・１０４・工矿自动化煤矿输送带纵向撕裂检测装置的研究游春霞’．２张申‘宫志杰３吴文明３（１．中国矿业大学信电学院２．徐州师范大学物理系，３充州煤业公司兴隆庄煤矿） ［摘要Ｉ首先介绍目前煤矿输送带使用的主要情况，分析了输送带在使用过程中产生纵向撕裂的原因及现有的几种输送带纵向撕裂检测系统，提出一种新的输送带纵向撕裂振动检测的新方案。［关键词】纵向撕裂 输送带振动检测１引言（ ３）长条金属物料夹在溜槽与承载托辊之间 煤矿的运输是煤矿开采中的一个重要问题，在承载托辊处把输送带撕裂。带式输送机作为一种连续运输机械，以其连续运（ ４）偶发的大块的石头砸穿输送带并卡在托行、运输能力大、耗电量低、运行平稳、对物料的辊支架上也会导致撕带。破碎小、易于自动控制被广泛应用于煤炭运输纵观输送带撕带的几个主要因素， 有些原因中。但是由于煤矿事业的特殊性，特别是地下运导致的撕带发生在输送机的机尾，其他三个原因输条件恶劣，输送带成本占整机成本的４５％之导致撕带发生在不确定的地方，这决定输送带纵多，价格昂贵一旦发生撕带，价值数十万甚至数向撕带的检测不能只是限定在某些特定的地方，百万的输送带在几分钟内就会严重毁坏，带来极应该分布在可能发生撕带的整个带长，才能保证大的直接和间接经济损失，输送带纵向撕裂的检不发生漏检。测装置一直是研究的对象，目前为止还没有较理３现有的几种纵向撕带检测装置想的检测方法，通常漏检或者误检的概率比较 输送带一旦撕带将带来巨大的经济损失，关高。本文对输送带纵向撕裂的检测装置进行了研于纵向撕带方面的研究很多，先后出现了不少的究，提出了一种检测的新方案。检测方法和保护装置，目前主要有对输送带外部２输送带纵向撕带的机理变化的检测和内部特性变化的检测两类方式。外矿用输送带多用钢绳芯输送带， 在输送带内部变化的检测主要原理是发生撕带前后输送带部纵向布置了许多钢丝绳，增加其抗拉强度，有的外部形装或者外部特性（一般指压力）川会发生效抑止了输送带的横向撕裂，但是输送带的纵向变化，一旦检测到变化，驱动指令输送机停机，这强度没有得到改善，使得纵向撕裂事故常有发在早期研制出的检测装置中主要有棒型装置、弦生。线型装置、浮动支架装置、物料泄漏装置、带宽检输送带产生纵向撕裂的主要原因有以下几 测装置等。现在也有些研究把图像处理的技术用个方面：到检测当中来，比较输送带图形的变化，从而得 （１）由于井下工作条件的限制以及管理上的到是否发生撕带或者将要发生撕带的结论，是否不完善，井下运至输送机机尾抖料口的煤块中，需要输送机停机。目前为止相对于内部检测装往往会夹带着大块的研石、铁钎、角钢、槽刚、木置，外部检测的漏检或误检率相对高些，本文中材等异物，这些异物常常带有尖锐的边，极易刺主要介绍内部检测装置的几种方法。穿输送带，或者卡在架子上随着输送带的传送将内部检测主要是通过输送带撕裂后检测 输送带撕裂。内部物理量的变化，当检测出异常信号时，判断（ ２）输送带被托辊端盖或机架边口割开，或输送带发生撕裂。常用的有这样几种装置：者被铁钩等钩住造成撕带。３．１输送带内部埋嵌导体的检测装置游春霞等：煤矿输送带纵向撕裂检测装置的研究１０５・ 这种检测装置主要原理是，输送带生产时，在其橡胶层内预先埋下导体或者磁体，在输送大器，当输送带发生纵向撕裂时，放大器的输出信号相应减弱，通过这个来检测是否发生撕带。带下方安装信号检测装置，输送带正常运行时，当导体线圈（传感线圈）经过输送带下面检测探头时，探测头向线圈发出电磁脉冲信号，一旦输送带纵向撕裂，导体线圈回路被切断，异常的电磁脉冲立即会被控制箱所识别，之后控制箱报警并立即切断输送机电源并停机。装置示意图如图１ ［２］．这种检测方法需要在输送带的内部埋人导 体线圈，制造输送带的成本高，而且输送带本身的强度收到影响，易于损坏。并且这类输送带的研制在国内起步不久，现在许多煤矿使用的还是无内部导体的普通输送带，这种方法暂时无法大面积的使用。４／５口Ｄ口口．ｏ００ 图１线圈输送带检测装置１一输送带２一导体线圈３一探测头４一电缆５一控制箱３．２超声波检测装置超声波检测装置的原理是： 利用藕合剂把超声波从输送带一侧送到另一侧，空气的声阻与橡胶的声阻相差很大，如输送带发生纵向撕裂，则会阻碍超声波的通过，超声波在裂缝处将有很大的衰减，接受到的信号会有明显的减弱。一旦接受到的超声信号与正常时相比有很大的衰减，则作出输送带撕裂的判断，启动停机指令。但在检测装置中，输送带一直处于运动前进过程中，超声波检测的祸合剂问题得不到很好的解决，另外使用超声波检测的外部系统设备较多，方法原理可行，但实际使用效果不理想。３．３振动检测装置振动检测装置在输送带的一侧通过偏心轮， 对输送带进行横向击振，在输送带的另一侧安装振动接受器，接受器接受到振动信号，并输人放此检测装置安装在输送机机尾抖料口处，对在抖料口发生撕裂可以检测出来，对于输送带上抖料口以外其它位置发生的撕裂很难检测到，并且当撕裂的裂缝比较小或者重叠的时候，信号衰减比较小，同时还收到其它振动信号的干扰很难判断出是否发生撕带，往往会发生漏检，不能在撕带刚刚开始就停机，而且随着撕带的越来越大仍然检测不到撕带现象的发生，造成很大的经济损失。４一种新的振动检测装置振动检测装置在输送带的外面加上振动装 置，容易在现有的输送带上进行改进，同时现代信号处理的发展对振动信号处理的方法比较成熟，该装置用于输送带撕裂的检测是切实可行的，鉴于上述振动检测装置的缺陷，对振动信号处理进行改进，提出了一种检测效果好，漏检几率小的检测装置。４．１激振器与传感器的安装在输送带一侧的边缘处安装激振器， 产生振动信号使输送带发生横向振动，同时安装振动接受传感器１号，此时接受到的总振动信号为：ｓ （ｔ）＝ｚ（ｔ）＋ｏ（ｔ）＋ｗ（ｔ） 式中Ｚ（ｔ）为振动器产生的振动信号，ｏ （ｔ）为输送带本身传输过程中的振动信号，ｗ （ｔ）为一些外加原因如大块的石块掉落引起的振动。另一个振动接受装置２号安装在输送带的 对应一侧，接受振动信号经过皮带传输后的响应信号，在２号接受装置前方相距一定距离Ｌ（３－ ４米）处安装３号接受装置，作用为当前一个接受装置发生漏检时，后一个接受装置可以在相隔一定时间（１０－＇ｓ数量级）再次检测，一旦发现异常可以停机避免撕带的继续扩大。示意如图２； 图２激振器传感器安装图１一承载托辊２一激振器和１号接受装置３－２号接受装置１０６・ 工矿自动化扩频技术在井下电力载波通信中的应用王胜利冯 伟谢建林（中国矿业大学信电学院江苏徐州２２１００８） ［摘要］分析了煤矿井下环境对通信信道的影响，提出了以扩频通信原理为基础，基于扩频通信芯片ＰＬ２０００的煤矿井下采区的温度监测系统，并描述了以ＰＩＣ１６Ｆ８７７为主要控制器的硬件与软件设计。实验证明，本系统有效地改进了矿井下通信的传输质量。【关键词】扩频通信 ＰＬ２０００电力线载波干扰１引言较大优势的电力载波通信应用受到限制。作者在 从通信角度看，煤矿井下电力线具有机械强徐州矿务集团三河尖煤矿井下６６０Ｖ动力线上度高，不易受外力破坏，不需要专门架设和维护，进行了电力线载波的扩频通信的实验，证实了利投资小等优点。因此，借助电力线的电力载波，井用扩频技术的载波通信与普通载波通信相比具下载波通信在煤矿自动化生产和安全监测中起有抗干扰能力强，可靠性高，传输距离远等优点。到重要的作用［］１。由于并下大功率机械、非线性２扩频通信理论概述电力电子器件的广泛应用，使电力线伪信息传输２．１香农公式的媒介性能产生严重恶化［ｚ１。使原本在井下具有著名的Ｓｈｎａｏｎ公式指出： 在白噪声干扰条考虑到输送带正常工作时一直处于运动过 除信号中的无关成分，保留其中的有用信息，利程，可以选用非接触振动传感器。用小波变换进行故障分析，当发生撕带时发出报４．２外围电路警信号。 三个传感器检测到的振动信号ｘ （ｔ） ｘ １（ｔ） ｘ２５结束语（ｔ），分别通过三个放大电路，经过Ａ／Ｄ转换，把检 目前对于输送带纵向撕裂的检测装置，几乎测到的振动信号转换成数字信号，经过ＤＳＰ处全部是基于模拟电路的装置，把数字信号处理的理，如果输送带发生撕裂则发出报警信号如图３方法用于检测，检测效果得到明显的提高，数字所示。信号处理的程序集成在芯片中，可以简化装置，适合井下使用。报警信号参考文献：１．黄民．钢绳芯输送带纵向撕裂监测方法 研究口］．中国矿业大学学报，２００２，３１（１）：４９－５２．图３振动信号处理框图２．刘英林． 输送带纵向撕裂的检测与监视田．山西矿业学院学报，１９９５，１３ （ ２ ） ：１５０－１５３４．３数字信号处理算法作者简介：预先可知检激振器产生的振动信号， 并且与游春霞， 女（１９７９一），江苏姜堰人徐州师范传输带本身的振动以及一些其他因素引起的振大学物理系，中国矿业大学硕士研究生，主要从动互不相关，让测到的三路振动数字信号ｘ事信号与信息处理方面研究。（ｎ） ｘ１ （ｎ） ｘ２ （ｎ）分别与振动信号做相关分析，去
