CN116087318B - 基于5g的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法 - Google Patents

基于5g的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法,涉及矿用带式输送机钢绳芯传送带在线无损检测领域,该系统包括:磁扫描探头用于对矿用钢绳芯传送带进行磁化;聚磁探伤传感器用于检测磁化后的矿用钢绳芯传送带的磁场信号并将磁场信号转换为电流信号;摄像装置用于拍摄磁化后的矿用钢绳芯传送带的下表面得到传送带图像;编码器用于检测滚筒的转速信号;5G模块分别与聚磁探伤传感器、摄像装置和编码器连接;上位机用于接收电流信号、传送带图像和转速信号,根据电流信号和传送带图像识别矿用钢绳芯传送带的损伤,并根据滚筒的直径和转速信号对损伤的位置进行定位。本发明能够提高矿用钢绳芯传送带损伤检测的可靠性。

Description

基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法
技术领域
本发明涉及矿用带式输送机钢绳芯传送带在线无损检测领域,特别是涉及一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法。
背景技术
中国的资源禀赋特点是“富煤、贫油、少气”。煤炭是中国现代能源体系的压舱石,高效且安全的煤炭运输对促进经济发展和保障煤矿安全有着重要意义。带式输送机因具有运输量大、工作环境复杂、承载能力强、运输距离较长以及减少能耗、节省能源、保护环境等特点,在煤炭和其他矿产的生产加工运输过程中得到广泛使用。但由于矿产运输的现场作业环境具有特殊复杂性,粉尘浓度高,阴暗潮湿,运输距离较长,传送带作为承载和运输煤炭的重要运载设备,不可避免的会出现诸如钢芯锈蚀、拉伤、划伤、断芯、接头断裂、横向断带、纵向撕裂等现象而存在安全隐患。这直接关系到人员及生产安全。所以有效的监测和处理传送带的健康状态对保障煤炭安全运输具有重大意义。
为保障输送带安全可靠运行,目前输送带无损检测方法,包括人工方法、X射线图像检测法和电磁检测法。人工方法效率和可靠性低。X射线图像检测法对较快移动的传送带图像易产生拖影和图像模糊,且存在辐射污染、成本高等问题。磁检测法是当前公认最实用的检测方法之一。
现有传送带检测仪器中,大多检测仪没有对钢绳芯传送带的在线无损检测做出较好的解决办法,如发明专利《一种太赫兹传送带检测系统》(CN107193051A)和实用新型专利《一种输送带检测装置》(CN215796683U)。经大量现场数据表明,当检测动态运行的钢绳芯传送带时,传送带由于承载物料重量不均、运行速度等所产生的抖动会严重影响到传送带相对探伤设备的励磁与探测距离,使传送带与检测元件间的提离距离不稳定。从而导致较小损伤信号易被漂移噪声淹没。井下环境阴暗,光照不足,传送带上沾满煤粉、煤尘,并处于运动状态,成像质量不高,使得现有的图像处理方法识别损伤难度增加,常存在识别错误现象。目前,图像采集未较好实现与电磁检测技术的联动抓拍,使得图像采集数据量大,从海量图像中挖掘分辨损伤信息难度大。
此外,传送带检测仪器多采用有线传输,存在线缆众多、布线复杂、易产生安全隐患及部分现场施工难度大、建设维护成本高。且煤矿井下变频设备多,电磁干扰信号易耦合到传输线缆上,对检测信号造成影响,导致检测结果可靠性不高。
发明内容
为了解决现有技术中矿用钢绳芯传送带检测技术的不足,本发明提供了一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法,能够提高矿用钢绳芯传送带损伤检测的可靠性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,所述系统包括:
磁扫描探头,设置在矿用钢绳芯传送带的下方,用于对所述矿用钢绳芯传送带进行磁化;
聚磁探伤传感器,设置在所述矿用钢绳芯传送带的下方,用于检测磁化后的矿用钢绳芯传送带的磁场信号,并将所述磁场信号转换为电流信号;
摄像装置,设置在所述矿用钢绳芯传送带的下方,用于拍摄所述磁化后的矿用钢绳芯传送带的下表面,得到传送带图像;
编码器,与所述矿用钢绳芯传送带的滚筒连接,用于检测所述滚筒的转速信号;
5G模块,分别与所述聚磁探伤传感器、所述摄像装置和所述编码器连接,用于传输所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号;
上位机,与所述5G模块连接,用于接收所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号,根据所述电流信号和所述传送带图像识别所述矿用钢绳芯传送带的损伤,并根据所述滚筒的直径和所述转速信号对所述损伤的位置进行定位。
可选地,所述聚磁探伤传感器设置在所述磁扫描探头和所述摄像装置之间;所述矿用钢绳芯传送带沿着传送方向依次经过所述磁扫描探头、所述聚磁探伤传感器和所述摄像装置。
可选地,所述磁扫描探头包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向垂直方向布置的托滚轮和多个磁扫描模块;
所述磁扫描模块包括第一永磁单元、第二永磁单元和导磁钢板;所述第一永磁单元和所述第二永磁单元均设置在所述导磁钢板的上表面;所述第二永磁单元与所述第一永磁单元平行;所述第一永磁单元和所述第二永磁单元的延伸方向均与所述矿用钢绳芯传送带沿着传送方向垂直;
所述托滚轮设置在所述第一永磁单元和所述第二永磁单元之间;所述托滚轮用于支撑所述矿用钢绳芯传送带。
可选地,所述第一永磁单元包括第一永磁体和第二永磁体;所述第二永磁单元包括第三永磁体和第四永磁体;
所述第一永磁体的下表面与所述导磁钢板的上表面接触连接;所述第一永磁体的上表面与所述第二永磁体的下表面接触连接;所述第二永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带的下表面;所述第一永磁体的极性与所述第二永磁体的极性相反;
所述第三永磁体的下表面与所述导磁钢板的上表面接触连接;所述第三永磁体的上表面与所述第四永磁体的下表面接触连接;所述第四永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带的下表面;所述第三永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反;
所述第一永磁体的极性与所述第三永磁体的极性相反;所述第二永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反。
可选地,所述聚磁探伤传感器包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向的垂直方向布置的多个聚磁模块;
所述聚磁模块包括第一轴向聚磁板、第二轴向聚磁板、聚磁柱、第一检测电路板、第二检测电路板和导磁板;
将垂直固定有所述聚磁柱的所述第一轴向聚磁板的一个表面作为第一表面;将垂直固定有所述聚磁柱的所述第二轴向聚磁板的一个表面作为第二表面;所述导磁板设置在所述第一表面和所述第二表面之间;所述第一表面和所述导磁板之间设置有第一检测电路板;所述第二表面和所述导磁板之间设置有第二检测电路板;
所述第一检测电路板和所述第二检测电路板上均设置有轴向磁敏元件;所述轴向磁敏元件的检测面与所述聚磁柱的端面正对;所述轴向磁敏元件用于检测轴向磁场的磁场信号,并将所述轴向磁场的磁场信号转换为轴向磁场电流信号;
所述聚磁柱的轴向方向与所述矿用钢绳芯传送带的传送方向一致。
可选地,所述聚磁模块还包括第三轴向聚磁板和第四轴向聚磁板;
所述第三轴向聚磁板开设有第一凹槽;所述第三轴向聚磁板用于支撑所述第一轴向聚磁板;所述第一轴向聚磁板插入所述第一凹槽内;
所述第四轴向聚磁板开设有第二凹槽;所述第四轴向聚磁板用于支撑所述第二轴向聚磁板;所述第二轴向聚磁板插入所述第二凹槽内。
可选地,所述聚磁探伤传感器还包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向的垂直方向布置的多个径向检测电路板;
所述径向检测电路板设置在所述聚磁探伤传感器和所述摄像装置之间;
所述径向检测电路板上设置有径向磁敏元件;所述径向磁敏元件的检测面与所述矿用钢绳芯传送带的下表面正对;所述径向磁敏元件用于检测径向磁场的磁场信号,并将所述径向磁场的磁场信号转换为径向磁场电流信号。
可选地,所述径向磁敏元件和所述轴向磁敏元件均为霍尔元件。
可选地,所述摄像装置包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向垂直方向布置的多个相机。
一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测方法,应用于上述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,所述方法包括:
接收传送带图像、滚轮的转速信号和聚磁探伤传感器得到的电流信号;
根据所述传送带图像和所述电流信号的波形确定矿用钢绳芯传送带的损伤检测结果;所述损伤检测结果包括发生损伤和未发生损伤;
当所述损伤检测结果为发生损伤时,根据滚筒的直径和所述转速信号对发生损伤的位置进行定位。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提供的一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法,通过磁扫描探头对矿用钢绳芯传送带进行磁化;通过聚磁探伤传感器检测磁化后的矿用钢绳芯传送带的磁场信号,并将磁场信号转换为电流信号;通过摄像装置拍摄磁化后的矿用钢绳芯传送带的下表面得到传送带图像;通过编码器检测滚筒的转速信号;通过5G模块传输电流信号、传送带图像和转速信号传输给上位机,上位机根据电流信号和传送带图像识别矿用钢绳芯传送带的损伤,并根据滚筒的直径和转速信号对损伤的位置进行定位。本发明通过电流信号和传送带图形进行矿用钢绳芯传送带的损伤定位提高了损伤判断的准确度和可靠性;此外,通过5G模型进行电流信号、传送带图像和转速信号的传输,保证了信号传输的及时性,进而提高了定位的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统结构示意图;
图2为本发明提供的磁扫描探头结构示意图;
图3为本发明提供的磁扫描模块结构示意图;
图4为本发明提供的聚磁探伤传感器的主视图;
图5为本发明提供的聚磁模块结构分解示意图;
图6为本发明提供的轴向检测电路板结构示意图;
图7为本发明提供的径向检测电路板放置位置示意图。
附图标记说明:
磁扫描探头—1,聚磁探伤传感器—2,摄像装置—3,编码器—4,5G模块—5,上位机—6,传送带—7,径向检测电路板—8,径向磁敏元件—9,导磁钢板—10,第一永磁单元—11,第二永磁单元—12,磁扫描模块—13,托滚轮—14,第一轴向聚磁板—15,第二轴向聚磁板—16,聚磁柱—17,第一检测电路板—18,第二检测电路板—19,导磁板—20,第三轴向聚磁板—21,第四轴向聚磁板—22,轴向磁敏元件—23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统及方法,能够提高矿用钢绳芯传送带算上检测的可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示,本发明提供了一种基于5G的矿用钢绳芯传送带7聚磁扫描监测系统,所述系统包括:
磁扫描探头1,设置在矿用钢绳芯传送带7的下方,用于对所述矿用钢绳芯传送带7进行磁化。
聚磁探伤传感器2,设置在所述矿用钢绳芯传送带7的下方,用于检测磁化后的矿用钢绳芯传送带7的磁场信号,并将所述磁场信号转换为电流信号。
摄像装置3,设置在所述矿用钢绳芯传送带7的下方,用于拍摄所述磁化后的矿用钢绳芯传送带7的下表面,得到传送带图像。
编码器4,与所述矿用钢绳芯传送带7的滚筒连接,用于检测所述滚筒的转速信号。
5G模块5,分别与所述聚磁探伤传感器2、所述摄像装置3和所述编码器4连接,用于传输所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号。
上位机6,与所述5G模块5连接,用于接收所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号,根据所述电流信号和所述传送带图像识别所述矿用钢绳芯传送带7的损伤,并根据所述滚筒的直径和所述转速信号对所述损伤的位置进行定位。所述上位机6设置在地面监控中心。
具体地,磁扫描探头1用于对传送带7进行径向、轴向深度记忆磁化;对传送带7钢丝绳芯进行充磁,便于通过磁敏元件检测钢绳芯的磁场分布状况。
具体地,聚磁探伤传感器2用于采集传送带7内钢绳芯健康状态,也就是所述矿用钢绳芯传送带7是否存在损伤。通过聚磁探伤传感器2汇聚已磁化后的矿用钢绳芯传送带7的磁场信号。聚磁探伤传感器2包括测量径向磁场的磁敏元件和测量轴向磁场的磁敏元件,所以聚磁探伤传感器2为多维阵列探伤传感器。磁敏元件的感应面与多维阵列聚磁探伤传感器2的凸台输出端贴合。所述聚磁探伤传感器2设置在所述磁扫描探头1和所述摄像装置3之间;所述矿用钢绳芯传送带7沿着传送方向依次经过所述磁扫描探头1、所述聚磁探伤传感器2和所述摄像装置3。
摄像装置在本实施例中也称为机器视觉装置。机器视觉装置安装在磁扫描探头1的一侧,连续采集皮带图像,并能够与聚磁探伤传感器2联动抓拍。
当电流信号的波形发生信号畸变时,根据畸变点的波形形状判断损伤类型,所述损伤类型为四种:断丝、断裂、移位、纵向撕裂。具体地:
当畸变点波形为局部尖峰脉冲形状时,传送带钢绳芯发生断丝。
当畸变点波形为宽矩形脉冲形状时,传送带钢绳芯断裂。
当畸变点波形为振荡波浪脉冲形状时,传送带接头移位。
当所述传送带图像中间出现显示为深灰度竖纹时,发生纵向撕裂,当所述皮带图像显示为均匀浅灰色时,未发生纵向撕裂。
在实际应用中,不管电流信号的波形是否发生畸变,摄像装置3实时拍摄传送带图像,通过实时监测传送带图像实现实时监测传送带7是否有纵向撕裂。
当所述电流信号的波形的峰谷值超出预设阈值范围时,确定矿用钢绳芯传送带7发生不同种类的损伤。具体地,根据所述电流信号的波形的峰谷值的包络线或者包络线内的面积判断是否超出阈值范围。
而判断纵向撕裂的步骤为:根据传送带图像信息,应用图像处理算法,包括灰度识别和边缘检测,当所述传送带图像中间出现深灰度竖条纹时,传送带7发生纵向撕裂,当所述传送带图像为均匀浅灰色时,传送带7未发生纵向撕裂。
此外,摄像装置3和聚磁探伤传感器2能够共同配合对断丝、断裂和移位这三种损伤进行判断。具体为:聚磁探伤传感器2发送的电流信号的波形一旦发生异常,上位机6能够触发摄像装置3启动临时抓拍功能,对电流信号的波形异常附近范围的皮带进行单独拍照,便于人员重点查看分析这些异常图片,避免了人员花费大量时间和精力从连续存储的海量图片中查找异常信息。具体地实现方式为:上位机6采集检测数据时,具有数据信号峰值判断功能,如果信号峰值超限,上位机6能够发送驱动信号,驱动继电器(常开触点)输出一个闭合接通信号,从而启动摄像装置3的抓拍按键命令。
作为一个具体的实施方式,编码器4为传送带7行程和损伤位置定位件,通过联轴器与电机驱动的滚动主轴连接,根据基于脉冲数量采样的数据确定因损伤。编码器4与电机驱动的滚筒主轴连接,通过多点插值定位损伤位置。编码器4设置在电机驱动的滚筒主轴侧面,编码器4通过联轴器与电机驱动的滚筒主轴连接。电机转动驱动滚筒转动,从而带动编码器4旋转,编码器4旋转时会输出一系列脉冲信号,根据脉冲信号采样数据。假设输出每个脉冲信号时,A/D采样500点数据,则根据滚筒的直径可以计算出滚筒周长,进而换算出每个采样点对应的皮带运行的距离和位置,从而再结合采样点的数据特征(损伤点波形数据峰值较大,呈尖峰状)可以定位皮带上损伤点的位置。
具体地,5G主控装置安装在输送机侧面支架,远程传输皮带损伤信息,提高可靠性,节约电缆,现场安装方便,此外,通过5G通信节点远程传输皮带损伤信息,消除目前的因电磁干扰信号耦合到传输线缆上,而对检测信号造成的影响。矿用钢绳芯传送带7检测采集数据量较大,且需要一定的实时性,5G通信节点能够实时的传输大量数据。
如图2所示,所述磁扫描探头1包括沿所述矿用钢绳芯传送带7的传送方向垂直方向布置的多个磁扫描模块13和托滚轮14;所述磁扫描模块13包括第一永磁单元11、第二永磁单元12和导磁钢板10;所述第一永磁单元11和所述第二永磁单元12均设置在所述导磁钢板10的上表面;所述第二永磁单元12与所述第一永磁单元11平行;所述第一永磁单元11和所述第二永磁单元12的延伸方向均与所述矿用钢绳芯传送带7沿着传送方向垂直;所述托滚轮14设置在所述第一永磁单元11和所述第二永磁单元12之间;所述托滚轮14用于支撑所述矿用钢绳芯传送带7。
如图3所示,所述第一永磁单元11包括第一永磁体和第二永磁体;所述第二永磁单元12包括第三永磁体和第四永磁体;所述第一永磁体的下表面与所述导磁钢板10的上表面接触连接;所述第一永磁体的上表面与所述第二永磁体的下表面接触连接;所述第二永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带7的下表面;所述第一永磁体的极性与所述第二永磁体的极性相反;所述第三永磁体的下表面与所述导磁钢板10的上表面接触连接;所述第三永磁体的上表面与所述第四永磁体的下表面接触连接;所述第四永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带7的下表面;所述第三永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反;所述第一永磁体的极性与所述第三永磁体的极性相反;所述第二永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反。
如图4、图5和图6所示,所述聚磁探伤传感器2包括沿所述矿用钢绳芯传送带7的传送方向的垂直方向布置的多个聚磁模块;所述聚磁模块包括第一轴向聚磁板15、第二轴向聚磁板16、聚磁柱17、第一检测电路板18、第二检测电路板19和导磁板20;将垂直固定有所述聚磁柱17的所述第一轴向聚磁板15的一个表面作为第一表面;将垂直固定有所述聚磁柱17的所述第二轴向聚磁板16的一个表面作为第二表面;所述导磁板20设置在所述第一表面和所述第二表面之间;所述第一表面和所述导磁板20之间设置有第一检测电路板18;所述第二表面和所述导磁板20之间设置有第二检测电路板19;所述第一检测电路板18和所述第二检测电路板19上均设置有轴向磁敏元件23;所述轴向磁敏元件23的检测面与所述聚磁柱17的端面正对;所述轴向磁敏元件23用于检测轴向磁场的磁场信号,并将所述轴向磁场的磁场信号转换为轴向磁场电流信号;所述聚磁柱17的轴向方向与所述矿用钢绳芯传送带7的传送方向一致。
所述聚磁模块还包括第三轴向聚磁板21和第四轴向聚磁板22;所述第三轴向聚磁板21开设有第一凹槽;所述第三轴向聚磁板21用于支撑所述第一轴向聚磁板15;所述第一轴向聚磁板15插入所述第一凹槽内;所述第四轴向聚磁板22开设有第二凹槽;所述第四轴向聚磁板22用于支撑所述第二轴向聚磁板16;所述第二轴向聚磁板16插入所述第二凹槽内。
第一轴向聚磁板、第二轴向聚磁板、聚磁柱、第三轴向聚磁板和第四轴向聚磁板用于收集、均化、导向空间分布的磁场,并将其引导到轴向磁敏元件的检测通路中。
此外,如图7所示,所述聚磁探伤传感器2还包括沿所述矿用钢绳芯传送带7的传送方向的垂直方向布置的多个径向检测电路板8;所述径向检测电路板8设置在所述聚磁探伤传感器2和所述摄像装置3之间;所述径向检测电路板8上设置有径向磁敏元件9;所述径向磁敏元件9的检测面与所述矿用钢绳芯传送带7的下表面正对;所述径向磁敏元件9用于检测径向磁场的磁场信号,并将所述径向磁场的磁场信号转换为径向磁场电流信号。
具体地,所述径向磁敏元件9和所述轴向磁敏元件23均为霍尔元件。所述摄像装置3包括沿所述矿用钢绳芯传送带7的传送方向垂直方向布置的多个相机。径向磁敏元件9的数量和所述轴向磁敏元件23的数量均为8个,也就是第一检测电路板18、所述第二检测电路板19和所述径向检测电路板8各包括8路霍尔元件。多视角监测皮带内钢绳芯健康信息,可形成绳芯三维视图。
在实际应用中,因皮带宽度较宽,一般为1m-2m,因此本发明采用多路可拼接式励磁模块化结构对皮带进行并行磁化,永磁体对皮带进行径向记忆平衡磁化,多维阵列聚磁探伤传感器2是通过两级轴向、径向阵列聚磁传感器采集记忆磁场磁变信息。
实施例二
为了执行上述实施例一对应的系统,以实现相应的功能和技术效果,下面提供一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测方法,所述方法应用于实施例一所述的系统,所述方法包括:
步骤S1:接收传送带图像、滚轮的转速信号和聚磁探伤传感器得到的电流信号;
步骤S2:根据所述传送带图像和所述电流信号的波形确定矿用钢绳芯传送带的损伤检测结果;所述损伤检测结果包括发生损伤和未发生损伤;
步骤S3:当所述损伤检测结果为发生损伤时,根据滚筒的直径和所述转速信号对发生损伤的位置进行定位。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述系统包括:
磁扫描探头,设置在矿用钢绳芯传送带的下方,用于对所述矿用钢绳芯传送带进行磁化;
聚磁探伤传感器,设置在所述矿用钢绳芯传送带的下方,用于检测磁化后的矿用钢绳芯传送带的磁场信号,并将所述磁场信号转换为电流信号;
摄像装置,设置在所述矿用钢绳芯传送带的下方,用于拍摄所述磁化后的矿用钢绳芯传送带的下表面,得到传送带图像;
编码器,与所述矿用钢绳芯传送带的滚筒连接,用于检测所述滚筒的转速信号;
5G模块,分别与所述聚磁探伤传感器、所述摄像装置和所述编码器连接,用于传输所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号;
上位机,与所述5G模块连接,用于接收所述电流信号、所述传送带图像和所述转速信号,根据所述电流信号和所述传送带图像识别所述矿用钢绳芯传送带的损伤,并根据所述滚筒的直径和所述转速信号对所述损伤的位置进行定位;
所述磁扫描探头包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向垂直方向布置的托滚轮和多个磁扫描模块;
所述磁扫描模块包括第一永磁单元、第二永磁单元和导磁钢板;所述第一永磁单元和所述第二永磁单元均设置在所述导磁钢板的上表面;所述第二永磁单元与所述第一永磁单元平行;所述第一永磁单元和所述第二永磁单元的延伸方向均与所述矿用钢绳芯传送带沿着传送方向垂直;
所述托滚轮设置在所述第一永磁单元和所述第二永磁单元之间;所述托滚轮用于支撑所述矿用钢绳芯传送带;
所述聚磁探伤传感器包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向的垂直方向布置的多个聚磁模块;
所述聚磁模块包括第一轴向聚磁板、第二轴向聚磁板、聚磁柱、第一检测电路板、第二检测电路板和导磁板;
将垂直固定有所述聚磁柱的所述第一轴向聚磁板的一个表面作为第一表面;将垂直固定有所述聚磁柱的所述第二轴向聚磁板的一个表面作为第二表面;所述导磁板设置在所述第一表面和所述第二表面之间;所述第一表面和所述导磁板之间设置有第一检测电路板;所述第二表面和所述导磁板之间设置有第二检测电路板;
所述第一检测电路板和所述第二检测电路板上均设置有轴向磁敏元件;所述轴向磁敏元件的检测面与所述聚磁柱的端面正对;所述轴向磁敏元件用于检测轴向磁场的磁场信号,并将所述轴向磁场的磁场信号转换为轴向磁场电流信号;
所述聚磁柱的轴向方向与所述矿用钢绳芯传送带的传送方向一致;
所述聚磁模块还包括第三轴向聚磁板和第四轴向聚磁板;
所述第三轴向聚磁板开设有第一凹槽;所述第三轴向聚磁板用于支撑所述第一轴向聚磁板;所述第一轴向聚磁板插入所述第一凹槽内;
所述第四轴向聚磁板开设有第二凹槽;所述第四轴向聚磁板用于支撑所述第二轴向聚磁板;所述第二轴向聚磁板插入所述第二凹槽内。
2.根据权利要求1所述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述聚磁探伤传感器设置在所述磁扫描探头和所述摄像装置之间;所述矿用钢绳芯传送带沿着传送方向依次经过所述磁扫描探头、所述聚磁探伤传感器和所述摄像装置。
3.根据权利要求1所述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述第一永磁单元包括第一永磁体和第二永磁体;所述第二永磁单元包括第三永磁体和第四永磁体;
所述第一永磁体的下表面与所述导磁钢板的上表面接触连接;所述第一永磁体的上表面与所述第二永磁体的下表面接触连接;所述第二永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带的下表面;所述第一永磁体的极性与所述第二永磁体的极性相反;
所述第三永磁体的下表面与所述导磁钢板的上表面接触连接;所述第三永磁体的上表面与所述第四永磁体的下表面接触连接;所述第四永磁体的上表面正对所述矿用钢绳芯传送带的下表面;所述第三永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反;
所述第一永磁体的极性与所述第三永磁体的极性相反;所述第二永磁体的极性与所述第四永磁体的极性相反。
4.根据权利要求1所述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述聚磁探伤传感器还包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向的垂直方向布置的多个径向检测电路板;
所述径向检测电路板设置在所述聚磁探伤传感器和所述摄像装置之间;
所述径向检测电路板上设置有径向磁敏元件;所述径向磁敏元件的检测面与所述矿用钢绳芯传送带的下表面正对;所述径向磁敏元件用于检测径向磁场的磁场信号,并将所述径向磁场的磁场信号转换为径向磁场电流信号。
5.根据权利要求4所述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述径向磁敏元件和所述轴向磁敏元件均为霍尔元件。
6.根据权利要求1所述的基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,其特征在于,所述摄像装置包括沿所述矿用钢绳芯传送带的传送方向垂直方向布置的多个相机。
7.一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-6任一项所述的一种基于5G的矿用钢绳芯传送带聚磁扫描监测系统,所述方法包括:
接收传送带图像、滚轮的转速信号和聚磁探伤传感器得到的电流信号;
根据所述传送带图像和所述电流信号的波形确定矿用钢绳芯传送带的损伤检测结果;所述损伤检测结果包括发生损伤和未发生损伤;
当所述损伤检测结果为发生损伤时,根据滚筒的直径和所述转速信号对发生损伤的位置进行定位。
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