皮带纵向撕裂压力检测

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皮带纵向撕裂

产品原理
激光器和摄像头分别装置在上皮带的左右下侧，激光器向皮带底部发射一条带状激光，在皮带表面反射后由摄像头采集，并自动提取激光条纹中心，根据三角测距法分析皮带断面的高度和深度参数，实时输出到控制计算机。经计算机软件分析和数据还原，得到皮带底面3D图像。可以直观判断是否发生撕裂现象。
Fundamental Theory
激光和白光交替检测
使用白光和激光交替扫描皮带表面, 独立采集各自的图像信息, 独立鉴定, 相互验证。只有当二种手段都100%确认了纵向撕裂发生时, 系统才进行报警。白光图像智能识别使用了技术领先、设计精密的算法来从复杂的皮带表面图像中将纵向撕裂产生的裂缝"抠"出来。客户可以实时看到皮带表面图像, 实时了解皮带表面状况。
输送带纵向撕裂问题
Rip Problems Conveyor Belt Faces
皮带纵向撕裂事故时有发生，据澳大利亚数据统计，一条皮带在其生命周期中发生一次纵向撕裂可能性约有20%。价值数百万元甚至更多的输送带，一旦发生纵向撕裂事故，在很短时间内可能全部毁坏，造成巨大的经济损失。即使能够修补，也需要相当的人力和时间，对正常生产产生极大的影响。近几年中国皮带输送机的使用量越来越大，其应用的范围越来越广，发生纵向撕裂的事故也越来越频繁。
采用世界一流的德国原装3D 高速专业级相机
高速度,每秒捕获高达1200条激光轮廓线
高精度,每条激光轮廓线包含高达1536个高质量的3D坐标点
Advantages Of The Detector
多重检测、根除误报
上皮带底面情况有时候非常复杂, 可能存在各种各样的因素会影响普通激光 3D图像辨别纵向撕裂(产生的)裂缝的真实性。例如皮带表面的划痕和表皮破损（如下图, 有一定的连续性, 有一定的长度,有一定的凸起或者凹陷, 有一定的纵向分布性）很容易和纵向撕裂产生的裂缝混淆而产生误报现象。

皮带撕裂检测算法

皮带撕裂检测算法
皮带撕裂检测算法主要基于机器视觉和深度学习技术。

1.机器视觉算法：该算法通过图像处理技术，对皮带表面进行实
时监测。

当图像中检测到异常情况时，系统会触发报警并停止皮带运转，以防止撕裂情况进一步扩大。

具体而言，该算法首先对采集到的皮带表面图像进行预处理，包括灰度化、滤波等操作，以去除噪声和干扰。

然后，利用边缘检测算法检测皮带的边缘，并根据边缘特征判断皮带的撕裂情况。

如果检测到撕裂，系统会立即发出报警并停止皮带运转。

2.深度学习算法：该算法通过训练深度神经网络模型，实现对皮
带撕裂的自动检测。

具体而言，该算法首先使用大量标注好的皮带图像和对应标签进行训练，构建一个深度卷积神经网络模型。

然后，在实时监测时，将采集到的皮带图像输入到模型中进行处理，得到每个像素的预测标签。

最后，根据预测标签和实际标签的差异判断皮带的撕裂情况。

如果检测到撕裂，系统会立即发出报警并停止皮带运转。

以上信息仅供参考，如有需要建议查阅相关文献或咨询专业人士。

GHSL系列纵向撕裂检测器

GHSL系列纵向撕裂检测器产品说明：一、概述GHSL系列纵向撕裂检测器用于各种规格的带式输送机胶带发生纵向撕裂检测器的检测与保护、防止由撕裂或严重划伤造成的重损失。

本系列检测器可连续监测胶带的运行，当故障信号出现时，可及时发出警告或停机信号。

二、型号含义 GH SL- 口口 GH-单位代号SL-产品代号口-胶带宽度口-感知器序号三、技术参数：1、使用环境条件 a、环境温度 -25℃+50℃ b、相对湿度不大于90%2、主要参数见下表工作电压整机功耗输出电阻触点数量触点容量介电性能延时时间重量(kg) 常开常闭 AC 200V 50HZ <15W <3kΩ 1 1 AC 380V 3A 工频2000Vlmin 0～10s 10(控制箱)四、结构特点：GHSL系列纵向撕裂检测批发该系列检测器由控制箱和感知器构成。

感知器为两种型式：1、-I型和A-II型2、B-口-I型和B-口-II型注：方框内为胶带宽度。

3、感知器的开关采用导电像胶制成，耐腐蚀、防断裂、性能稳定。

4、胶体采取密封措施，防护等级较高。

五、工作原理：当运行中的胶带发生撕裂等故障时，感知器能可靠地检测出来，并输出一个开关量，用于告警或停电。

控制箱内采用典型的继电器控制线路，若感知器动作发出信号，则控制继电器动作，输出开关量给控制室，用于紧急停机。

机箱面板上告警灯亮。

控制电路并自锁。

按下复位按钮开关，控制线路恢复检测状态。

此外，本机还没有自检按钮，可模拟故障信号，用于检测控制电路的工作。

六、安装方法：1、A-I型感知器的安装在溜槽出料口处开一尺寸为600*300(mm)的长方口，将活动门安装在长方口部。

同时应在活动门底部焊两个拉簧杆，在溜槽两侧壁固定两个拉簧，使其挂在拉簧杆上。

用户再自制安装支架感知器固定在安装支架上，其位置应保证感知器受力部位距活动门的筋板为5～10mm,高度为两筋的中间位置。

2、A-II型感知器的安装在溜槽出料口处开一尺寸为600＊300mm的长方口，将感知器的箱体焊在长方口处。

基于NI机器视觉的胶带纵向撕裂检测系统

智能相机采集的每帧图片进行处理分析。当检测到胶带出现纵向撕裂迹象，通过上位机控制实现报警或输送机停车。给
出了一种胶带纵向撕裂实时检测方法，并说明了检测系统总体结构及其软硬件。
关键词：ＮＩ机器视觉；智能相机自动检测技术；胶带纵向撕裂；ＮＩ用于自动检测的视觉生成器；ＮＩ视觉助手中图分类号：ＴＰ２７３文章标识码：Ａ文章编号：１００２—１８４１（２０１３）１１ —００４１ — ０３
ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＢｅｌｔＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＴｅａｒＢａｓｅｄ０ｎＮＩＭａｃｈｉｎｅＶｉｓｉｏｎ
ＨＵＭｉｎｇ — ｍｉｎｇ，ＱＩＡＯＴｉｅ — ｚｈｕ，ＺＨＥＮＧＢｕ — ｘｉｎｇａ
Ｔｌｙａｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＸｉｓｈａｎＣｏａｌＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＸｉｎｇｉｉａｓｈｅＣｏａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ０３０２００，Ｃｈｉｎａ）
２０１３年
仪表技术与传感器
ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ
２０１３
Ｎｏ．１１
第１１期

井下胶带输送机胶带纵向撕裂监测保护的研究

ｃｍｐｏｉｏａｅ —ｔｅｍｏｉｏｒｎｅｄａｋｃｎｄｔｏｓｈｍｐｌｍｅｔｔｎｏｒｔｃｏａｒｍｏｅｓｆｔｒｄｔｏｉｈｅｃａｎｅｏｓｔｎｎｄｒａｉｎｔｉｇｆｅｂｃｏｉｉｎ，ｔｅｉｉｌｍｅｎａｏｆｐｏｅｔｒｃｎｐｏｉｔａｅｙｐｏｕｃｉｎｎｔｏｍｉ，ｌ
ｌｍｅｕｅｆｒｔｃｉｎｆｒｂｌｔｅｌｎｉｄｎｅｒｇａｌａｅｃｉｅｈｒｃｌｆｐｅｅｔｎｂｌｌｎｉｄｎｅｒｇｄ￣ｃ，ｖａｒｓｏｏｅｔｅｈｏｇｔｉａｔａｎ，ｗｅｓｄｓｒｓｔｅｐｎｉｅｏｒｖｎｉｅｔｏｇｔｉａｔａｎｅｅｓｐｏｏｔｕｌｉｓｌｂｉｐｓｏｕｌｉ
世界各国对胶带纵向撕裂做了很多研究，如测力法、胶带内部埋设传感器法等，但迄今为止，还没有一：
些产品都有不成熟不稳定的地方，有待进一步进行研究和完善。因此总的来说，输送胶带的纵向撕裂问题仍然是一个世界性难题。综观国内外研究现状，今后对胶带
由于撕裂报警是世界性难题，因此该步研究拟作为
框架的端头装有磁性传感器，胶带一旦发生撕裂事故，ｌ探索性研究，争取做到胶带撕裂报警的自动化、智能化。其水平方向受力比正常状况下的受力要大．传感器因此！（）胶带纵向撕裂监测点的布置如图２所示，为胶３

纵向撕裂检测装置

纵向撕裂检测装置
纵向撕裂检测装置工作原理
纵向撕裂检测装置将纵向撕裂检测装置两根引出线接入KHP-Z型主机，正常时，传感器处于断开状态，输出高电平。

若皮带撕裂，有物料（煤）约1200g落入传感器上，导点橡胶使键盘两根引线短路，输出低电平，撕裂指示灯亮，主机执行继电器释放，实现撕裂保护，同时发出语言报警信号。

ZHONGMEI
纵向撕裂检测装置调试
将纵向撕裂检测装置安装于皮带下方，两根引出线分别接至KHP-Z带式输送机综合保护装置主机的“接地”和“撕带”接口上，皮带机正常运转时，用手轻轻压按撕裂传感器传感面，皮带机应停机，监控仪主机面板上的“撕带”指示灯亮，同时应发出响亮的“撕带”语言报警声。

纵向撕裂检测装置相关参数
1、接点容量：12V/0.2A。

2、接点接触电阻≤0.1Ω，振动、冲击后≤0.2Ω。

3、动作值压敏式撕裂传感器的面积3000cm2，其上100cm2处落入1200g物料时，传感器动作输出0V。

4、动作值允许误差范围压敏式撕裂传感器动作误差±10％两输出端子应接通，接通电阻＜0.2Ω。

矿用带式输送机纵向撕裂检测方法研究

理技术的不断发展其已被广泛应用于工业检测中，文章提出一种应用数字图像处理技术对输送带纵向撕裂检测的方法并使用蚁群算法对ｃｎｙ算子进行优化。实验结果表明优化的边缘检测是一ａｎ
种有效的输送带纵向撕裂检测方法。
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｅａｃｒｃｎｅｉｂｌｙｏｅｌｎｉｄｎｌｅｒｄｔｃｉｎｆｒｔｅｄｍｅｔｅｔｏｖｙｒｃｕｄｎｔｍｅｔｔｅｈｃｕａｙａｄｒｌｉｔｆｈｇｔｉａａｅｅｔｏｏｓｉｂｌｃｎｅｏｓｏｌｏｅａｉｔｏｕｔｏｈｃｈｒｑｉｍｅｔ．Ｗｉｈｏｔｕｄｄｖｌｐｎｎｈｄｐｌａｉｎｏｈｉｉｌｉｇｒｃｓｉｇｔｃｎｌｇｎｔｅｅｕｒｅｎｓｔｔｅｃｎｉｅｅｅｏｍｅｔａｄｔｅｗｉｅａｐｉｔｆｔｅｄｇｔｍａｅｐｏｅｓｅｈｏｏｙｉｈｈｎｃｏａｎｉｄｓｒｅｅｔｎ，ｔｅｐｐｒｐｏｉｅｎａｐｉｄｄｇｔｌｉｇｒｃｓｉｇｔｃｎｌｇｒｔｅｌｎｉｄｎｌｅｒｄｔｃｉｎｎｕｔａｄｔｃｉｓｈａｅｒｖｄｄａｐｌｉｉｍａｅｐｏｅｓｎｅｈｏｏｙｆｈｏｇｔｉａｔａｅｅｔｉｌｏｅａｏｕｏｍｅｈｄｏｈｏｖｙｒｂｌａｄｔｅａｔｃｌｎｌｏｉｍｗｓａｐｉｄｔｐｉｚｈａｎｐｒｔｒＴｅｅｐｒｍｅｔｔｏｆｅｃｎｅｏｅｔｎｈｎｏｏｙａｇｒｔａｐｌｏｏｔｔｈｅｍｉｅｔｅｃｎｙｏｅａｏ．ｈｘｅｉｎｒｓｌｈｗｅｈｔｔｅｏｔｚｄｅｇｅｅｔｎｃｕｄｂｎｅｆｃｉｅｄｔｃｉｎｍｅｈｄｏｈｏｇｔｄｎｌｔａｎｔｅｅｕｔｓｏｄｔａｈｐｉｅｄｅｄｔｃｉｏｌｅａｆｔｅｅｔｔｏｆｔｅｌｎｉｉａｅｒｉｈｓｍｉｏｅｖｏｕｃｎｅｏｅｔｏｖｙｒｂｌ．Ｋｅｗｏｄ：ｂｈｃｎｅｏ；ｌｎｉｄｎｌｅｒｅｇｅｅｔｎ；ｃｎｙｏｅａｏ；ａｔｃｌｎｌｏｔｍｙｒｓｅｏｖｙｒｏｇｔｉａａ；ｄｅｄｔｃｉｕｔｏａｎｐｒｔｒｎｏｏｙａｇｒｈｉ

皮带纵向撕裂保护装置技术规范书

皮带纵向撕裂检测装置技术规范书1、总则1.1本技术规范适用于XX厂皮带纵向撕裂检测装置改造项目，它提出了皮带纵向撕裂检测装置的功能、性能、结构等方面的技术要求。

1.2本技术规范提出是最低限度的要求，并未对一切细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。

投标方应保证提供符合本技术规范和有关最新工业标准工艺质量的优质产品。

1.3如果招标方有除本规范以外的特殊要求，应以书面形式提出并做详细说明。

1.4如投标方没有以书面形式对本技术规范的条文提出异议，那么招标方认为投标方提供的检修工艺质量应完全满足本技术规范的要求。

1.5在签订合同（含技术协议）之后，招标方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，投标方应承诺予以配合。

1.6本技术规范所使用的标准如与国家的标准发生矛盾时，按较高标准执行；当标准已修订时，以修订后版本执行。

1.7在合同签定后，招标方仍保留对本项目的技术规范提出补充要求和修改的权力，投标方应给与配合。

1.8根据合同要求，投标方提出设备安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方审核确认。

1.9供货设备的总体性能保证由投标方负责，保证达到设计要求和满足运行需要。

因投标方设备质量问题或其它问题，导致设备无法正常、稳定地运行，投标方必须为此负全部责任。

1.10合同中规定的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制(SI)。

1.11 如招标方在运行中发现投标方所提供的皮带纵向撕裂检测装置不满足本规范的技术条款和现场实际需要，招标方有权要求投标方修改或增加，为此引起的一切费用由投标方负责。

1.12投标方应完全保证所供皮带纵向撕裂检测装置的安全可靠性、合理性、完整性和先进性。

无论是否经过招标方确认，投标方都应无条件对设备中的缺陷、不足和与合同不符的地方进行修改、补充或更换，而不增加任何费用。

1.13如果本项目设备在发货之前，软、硬件有所更新，投标方应按招标方要求无条件予以提供新的控制系统硬件，并保持供货价格不变。

线激光辅助的皮带撕裂检测设备

线激光辅助的皮带撕裂检测设备（3华能南京燃机发电有限公司，江苏南京 210034）摘要：为了能够准确、及时地判断出输送带纵向撕裂故障，提出并实现了一种以机器视觉技术为基础的输送带纵向撕裂检测系统。

该系统将高帧率相机与一字线激光发射器按特定位置和角度集成到同一个图像采集设备中。

使用中将该图像采集设备分别安装在输送带下方两侧，当输送带发生撕裂事故时，照射在其表面的激光条纹也随之发生变化，通过对采集到的激光条纹图像进行特征识别，可实现对输送带撕裂故障的检测。

经过大量试验和现场应用表明，该方法可对带式输送机输送带撕裂故障做出及时、准确的诊断。

关键词：输送带；线激光；机器视觉；纵向撕裂；0 引言带式输送机是散料输送最为重要的运输设备之一，而输送带作为带式输送机的重要组成部分，起着承载物料与牵引的重要作用。

目前，企业生产中采用的带式运输机运行速度普遍较高，稳定运行速度可达5米/秒以上，由于其带动电机功率较大，在皮带发生以后如果不能及时通知控制系统停机或者通知现场工作人员及时消除撕裂，将会导致皮带运输机发生贯穿性撕裂。

同时，在矿用输送带使用过程中，落料冲击、物料夹杂金属异物等易引起输送带非正常损伤，缩短输送带使用寿命，增加生产成本。

如不能及时发现和处理输送带损伤，轻则导致撕裂扩大影响后续运输，重则导致输送带中断、物料损耗、人员伤亡等，影响安全生产。

一般输送带产生撕裂的原因主要有以下几点：一、落煤点、转载点有大型异物卡入导致胶带撕裂。

二、机头、机尾处下皮带上有异物卷入滚筒，导致皮带撕裂。

三、皮带正常运输部位，由于边缘钢绳裸露或磨损的毛边被托辊卷入，导致皮带撕裂事故。

针对撕裂产生的原因、特征，国内外从多个领域进行了撕裂检测的而研究，传统的输送带纵向撕裂检测方法主要是通过撕裂压力、电磁感应、光电感应等传感器检测输送带的物料泄露和钢丝绳或橡胶脱落等状态，判断纵向撕裂故障，均存在准确性和可靠性差、易损坏等缺点。

机器视觉测量技术具有非接触、实时性强和主动受控等特点，随着该技术的发展和日臻成熟，基于机器视觉的输送带纵向撕裂检测得到了越来越多的研究和关注。

胶带输送机胶带纵向撕裂检测系统设计

图书分类号：密级：摘要钢绳芯带式输送机具有连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制等诸多优点而广泛用于矿山、冶金等国民经济部门作为散状物料输送的重要手段。

但在其运行过程中，常发生胶带的纵向撕裂，本文针对现有诸多类型带式输送机胶带纵向撕裂检测系统稳定性差、使用寿命短等缺点，深入研究了电磁感应式检测器的电磁感应原理和检测系统的电路，对整个检测系统进行了简单设计，对胶带纵向撕裂进行检测。

通过对胶带中的线圈进行不间断的监测，系统能够在胶带发生纵向撕裂时，使输送机停机并发出报警信号，从而大大减少事故的损失。

本系统通过对物理变化的检测转变为数字信号的检测，大大提高了整个系统的稳定性和准确性，同时结合单片机使检测更加简单，提高了操作人员的工作效率。

关键词：胶带纵向撕裂；电磁感应；信号AbstractThe steel cable core belt type conveyer has the ability of continuous strong transport capability, the operating efficiency high, easy to realize the automatic control. So it is widely used in mining, metallurgy and other bulk materials sector as the national economy an important means of transportation. But in the course of its operation,it often has the longitudinal tear.This article is in view of many types of belt conveyor belt longitudinal tear monitoring system stability poor, service life short and other shortcomings,in-depth study of the electromagnetic induction-detector principle of electromagnetic induction and detection system circuit, giving a simple design of the entire monitoring system, monitoring the tape longitudinal tear.When the adhesive tape has the longitudinal tearing accident, The system can make the conveyer engine off promptly and sends out the alarm to reduce accident's loss greatly.This system through transforms of physical changes monitor into the digital signal monitor, greatly improving the overall system stability, at the same time with SCM to make monitor simpler, raise operators' working efficiency.Keywords longitudinal rip electromagnetic induction signals目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 发展现状 (1)1.2.1 国外发展现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (2)1.3 胶带纵向撕裂检测装置应用前景 (2)1.4 课题研究的意义 (7)1.5 主要任务和要求 (7)2 系统原理设计 (8)2.1 确定系统原理 (8)2.2 发生纵向撕裂的原因分析 (8)2.3 输送机胶带设计 (8)2.4 监测系统概述 (9)3 监测系统设计 (11)3.1 结构组成 (11)3.2具体工作原理 (11)3.3硬件电路设计 (12)3.3.1信号发生电路 (12)3.3.2 监测传感器 (13)3.3.3 信号接收处理电路 (13)3.3.4 检测器 (17)3.3.5 其它电路 (19)4 胶带输送机选型计算 (21)4.1 总论 (21)4.1.1 课题 (21)4.1.2 胶带特点及其使用范围 (21)4.1.3 布置的原则 (21)4.2 设计参数及其计算 (21)4.2.1 原始数据及工作条件 (21)4.2.2 参数及计算 (22)4.2.3 输送能力计算 (22)4．2．4 电动机功率计算 (24)5 主要部件的布置及选用 (25)5.1 主要部件 (25)5.2 电动机 (25)5.3 减速器 (26)5.4 联轴器 (26)5.5 制动器 (27)5.6 传动滚筒 (28)5.7 改向滚筒 (28)5.8轴承座 (29)5.9托辊 (29)5.10 拉紧装置 (30)5.11 保护装置 (30)5.11.1 逆转保护装置 (30)5.11.2 打滑保护装置 (31)5.11.3 防跑偏保护装置 (32)5.12 清扫器 (32)5.12.1 弹簧清扫器 (32)5.12.2 空段清扫器 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录1 (37)1 绪论1.1 引言钢绳芯带式输送机具有连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制等诸多优点而广泛用于矿山、冶金等国民经济部门作为散状物料输送的重要手段。

输送机防纵向撕裂装置检验报告单

输送机防纵向撕裂装置检验报告单输送机防纵向撕裂装置，即采用皮带自动纠偏装置，是针对皮带机防纵向撕裂，防止机头滚筒与机尾滚筒间的刮板因物料过大而造成的机械性损伤。

它可以在运行过程中及时纠偏，使物料不至于过度磨损，达到提升机安全运行要求。

但是输送机防纵向撕裂装置存在着设计缺陷。

如链板与机尾滚筒之间有一定角度的刮蹭距离。

在实际使用中导致皮带机输送过程中横向力超过输送机牵引能力造成链板撕裂，同时横向拉辊时产生的摩擦阻力和张力也是一个主要因素。

1、检验项目及规格1)检查滚筒及其周围皮带、机尾，检查滚筒及其支架和滚筒的结构是否牢固；2)检查刮板的质量，刮板间的距离是否符合要求；3)检查链条是否有锈蚀、断裂、变形和破损；4)检查防撕裂装置所用材料是否符合设计要求，并对材料抗拉强度进行测试。

2、试验方法通过对装置的试验研究和分析后确定装置的安装形式、安装位置和工作参数，根据不同情况可以在现场进行不同的安装试验。

按照 GB/T的规定开展安全性能试验设计和制造，并依据规范要求对使用方法、装置结构、工作原理和安装形式进行验证（见表2)。

使用前对装置进行型式检验并按规定制作试验样（见表3),将每一部件取其最大外径的二分之一，用1/2 Mpa压力均匀压入装置孔壁内，进行压力试验（见表4);同时按规定对装置中装复螺栓的螺母进行拉伸试验（见表5);用2/3 Mpa压力均匀性进行压辊试验（见表6)。

采用标准方法测试装置中装复螺栓的安装是否正确合格及能否保证装置运行正常，以检验该装置结构或部件的安全性能；在每次装复螺栓时，应在其外径和内直径尺寸的对应位置涂上标记（见表7)。

当某一螺栓安装孔不符合要求时，应立即更换该螺栓并按合格规范重新紧固一次；当另一螺栓存在明显问题时，则应立即更换该螺丝并清理干净通道。

当安装完毕后应重新紧固其余法兰螺母或拧紧套筒螺母，并记录其数量及规格型号的变化。

3、检验结果与评定等级本检验项目全部合格，检验结论为不合格，颁发产品合格证。

输送带纵向撕裂检测方法之一

输送带纵向撕裂检测方法之一激光雷达测距法一、旋转式激光雷达测距法的优缺点1.旋转式激光雷达法的优点旋转式激光雷达（以下简称：激光雷达，但不能够称之为：激光雷达陀螺仪。

旋转式激光雷达本身已经具有光角度定位检测功能；激光陀螺仪是指能够精确地确定运动物体方位的仪器，是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器）已经广泛用于无人驾驶汽车，可以直接输出环境周围被测物体距激光雷达的距离，如果用于检测输送带纵向撕裂检测，具备以下优势：●产品研发速度快；●软件开发成本低；●硬件成本低2.激光雷达法的缺陷激光雷达用于在一定范围内快速探测和描述环境。

目前市场上的广泛用于无人驾驶汽车的激光雷达主要依靠360度快速旋转来快速搜索周围是否存在肉眼可见的宏观目标（可能影响车辆通行性、安全性的静态物体和动态物体的识别，包括车辆，行人以及交通标志的识别，包括红绿灯识别和限速牌识别等）；而不是用来探测宏观目标的微细特征变化。

下图为世界领先的Velodyne公司的激光雷达产品及主要参数。

因此使用激光雷达来探测输送带撕裂产生的细微裂缝时，就存在许多缺陷：1)探测精度严重不足激光雷达产品参数包括四方面：测量距离、测量精度、角度分辨率以及激光单点发射的速度，使用激光雷达来探测输送带撕裂主要涉及：纵向分辨率和横向分辨率。

目前国内激光雷达厂商的产品如果应用于一条1200mm 宽的输送带上，横向分辨率≥2mm, 纵向分辨率≥200mm，无法探测出宽度细达1mm的输送带撕裂裂缝。

2)无法消除输送带抖动的影响激光雷达每次只能检测一个点，依靠其高速旋转来实现对360度范围内物体的检测。

运动的输送带无时无刻不在抖动（从毫米级/厘米级角度）；激光雷达从输送带一端扫描到另一端的时间内，输送带横向上千个点的抖动方向、幅度不可能完全一致，这样就造成至少几毫米的误差，无法精确地探测出各点的距离。

3)无法消除输送带跑偏的影响运动的输送带无时无刻不在跑偏（从毫米级/厘米级角度）；激光雷达从输送带一端扫描到另一端的时间内，输送带横向上千个点的位置都在不停变化中，无法精确定位各点。

带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的设计说明书

目录一绪论 (1)1.1研究意义 (1)1.2国内外发展现状 (2)1.3论文研究内容 (9)二带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的方案设计 (10)2.1传感器组的方案设计 (10)2.2自动控制箱的方案设计 (11)三带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的总体设计 (12)3.1监测系统组成结构 (12)3.2监测系统的运行方案 (14)四西门子S7-200的介绍 (15)4.1可编程控制器概述 (15)4.1.1 可编程控制器的定义 (15)4.1.2 PLC的主要功能和特点 (15)4.1.3 PLC基本组成及工作原理 (18)4.2西门子S7-200PLC (21)4.2.1 S7-200 PLC系统的基本构成 (21)4.2.2 S7-200 PLC的系统配置 (22)4.2.3 S7-200CPU (24)4.2.4 S7-200的扩展模块 (25)五机械支持部分设计 (26)5.1料斗特设活门设计 (27)5.2弹簧的选择设计 (27)六硬件系统的开发设计 (30)6.1胶带状况发生电路 (31)6.1.1 传感器组 (31)6.1.2 电压比较器 (34)6.2信号处理电路 (36)6.2.1 PLC芯片输入输出含义 (36)6.2.2 PLC芯片输入输出模块 (37)6.3报警电路 (41)6.3.1 灯光报警电路 (42)6.3.2 声音报警电路 (44)6.4电机控制电路 (50)6.5电源发生电路 (52)七系统软件的开发 (55)7.1系统模式 (55)7.2输入输出量的地址分配 (57)7.3系统PLC程序设计 (59)全文结论 (63)参考文献 (64)附录 (66)翻译部分 (69)中文译文 (69)英文原文 (75)致谢 (85)一绪论1.1 研究意义皮带运输机是使用较多的连续运输设备之一，主要用来输送块状、粒状和散状等物料，同时也可输送成件的货物。

目前它广泛地应用于港口、矿山、钢厂、电厂等领域。

纵向撕裂检测器 XD-TQ

纵向撕裂检测器 XD-TQ带式输送机连续运输能力强、运行效率高、易于实现自动控制，已经广泛用于各种大宗物料的运输。

输送带是带式运输机的重要组成部分，输送带主要有普通帆布芯皮带，合成纤维芯皮带，钢丝绳芯皮带等。

随着皮带输送机朝着高速度，大规模、超长距离、大倾角的方向发展，钢丝绳芯皮带也越来越得到广泛的使用。

钢丝绳芯输送带极大地提高了拉伸强度，但其纵向抗撕裂的能力却没有得到提高，仅为橡胶本身的强度，因而容易造成纵向撕裂。

带式输送机是厂矿生产运输的大动脉，一旦发生纵向撕裂，将会带来极大的直接和间接损失; 尤其是高速度、长距离、大倾角的钢丝绳芯输送带，其损失更大。

撕裂开关XD-TQ纵向撕裂检测器，本设备可以根除输送带纵向撕裂事故扩大隐患，将损失降到最下程度。

纵向撕裂的检测和识别全部智能化，自动识别、自动报警。

产品具有灵敏度高、可靠性高、结构简单、便于安装检修、适合煤矿井下恶劣环境等特点。

纵向撕裂检测器是关为昂贵的皮带提供可靠的保护，检测器可在眼带出现撕裂，断裂，重叠或尖锐物体划破皮带时，撕裂检测器能给监视热暖提供报价信号或关闭输送机。

撕裂检测器成对安装在传送带两侧，有两段钢丝绳连接（钢丝绳为覆塑外套护层）。

绳的一端永久固定在支撑托架上，防止绳缆丢失，另一端连接在撕裂开关的弹簧球上，两段钢绳在皮带下面形成一个闭合回路，当物体或撕裂的皮带悬吊下来，扫落到一条或两条钢丝绳时，弹簧球被拉出底座，撕裂开关发出报警信号或停机信号，事故处理完毕后，将弹簧球从新装入底座，撕裂开关消除警报信号，简便有效的为输送皮带可能出现的顺坏提供可靠及稳定的报警，停机保护，检测器尽管远离简单，但是起了相当重要的作用，坚固的壳体，重载结构、简单的安装方式，使的检测器的任何恶劣环境下工作。

技术参数信息：环境温度：-30c-+75c环境湿度：不大于85触点数量：常开2 常闭2触点数量：AC380V/3A 220V5A复位方式：手动复位动作力：0.9kg重量：4kg可靠性：10/次内部采用进口元件防护等级：IP65。

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浅议皮带纵向撕裂压力检测
【摘要】在输煤系统中，输煤皮带纵向撕裂事故时有发生，一旦发生撕裂事故,在几分钟内就会全部毁坏,造成巨大的经济损失。

本文分析了皮带纵向撕裂的原因，阐述了皮带纵向撕裂检测原理，并探讨了防皮带纵向撕裂压力检测方法。

【关键词】输煤系统;输煤皮带;纵向撕裂
1.皮带纵向撕裂的原因
（1）皮带跑偏撕裂。

皮带运行过程中，皮带单侧偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到不均衡拉力或被夹伤及刮伤等，造成撕裂。

（2）抽芯撕裂（只发生于钢绳芯皮带）。

皮带在剧烈的冲击力作用下，有时会造成皮带中的钢丝绳断裂，经过长时间的磨、压、折、拉等外力作用，断裂的钢丝绳头会从皮带接头处、粘口处或磨损比较严重处露出盖胶之外。

（3）物料卡压堵塞撕裂。

这种情况发生在溜槽下部。

由于溜槽前沿和皮带面之间的距离有限，且皮带下缓冲托辊呈间隔分布，自然承载力强度不均匀。

当所运输的物料单侧长度超过这个距离时，在特殊的情况下容易使大块物料卡在溜槽前沿与皮带之间，强力挤压皮带造成撕裂。

（4）异物划伤。

这种损伤也是发生在溜槽下部，有两种情况。

一是长杆状利器压力性划伤。

二是利器穿透性划伤。

2.皮带纵向撕裂检测原理
2.1皮带撕裂机理
针对原因（1）（2），如果我们积极消除现场导致发生撕裂的各种隐患，并完善各方面设施，加强对操作及维修工人的安全教育，落实岗位责任制，就可以杜绝这方面撕裂事故的发生。

而原因（3）（4）一般情况下光靠人力很难杜绝，因为皮带撕裂时基本上没有明显的可视征兆，因此现在很多检测装置也就应运而生了。

2.2皮带纵向撕裂检测原理
由上述分析可知，当皮带被异物卡压时，皮带需要一段时间才能造成撕裂，而当皮带被直接扎穿时，皮带就有可能直接造成撕裂。

针对前一种情况，当皮带被撕裂时，由于物料卡压，皮带带速降低的同时，被卡物料给皮带施加的压力会不断增大，且持续一定时间，直至皮带被扎穿，随后压力将会显著减小。

所以，可以通过监测皮带在落料口处所受向下压力的大小及变化情况来诊断皮带纵向撕
裂事故。

由于皮带是运动的，其受力不易直接监测，但其所受的向下压力将会传递给托辊，因此可通过在托辊上安装相应的传感器来监测其受力情况。

这种方法的好处就是在皮带撕裂前就能做出判断，从而避免了那种被动式撕裂带来的更为严重的损失。

当后一种情况发生时，皮带撕裂就是我们无法及时能阻挡得了的了，但如何把损失控制在最少范围以内就是我们应该考虑的事情。

针对这一情况，当皮带被撕裂时，由于皮带负重，使其受一个往内侧收缩的力，导致被撕裂的皮带两边缘互相重叠，从而引起皮带带宽的变窄。

因此可以设计出一种带宽检测器来检测其带宽的变化，产生相应的报
警信号，从而达到监测的目的。

这里的带宽检测器是采用超声波测距原理来实现的，它的反应快捷，所需时间很短，能最大限度减少皮带撕裂长度。

3.防皮带纵向撕裂压力检测方法
皮带正常运行时，皮带和托辊受到的力相对较为平稳，有异物卡住发生撕带事故时，皮带及托辊将会受到一个较大的附加压力，据统计和试验，这一附加的压力（即戳穿钢绳芯皮带所需的力）大约在1.47～4.41kn 之间[10]，而这一附加压力将会使皮带和托辊所受的压力显著增加。

同时，据调查和统计，伴随着皮带被划伤刺穿的过程，这一附加压力至少将会持续300ms 以上。

针对上述特征，我们采用对力传感器的输出信号进行一定时间内积分，以积分面积是否超过阀值作为撕带与否的判断标准，这样就可以防止因落料口落下较大的煤块或矸石等引起的冲击压力而造成误报。

针对上述分析，下面对传感器的设计和传感器受力计算作一详细分析说明，从而确定撕带信号的识别方法。

3.1皮带正常工作时传感器的受力计算
皮带在正常工作时，作用在传感器上的拉力来自皮带重量，托辊重量及分布在每组托辊上的煤的重量，上述3种作用力在垂直方向的合力为
w0=w1+w2+w3 （2-1）
式中： w1为作用在一组托辊上的皮带重量；w2为一组托辊的重量；w3为作用在一组托辊上的煤的重量。

3.1.1作用在一组缓冲托辊上的皮带重量w1
目前炼钢厂使用的钢绳芯皮带的带宽通常为0.8～1.4m，用得最多的是1～1.2m带宽的皮带，本论文以1～1.2m带宽的皮带进行计算和讨论。

皮带内部钢绳芯直径一般为8.1～9.8mm，单位面积的皮带重量约为35～45kg/m2。

在皮带机尾落料处，槽形缓冲托辊的间距一般为0.4m左右，所以每组托辊上所承受的皮带自重为
w1=（1~1.2)×0.4×（35~45)×9.8=137~212n。

3.1.2缓冲托辊自重w2＝211～240n
3.1.3作用在一组缓冲托辊上的煤的重量w3槽形皮带的最大运输能力为
q=kb2vy（t/h）（2-2）
式中：k 为货载截面系数，煤的安息角为30°，因此取k＝458；b 为皮带带宽，单位m，取1～1.2m；v为皮带运行速度，单位m/s；y 为运载货物的容重，单位t/m3，一般烟煤的容重取0.8 t/m3。

所以单位长度皮带上的煤的重量为
q=q/（vg 3600）=kb2y/3600=458×（1~1.44）×
0.8/3600=0.1~0.145t/m
所以，0.4m长的皮带上的堆煤重量为
w3=q×0.4×9.8=392~568n.
这里w3的计算结果可能与实际工况下的数值有较大出入，这里的计算仅作为估算参考。

因此，作用在一组缓冲托辊上的输送带重量、托辊自重以及煤的重
量总和为w0=w1+w2+w3=740~1020n
其中，740n 对应于1m的皮带，1020n 对应于1.2m 的皮带。

3.1.4传感器的受力f0与w0之间的关系
对于目前炼钢厂使用的i型带式输送机，受料口槽形缓冲托辊组的槽形角a通常为30°。

因此，
2f0gsin30°=w0,
f0=w0
所以，在皮带满载工作情况下，拉力传感器所受最大拉力为
f0=w0=740~1020n
另外，对于槽形角为35°的新型带式输送机，可计算出相应的f0。

3.2撕带时传感器的受力分析和计算
据以上分析，机尾受料口发生撕带时，将会有异物给皮带一个附加的压力，该压力也会通过皮带和托辊作用于传感器，所以测力传感器将会感受到这一附加压力。

通过试验表明：这一附加压力值至少要在1.96kn 以上才会导致撕带。

同时，撕带时各个传感器所感到的附加拉力值还与撕带发生的位置有关。

在沿皮带宽度方向上看，撕带可能出现在中间位置，也可能偏两边，但是不论发生在那里，根据力平衡原理，两侧传感器所感受到的附加拉力和都是附加压力w0的两倍；再从撕带可能出现的纵向位置看，有可能出现在某一组缓冲托辊的正上方，也有可能出现在两组托辊之间，但三组托辊所受的附加拉力之和总是一定，为2w0。

因此，我们可以在每个落料口下的三组缓冲托辊中都安上测力传感器，然后将这6 个传感器测
得的力加起来，用来监测皮带所受附加压力的大小及变化，同时又消除撕带位置的影响，而且也使我们的测量变换电路得到简化。

【参考文献】
［１］胡萍.超声波测距仪的研制[j].计算机与现代化,2003,(10). ［２］宋伟刚，黄万吉.输送带纵向撕裂保护装置[j].煤矿机
械,1994,(04).。