[发明专利]强磁‑图像联合钢丝绳在线无损探伤系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强磁-图像联合钢丝绳在线无损探伤系统及方法。

背景技术

煤矿开采中人员、设备进出矿井都需要借助绞车升降系统。工作时钢丝绳需要承担沉重的负担，如果绞车升降系统钢丝绳一旦出现断裂事故，必将发生重大事故。如果能在钢丝绳出现事故前，提前发现钢丝绳出现破损严重的情况，就可在钢丝绳出现断绳事故前及时更换钢丝绳，就能有效避免严重事故的发生。

钢丝绳无损检测技术是一项发展了百余年的技术，其作用是通过技术手段，无损伤地检测出钢丝绳中存在的缺陷，国内外的各类标准和规范中都要求使用该类仪器来检查钢丝绳的损伤状况。但是，钢丝绳探伤仪的使用仍不理想。

很多煤矿宁肯采取费时、费力的人工检测进行钢丝绳在线检测，也不相信现有钢丝绳无损检测技术，高价购入的钢丝绳无损检测都成了摆设。但是现有煤矿使用的钢丝绳长达几百米甚至上千米，只能用肉眼一寸一寸地检查，耗时长，占用绞车升降系统的使用时间，而且无论谁长时间盯着移动的钢丝绳，都容易眼花，从而影响钢丝绳在线检查的准确性。

煤矿使用钢丝绳，一般使用不超过两年，不管是否出现损坏，就全部更换。煤矿用绞车升降系统(俗称天车)所用钢丝绳价值一般都要四五百万元左右，这种仅靠使用年限决定是否更换的方式，一方面存在很大浪费，另一方面也不一定能保证安全，有时如果使用不正确的话，钢丝绳用一年左右就出现磨损、钢丝断裂、变型、扭曲异常情况。

有些煤矿比较谨慎，每隔一段时间，就从绞车上截取一段钢丝绳，进行拉伸实验，检验该段钢丝绳的承拉能力。截取时只能从钢丝绳的端部截取，只能代表钢丝绳局部承拉能力，在使用过程中，钢丝绳各部分的磨损、锈蚀情况均不相同，局部不能全局。而且每截取一段，钢丝绳就短一截，正常使用的绞车不可能总是截取。

如何设计出一种更加准确、更加直观，便于复检，更容易取得用户信任，利于推广应用的钢丝绳在线检查系统和方法，是钢丝绳在线探伤从业者迫切需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何得到钢丝绳的完整影像，减少钢丝绳在线检查的工作量，提供一种直观、准确、便于人工复检、有利于推广应用的强磁-图像联合钢丝绳在线无损探伤系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明强磁-图像联合钢丝绳在线无损探伤系统，包括磁探伤传感器、控制主机、存贮装置和显示器，磁探伤传感器包括壳体、强磁铁、磁敏感元件、A/D转换电路和钢丝绳测速装置，壳体上设有通孔或沟槽，强磁铁和磁敏感元件设置在通孔或沟槽内壁上，钢丝绳从通孔或沟槽中通过，磁敏感元件通过A/D转换电路与控制主机的磁感应信号输入端相接，钢丝绳测速装置的速度信号输出端与控制主机的钢丝绳速度信号输入端相接，其特征在于：其还包括N个摄像头，上述摄像头均匀围绕在钢丝绳周围，上述摄像头通过信号线与控制主机的信号输入端相接，各个摄像头中心至钢丝绳中心的距离均为B，其纵向取景视角均为-A°～A°，其中N为正整数，且2≤N≤5；A、B均为正数，且A≤15。

利用前强磁-图像联合钢丝绳在线无损探伤系统进行钢丝绳在线无损探伤的方法，包括下述步骤：

①.启动本强磁-图像联合钢丝绳在线无损探伤系统，通过磁探伤传感器对经过的钢丝绳进行在线无损探伤，同时通过钢丝绳测速装置检测钢丝绳的移动速度V，通过N个摄像头对钢丝绳进行拍摄，从钢丝绳起始端到钢丝绳终止端，进行拍摄、检测，并记录拍摄/检测时刻t，起始端对应的拍摄/检测时刻为t₀，终止端对应的拍摄/检测时刻为t_y，控制主机将摄像头拍得的影像信息与磁探伤传感器测得的磁感应信号同步存贮到存贮装置内；

②.每个摄像头拍摄的帧图为取一组，每组帧图中每隔时间段T选取一帧，T＝2×B×(tan∠A)÷V，将各组选取的各个帧图依次排列，形成N条完整的纵向钢丝绳图像，分别记为F₁、F₂……F_N；

③.控制主机逐条扫描N条纵向钢丝绳图像F₁、F₂……F_N，找出每条纵向钢丝绳图像F₁、F₂……F_N中钢丝纹路出现断裂、松脱、扭曲及其他突变的帧图标记为异常帧图，记录并统计该纵向钢丝绳图像中异常帧图对应的异常时刻t_x，形成各个纵向钢丝绳图像F₁、F₂……F_N的异常时刻t_x的数集；