近日，由西安科技大學(xué)與陜西能源趙石畔礦業(yè)運(yùn)營(yíng)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(dòng)在線監(jiān)測(cè)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(jī)成功應(yīng)用，并順利通過(guò)專家組驗(yàn)收。該項(xiàng)目為我校承擔(dān)的陜西能源趙石畔礦業(yè)運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司重點(diǎn)科技創(chuàng)新項(xiàng)目，由機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)毛清華教授牽頭實(shí)施。項(xiàng)目針對(duì)礦井提升鋼絲繩智能安全監(jiān)測(cè)難題，研發(fā)了無(wú)磁化微磁檢測(cè)和三維機(jī)器視覺(jué)結(jié)合的鋼絲繩損傷與振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)行鋼絲繩的損傷和振動(dòng)全天侯在線監(jiān)測(cè)，具備鋼絲繩損傷與振動(dòng)超限實(shí)時(shí)報(bào)警功能，確保了提升鋼絲繩系統(tǒng)運(yùn)行保障，對(duì)礦井提升機(jī)安全運(yùn)行具有重要意義。

近年來(lái)，陜西省煤礦機(jī)電裝備智能檢測(cè)與控制科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)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(shì)與企業(yè)的場(chǎng)景應(yīng)用優(yōu)勢(shì)深度融合，成功實(shí)現(xiàn)一批科技成果落地煤礦現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。該團(tuán)隊(duì)自2009年研究鋼絲繩損傷無(wú)損檢測(cè)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(cè)方面成果突出。本次礦井提升鋼絲繩損傷與振動(dòng)在線智能監(jiān)測(cè)的技術(shù)突破和系統(tǒng)投入應(yīng)用，將推動(dòng)鋼絲繩損傷、振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)等技術(shù)的快速發(fā)展。項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新成果介紹如下：

一是針對(duì)礦井提升鋼絲繩損傷與振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)難題，研發(fā)了無(wú)磁化微磁檢測(cè)和三維機(jī)器視覺(jué)結(jié)合的鋼絲繩損傷與振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高速鋼絲繩損傷和振動(dòng)高效準(zhǔn)確識(shí)別。二是針對(duì)鋼絲繩損傷定量精確檢測(cè)問(wèn)題，建立了鋼絲繩損傷精確定量識(shí)別模型，鋼絲繩損傷定量檢測(cè)準(zhǔn)確率大于90%。三是針對(duì)鋼絲繩表面損傷圖像識(shí)別精度和速度不高的問(wèn)題，建立了基于改進(jìn)YOLOv8的損傷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩表面損傷高效準(zhǔn)確識(shí)別。四是針對(duì)礦井提升系統(tǒng)鋼絲繩振動(dòng)預(yù)警閾值難以確定的問(wèn)題，建立基于摩擦輪徑向圓跳動(dòng)激勵(lì)的動(dòng)力學(xué)分析模型，提出了結(jié)合載荷張力偏差計(jì)算的振動(dòng)閾值確定方法，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警和報(bào)警閾值的科學(xué)設(shè)定。五是針對(duì)鋼絲繩振動(dòng)位移測(cè)量精度不高的問(wèn)題，建立了基于三維相機(jī)的振動(dòng)位移測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)行條件下振動(dòng)位移檢測(cè)誤差在±3mm以內(nèi)。

未來(lái)，機(jī)械工程學(xué)院將不斷深化教育教學(xué)改革，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，進(jìn)一步加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化，更好服務(wù)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，校企協(xié)同創(chuàng)新”，扎實(shí)推進(jìn)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(xiàn)力量。

圖1 鋼絲繩損傷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

圖2 鋼絲繩振動(dòng)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

圖3 鋼絲繩損傷在線監(jiān)測(cè)軟件

圖4 鋼絲繩振動(dòng)位移在線監(jiān)測(cè)軟件