(ZSC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(shè)施中的高度危險構(gòu)件，被視為諸多工業(yè)領(lǐng)域的"生命線"。被廣泛應(yīng)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)等各個領(lǐng)域。在起重提升設(shè)備中，鋼絲繩的使用十分普遍。
長期以來，由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、惡劣的使用環(huán)境和損傷的不可修復(fù)性，原因的千差萬別，但一般隨著使用時間的持續(xù)，都會出現(xiàn)損傷現(xiàn)象，大體歸納起主要損傷現(xiàn)象有以下幾種，即：斷絲、磨損、疲勞、銹蝕、變形、咬繩、過載。以致鋼絲繩的使用和管理始終是設(shè)備管理的難點，也成為企業(yè)安全生產(chǎn)的重大隱患，多年來事故不斷，直接的設(shè)備損失和間接的經(jīng)濟損失巨大。歷史以來，由于缺少科學(xué)可靠的實時在線監(jiān)控設(shè)備，鋼絲繩的安全監(jiān)測一直是重大設(shè)備管理過程中的"盲點"或"危險源"。研制鋼絲繩實時在線監(jiān)控系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)在役運行設(shè)備的事故隱患，確保鋼絲繩安全運行，是用戶長期要求解決的迫切問題。
新一代GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)的誕生，滿足了各類在線鋼絲繩的長期實時監(jiān)控的難題，能實時監(jiān)測鋼絲繩的運行狀況，有效保證設(shè)備的安全運行，延長設(shè)備使用壽命，實現(xiàn)設(shè)備鋼絲繩的高產(chǎn)高效，對鋼絲繩狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測，及時解決設(shè)備的安全隱患，提供了可靠的保障。
GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)鋼絲繩設(shè)備運行的實際情況，在運行鋼絲繩上安裝在線監(jiān)控設(shè)施，使設(shè)備在無人干涉的情況下自動運行和自我診斷的一套監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。通過工業(yè)計算機的監(jiān)視控制，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行自動監(jiān)測，使設(shè)備達到良好工作狀態(tài)，從而達到有效地節(jié)約能源、降低勞動強度、降低運行成本和延長設(shè)備使用壽命等目的。
ZSC礦用本安型鋼絲繩磁性探傷裝置是專門針對煤礦研發(fā)設(shè)備的礦用本安型鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)。
原理方法
GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理采用漏磁與磁通的方法，利用漏磁測量鋼絲繩內(nèi)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(xù)缺陷）。該原理與測試方法較早就已納入美國的ASTM E 1571-1994標準中，同時在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(shè)計思路是磁化與檢測一體化的，是適應(yīng)各類提升系統(tǒng)鋼絲繩的監(jiān)控模式。利用永磁傳感部件將鋼絲繩環(huán)形包圍在其中心部位，在鋼絲繩快速通過時，瞬間將能過段的鋼絲繩磁化到飽和狀態(tài)，此時傳感部件與鋼絲繩產(chǎn)生有序穩(wěn)定的磁場與回路，一旦鋼絲繩內(nèi)外部有缺陷損傷變化（局部損傷、金屬截面積變化等缺陷）時，其穩(wěn)定的磁場與回路同步產(chǎn)生向外擴散的漏磁場和磁通量變化，向空間擴散的信號經(jīng)集聚，由磁敏元件感應(yīng)輸出信號量，輸入到高性能處理器有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的信號控制箱后，將壓縮數(shù)字信號通過高速網(wǎng)絡(luò)傳輸方式輸入到有專用的鋼絲繩監(jiān)控系統(tǒng)軟件的計算機進行對人機對話。經(jīng)由GNDT鋼絲繩監(jiān)控系統(tǒng)軟件實時解壓處理，以定性、定量、定位的數(shù)值實時顯示鋼絲繩內(nèi)外斷絲、銹蝕、磨損、金屬截面積變化，按現(xiàn)行標準出具鋼絲繩安全診斷評估報告。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控主機。如下圖結(jié)構(gòu)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)由信號控制箱中的工業(yè)級CPU處理器，將收集的模擬信號高效地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再以UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通道快速地輸入到監(jiān)控主機，從而實現(xiàn)了鋼絲繩在線監(jiān)測的人機對話功能，同步進行數(shù)據(jù)處理并實時報警功能；同時另一路視頻信號通過專用纜繩經(jīng)由視頻解碼，直接輸入到監(jiān)控主機，實現(xiàn)了實時現(xiàn)場監(jiān)控功能；系統(tǒng)的監(jiān)控信息能同步上傳至指定的監(jiān)控中心。GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)是目前能夠?qū)崿F(xiàn)雙模監(jiān)測功能的設(shè)備，同時使用永磁監(jiān)測與紅外視頻監(jiān)測兩種方式。
功能特點
1) 固定式安裝，7*24小時對鋼絲繩內(nèi)外部損傷狀態(tài)全程實時在線監(jiān)測功能。
2) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)可在線定性、定量、定位地檢測鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞、變形等各種缺陷。
3) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用永久磁鋼的勱磁技術(shù)，傳感主機采用合金材料，圓形結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)果可靠性高、重復(fù)好。
4) 能對在線監(jiān)測鋼絲繩的數(shù)據(jù)信號進行采集存儲、分析處理，并出具結(jié)果。
5) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計不同的現(xiàn)場安裝支架平臺，能滿足各類鋼絲繩在線監(jiān)測條件。
6) 傳感部件采用可調(diào)節(jié)式六輪定位設(shè)計，將鋼絲繩固定在傳感部件中間范圍，控制了鋼絲繩過的穩(wěn)定，有效地保證了鋼絲繩檢測信號的準確可靠。
7) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)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(yīng)能力，性能穩(wěn)定可靠。
8) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)利用RJ45接口或Wifi方式的以太網(wǎng)技術(shù)高速傳輸數(shù)據(jù)。
9) 嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》和國家標準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(yù)警信號，并自動發(fā)出聲光報警；可根據(jù)設(shè)定的限值和危值，進行損傷等級報警，以提示超限核查。
10) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)能按檢測時間自動保存檢測數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)庫、檢測報表、波形圖、檢測報告，并可隨時查看和檢測數(shù)據(jù)和檢測報告。
11) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)采用永磁監(jiān)測與紅外視頻監(jiān)測雙模監(jiān)控方式，增加視頻監(jiān)控功能，及時將監(jiān)控現(xiàn)場的信息以圖像的形式上傳至監(jiān)控主機，達到雙重監(jiān)控效果。
12) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)與指定局域網(wǎng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)查看和分析，并能實現(xiàn)同步終端數(shù)據(jù)儲存。
13) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)可永久性存盤，不做自動消除。
14) 鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)軟件適應(yīng)各類計算機的windows操作系統(tǒng)。
技術(shù)參數(shù)
1) 對煤礦提升運輸鋼絲繩進行實時在線監(jiān)測，并對鋼絲繩內(nèi)外部各類缺陷（鋼絲繩的內(nèi)外部斷絲、銹蝕、變形、磨損等）提出預(yù)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) 鋼絲繩允許最大運行速度：18.0 m/s
5) 采集處理頻率：5000Hz
6) 根據(jù)煤礦安全規(guī)程中鋼絲繩的報廢要求的規(guī)定值予以報警，必須報廢：
當鋼絲繩內(nèi)外部斷絲的間隙大于0.5mm以上的其監(jiān)測準確率為：
危值損傷實時檢出率： 100% 危值損傷定量判準率：＞95%
限值損傷實時檢出率： 100% 限值損傷定量判準率：＞95%
當鋼絲繩內(nèi)外部斷絲的間隙小于0.5mm以時的其監(jiān)測準確率為：
危值損傷實時檢出率：＞95% 危值損傷定量判準率：＞90%
限值損傷實時檢出率：＞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(fù)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:850nm
14) 系統(tǒng)工作電壓：AC220V±20%
15) 工作環(huán)境溫度：-20℃-+60℃
部件介紹
GNDT鋼絲繩在線監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控主機、安裝支架平臺。對此組成結(jié)構(gòu)逐一介紹：位移傳感器主要是由光電編器、計數(shù)輪、彈性減震器及可調(diào)節(jié)支架。光電編碼器由日本進口的高性能光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的機械位的位移量轉(zhuǎn)換為電氣信號，并對該信號進行處理后能檢測位置和速度的傳感裝置。主要特點是穩(wěn)定性高、抗干擾性能強。
安裝支架平臺設(shè)計上具有多種形式，但大體分為兩大類：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較為平穩(wěn)，此處鋼絲繩擺幅較小，監(jiān)測效果較好，且監(jiān)測設(shè)備維護簡單；另一種是安裝在機房出繩口，一般采用的萬向擺動支架，鋼絲繩的擺動幅度大，左右往復(fù)式擺動，且上下振幅較大，采用萬向擺動結(jié)構(gòu)可以滿足這種狀態(tài)的鋼繩運行軌跡的監(jiān)測；斜井支架主要采用萬向搖臂彈性雙支撐型支架。斜井支架也有兩類安裝方式，天輪式與機房式。
系統(tǒng)軟件
產(chǎn)品型號
| 系統(tǒng)型號 | 適用監(jiān)控現(xiàn)場 | 可配傳感主機 | 信號控制箱 | 系統(tǒng)軟件 |
| GNDT-RT AX | 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(jiān)控系統(tǒng)軟件 |
| GNDT-RT BX | 雙繩斜井 | |||
| GNDT-RT BS | 雙繩豎井天輪型 | |||
| GNDT-RT CJ | 四繩豎井機房型 | |||
| GNDT-RT CT | 四繩豎井天輪型 | |||
| GNDT-RT DJ | 六繩豎井機房型 | |||
| GNDT-RT DS | 景繩豎井天輪型 | |||
| ZSC礦用本安型鋼絲繩磁性探傷裝置 | ZSC-5T | 11C礦用隔爆兼本安型 | 鋼絲繩監(jiān)控系統(tǒng)軟件 | |
現(xiàn)場應(yīng)用
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