近日，由西安科技大學(xué)與陜西能源趙石畔礦業(yè)運營有限責(zé)任公司共同研發(fā)的礦井提升鋼絲繩損傷與振動在線監(jiān)測系統(tǒng)在趙石畔煤礦JKM-4.6×6(PⅢ)型井塔式多繩摩擦提升機成功應(yīng)用，并順利通過專家組驗收。該項目為我校承擔(dān)的陜西能源趙石畔礦業(yè)運營有限責(zé)任公司重點科技創(chuàng)新項目，由機械工程學(xué)院副院長毛清華教授牽頭實施。項目針對礦井提升鋼絲繩智能安全監(jiān)測難題，研發(fā)了無磁化微磁檢測和三維機器視覺結(jié)合的鋼絲繩損傷與振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了高速運行鋼絲繩的損傷和振動全天侯在線監(jiān)測，具備鋼絲繩損傷與振動超限實時報警功能，確保了提升鋼絲繩系統(tǒng)運行保障，對礦井提升機安全運行具有重要意義。

近年來，陜西省煤礦機電裝備智能檢測與控制科技創(chuàng)新團隊在張旭輝、毛清華等教授帶領(lǐng)下，將高校的理論創(chuàng)新優(yōu)勢與企業(yè)的場景應(yīng)用優(yōu)勢深度融合，成功實現(xiàn)一批科技成果落地煤礦現(xiàn)場應(yīng)用。該團隊自2009年研究鋼絲繩損傷無損檢測關(guān)鍵技術(shù)，尤其鋼絲繩芯皮帶、橋梁懸索等鋼絲繩損傷檢測方面成果突出。本次礦井提升鋼絲繩損傷與振動在線智能監(jiān)測的技術(shù)突破和系統(tǒng)投入應(yīng)用，將推動鋼絲繩損傷、振動在線監(jiān)測等技術(shù)的快速發(fā)展。項目主要創(chuàng)新成果介紹如下：

一是針對礦井提升鋼絲繩損傷與振動在線監(jiān)測難題，研發(fā)了無磁化微磁檢測和三維機器視覺結(jié)合的鋼絲繩損傷與振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了高速鋼絲繩損傷和振動高效準確識別。二是針對鋼絲繩損傷定量精確檢測問題，建立了鋼絲繩損傷精確定量識別模型，鋼絲繩損傷定量檢測準確率大于90%。三是針對鋼絲繩表面損傷圖像識別精度和速度不高的問題，建立了基于改進YOLOv8的損傷識別模型，實現(xiàn)了鋼絲繩表面損傷高效準確識別。四是針對礦井提升系統(tǒng)鋼絲繩振動預(yù)警閾值難以確定的問題，建立基于摩擦輪徑向圓跳動激勵的動力學(xué)分析模型，提出了結(jié)合載荷張力偏差計算的振動閾值確定方法，實現(xiàn)了預(yù)警和報警閾值的科學(xué)設(shè)定。五是針對鋼絲繩振動位移測量精度不高的問題，建立了基于三維相機的振動位移測量模型，實現(xiàn)了高速運行條件下振動位移檢測誤差在±3mm以內(nèi)。

未來，機械工程學(xué)院將不斷深化教育教學(xué)改革，大力推進科技創(chuàng)新，進一步加強科技成果轉(zhuǎn)化，更好服務(wù)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，通過“產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，校企協(xié)同創(chuàng)新”，扎實推進教育科技人才一體改革,為學(xué)校建成能源安全領(lǐng)域世界一流大學(xué)貢獻力量。

圖1 鋼絲繩損傷監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場安裝圖

圖2 鋼絲繩振動位移監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場安裝圖

圖3 鋼絲繩損傷在線監(jiān)測軟件

圖4 鋼絲繩振動位移在線監(jiān)測軟件