为传动设备中的传动钢缆，所述磁场参数包括：磁通量或磁场强度；
根据所述磁场检测装置输出的电信号，确定所述检测区域内的磁场参数的变化；
根据所述检测区域内的磁场参数的变化，确定所述钢缆的损坏情况，其中，所述检测区域内的磁场参数的大小与通过所述检测区域的钢缆横截面的面积正相关。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求8所述方法的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2606397A (en) * 2021-05-07 2022-11-09 Three Smith Group Ltd Damage detection system
CN115321349A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 江苏顺捷机电工程有限公司 一种用于电梯钢结构井道室内起吊的专用工具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2154484Y (zh) * 1992-12-28 1994-01-26 重庆建筑工程学院 钢丝绳自动检测仪
JPH10111276A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Stec:Kk 探傷装置
JPH10113710A (ja) * 1996-10-14 1998-05-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚鋼板圧延機バリケン曲損検出装置
CN101013106A (zh) * 2006-02-01 2007-08-08 株式会社日立建筑系统 钢缆的探伤装置
CN101109729A (zh) * 2006-07-20 2008-01-23 株式会社日立建筑系统 钢丝绳的探伤装置
CN102269734A (zh) * 2011-04-29 2011-12-07 华中科技大学 铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2154484Y (zh) * 1992-12-28 1994-01-26 重庆建筑工程学院 钢丝绳自动检测仪
JPH10111276A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Stec:Kk 探傷装置
JPH10113710A (ja) * 1996-10-14 1998-05-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚鋼板圧延機バリケン曲損検出装置
CN101013106A (zh) * 2006-02-01 2007-08-08 株式会社日立建筑系统 钢缆的探伤装置
CN101109729A (zh) * 2006-07-20 2008-01-23 株式会社日立建筑系统 钢丝绳的探伤装置
CN102269734A (zh) * 2011-04-29 2011-12-07 华中科技大学 铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张海: "《物理奥赛之知识、方法与技巧介绍 下》", 31 July 2014 *
李春华 等: "《矿山电气设备的故障诊断》", 31 January 2015 *
赵明: "海洋系泊钢缆断丝检测技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
高勇 等: "《机电特征设备检验及安全性分析》", 31 December 2017 *
黄凯 等: "多回路电梯拽引钢丝绳高速探伤仪的研究", 《2013远东无损检测新技术论坛文集》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2606397A (en) * 2021-05-07 2022-11-09 Three Smith Group Ltd Damage detection system
WO2022234241A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Three Smith Group Limited Damage detection system
GB2606397B (en) * 2021-05-07 2023-07-19 Three Smith Group Ltd Damage detection system
CN115321349A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 江苏顺捷机电工程有限公司 一种用于电梯钢结构井道室内起吊的专用工具

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