KJ965景区客运索道钢丝绳探伤系统技术方案

1、 KJ965景区缆车（索道）钢丝绳探伤系统技术方案KJ965景区缆车（索道）钢丝绳探伤系统技术方案高经理QQ：379192644山西科为感控技术有限公司2015年8月18日目 录一、景区索道概述3二、产品概述3三、 设计标准3四、系统实现的功能4五、主要技术指标5六、系统的构成6七、传感器原理7八、技术先进性9九、软件界面9十、 测量波形说明12十一、测量实例13十二、应用案例15十三、安装方案16十四、售后服务17十五、系统设备清单及价格18十六、公司资质、安标证、防爆证. . . . .19十七、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心检验报告.19十八、架空乘人装置

2、钢丝绳检测报告 . . . . .23十九、“山西科为基于磁平衡原理开发的钢丝绳在线监测系统”列入国家安监总局2015年安全生产重大事故防治关键技术科技项目目录 . . .36一、架空乘人装置概述贵公司现运行的景区缆车（索道）型号：*；钢丝绳规格型号：*，总长度约*米；钢丝绳运行速度为*；钢丝绳直径为*mm；驱动机头距地面集控室约为*米。二、产品概述 科为凭借在钢丝绳探伤领域的强大技术优势和丰富的产品开发经验，成功解决了景区索道钢丝绳安全管理和高效使用的行业难题。我公司设计开发的“KJ965景区缆车（索道）钢丝绳磁性探伤系统”能帮助用户全面、清晰的掌控钢丝绳的安全运行状况，彻底摒弃人工检查，实

3、现了实时动态监控和科学管理，不仅能彻底消除安全隐患而且最大限度的降低换绳成本，为企业持续健康发展保驾护航。我们的产品可以帮您：1. 实时监测钢丝绳的安全状态，科学预防断绳事故，确保安全；2. 实现钢丝绳日常监测的自动化，提高企业生产效率；3. 助力企业排除钢丝绳系统运行安全隐患，实现安全生产；4. 科学降低企业用绳成本，提高钢丝绳利用率，避免企业不必要的换绳。三、设计标准：GB 3836.12010 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB 3836.42010 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”GB/T 2423.12001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法

4、 试验A：低温GB/T 2423.22001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温GB 420893 外壳防护等级（IP代码）GB/T 1011188 利用随机数骰子进行随机抽样的方法MT 2101990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT 4431995 煤矿井下环境监测用传感器通用技术条件Q/SKW 00-204 KJ965矿用钢丝绳磁性探伤系统企业标准Q/SKW 002-204 GSC80矿用本安型钢丝绳探伤传感器企业标准Q/SKW 003-20 KJ899-F矿用隔爆兼本安型分站企业标准四、系统实现的功能 科为致力于不断超越和创新，产品除具备以下基本功

5、能外，还会根据各户的要求实现更多个性化功能。1、采用最新磁通平衡式原理，实现对钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、变形、松股等缺陷的综合检测。2、能克服钢丝绳抖动对测量的影响，同时能测量出钢丝绳的运动方向。3、能准确测量内部断丝。 备注：内部损伤是许多钢丝绳失效的首要原因，主要是由于腐蚀和正常的疲劳扩展 所致。即使在濒临断裂的情况下，常规的外部检验也可能发现不了内部损坏的程度（GB/T 5972-2009起重机钢丝绳保养、安装、维护、检验和报废标准附录C.1）。4、能测量股谷处的断丝（谷部断丝可能指示钢丝绳内部有损坏）：5、当在一个捻距内发现两处断丝时，系统能自动提示并停机。 备注：当在一个捻距内发现两处

6、或多处的谷部断丝时，钢丝绳应考虑报废（GB/T 5972-2009起重机钢丝绳保养、安装、维护、检验和报废标准3.5.2）6、能对1个捻距内断丝断面积进行累加计算并与钢丝绳总断面积进行比较，比值大于等于10%（提示限值可以人为设置）时可以自动提示并停机。 备注：断丝发生后，断丝的钢丝在破断处失去承载能力，但由于捻制的钢丝之间存在摩擦，在长度方向上相隔一定距离后，该钢丝又重新恢复承载能力。这个距离称为钢丝的失效长度，一般为钢丝绳捻距的3-6倍，所以一定长度范围内的断丝累积才会导致钢丝绳的承载能力削弱。 7、能定性检测各种变形，如波浪形、笼状畸变、绳芯或绳股挤出/扭曲等。8、能自动计算断丝增加率，

7、估算钢丝绳疲劳寿命。 9、对钢丝绳损坏程度进行综合评定： 对钢丝绳局部的单项损伤程度进行累加评定，综合评定该处的剩余承载能力。10、缺陷智能查找： 可以通过计算机软件控制查找所有被检测到的缺陷。设定查找目标后，该缺陷在通过传感器时，系统自动停止钢丝绳运行，用户可在距传感器出口处100mm范围内查找到该缺陷，方便用户做进一步的检查或修复。11、对钢丝绳全天实时自动监测或每日、每周、每月的日常定期检测，并及时提供完整的损伤检测报告（每次检测完自动生成检测报告）。12、可以评估钢丝绳的承载能力，安全系数，使用寿命，历史数据可保存5年以上。13、远程停送电：远程操作时，软件运行，系统自动上电，软件运行

8、停止，系统则自动断电。14、自动停机：系统可根据用户需要，在钢丝绳损伤严重时，切断电机电源，让钢丝绳停止运行，保证生产安全。15、软件自检功能：当系统中传感器、单片机、接口或传输电缆等设备发生故障时，自动提示故障信息。16、一界面，多对象：软件界面可同时呈现多根钢丝绳检测曲线，钢丝绳再多，一目了然。17、防水、防尘、防震：传感器采用全不锈钢无缝外壳设计，防水、防尘、防震。18、自动生成检测报告：报告内容涵盖用户最关心的缺陷部位、缺陷百分比、钢丝绳强度下降百分比以及剩余使用寿命等关键信息。五、主要技术指标技术参数项目技术指标适用范围检测钢丝绳绳径范围1680mm钢丝绳运行速度1.0-20m/s通

9、讯距离(传感器到分站)10km传输速度10200kbps检测灵敏度5V/GS传感器与被测钢丝绳距离30-80mm工作环境计算机工作环境温度045传感器工作环境温度-2050工作环境湿度95%工作电压AC 95V240V/50Hz功耗250W检测精度最大采样速率时域8500次/s,空域2550次/m金属有效截面积损失百分量测量的最大误差3各类断丝检测灵敏度（LF)钢丝绳横截面积的0.5%金属横截面积损失检测灵敏度（LMA)1%直径减小或局部增大的检测灵敏度公称直径的5%通讯方式CAN总线、光纤、以太网、无线传输等通讯距离（分站到接口）分站到接口10km显示方式全图形化显示、存储、比较分析，具有图

10、形拍照比较功能；检测图软件自动报警，真实显示钢丝绳实际状况。外壳防护等级IP54软件平台Windows XP/7/8等六、系统的构成KJ965景区缆车（索道）钢丝绳磁性探伤系统构成KJ965景区缆车（索道）钢丝绳探伤系统结构图KJ965景区缆车（索道）钢丝绳探伤系统由四部分组成：1、 本安型传感器组：集成了多个探伤传感器、非接触速度传感器以及arm32位数据采集单片机；传感器探测钢丝绳的缺陷并把它转化为模拟信号，输出给32位ARM单片机，单 片机实现模数转换以及信号处理，并把有用信号转化为CAN总线信号传输出去； 非接触速度传感器完成拾取钢丝绳股峰信号并转换为脉冲信号输出给ARM单片 机,用于

11、定位信息。2、矿用隔爆兼本安型分站：由本安电源、伺服单片机以及数据采集通讯模块组成；本安电源（12V/2A）分别给传感器组和单片机供电；伺服单片机根据上位机的命令，开启主供电源和关闭主供电源，或停止钢丝绳运行；数据采集及通讯模块主要完成接收多个传感器组传来的信号，处理打包传输给上 位机。3、 地面输出本安型信息传输接口：由本安电源、CAN通讯数据转换接口组成,起安 全栅作用；本安电源给CAN通讯数据转换接口供电；通讯数据转换接口把CAN信号转换为USB接口信号,传输给计算机。4、 上位工控计算机站：由专用机柜、工控计算机、专用钢丝绳数据处理软件、打印机、短信通知模块等组成。作用为采集处理数据、

12、显示图形、存储数据、分析判断缺陷类型、生成检测报告、打印报告以及以短信方式通知客户等。七、传感器原理 1、我公司探伤传感器采用的原理-磁平衡式钢丝绳探伤原理磁通平衡式钢丝绳探伤原理图：激励源可以采用直流电源也可以采用交流电源,A线圈和B线圈产生的磁力线大小相等方向相反(A、B线圈的匝数相同)，在C线圈产生的感生电动势为零，无论是钢丝绳抖动和移动，C线圈的输出均为零，当钢丝绳有缺陷时,如图所示:先经过线圈A，A线圈磁通量会发生变化，此时打破磁通平衡，C线圈中产生感生电动势+；当缺陷经过线圈B时，引起B线圈磁通量的变化，C线圈中产生出感生电动势-，无论钢丝绳内部缺陷还是外部缺陷都会引起磁通量的变化

13、，即无论是钢丝绳内部断丝和外部断丝该传感器均能测量出来，且输出正负信号。由于是采用平衡原理，所以测量灵敏度非常高，只要钢丝绳断一丝和直径变化2mm即可测量出来。 特点：1、克服钢丝绳抖动对测量的影响。2、钢丝绳内部断丝和外部断丝同样能测量出来。3、测量灵敏度非常高，能测量出钢丝绳的运动方向。2、国内同类产品的钢丝绳探伤原理电磁感应（漏磁或弱磁）探伤原理图：目前，国际和国内通用钢丝绳测量原理，如图所示。漏磁探测原理，先磁化钢丝绳，钢丝绳磁化到磁饱和程度即强磁，也可适当磁化钢丝绳即所谓的弱磁原理。钢丝绳如果没有断丝则无漏磁，钢丝绳如有断丝，就会有漏磁，传感器A用于磁化钢丝绳，传感器B用于采集漏磁，

14、为提高采集漏磁，可采用聚磁原理，提高传感器的灵敏度，即B传感器中，增加磁性材料构成漏磁探测传感器，钢丝绳断丝越多，传感器输出信号越大。缺点：1、钢丝绳有抖动的情况下，磁化不均匀。2、钢丝绳抖动会引起漏磁感应到传感器B的大小发生变化，使输出信号大小发生变化，即重复率较差。3、钢丝绳内部断丝和外部断丝，不能同等测量出来，即内部断丝由于外部钢丝绳的屏蔽作用较难测量出来。八、技术先进性1.采用加拿大技术，专利产品。（目前该产品已申请发明专利一项，实用新型专利两项）2.传感器技术采用发明专利磁通平衡式测量原理，测量灵敏度极高，断丝检测灵敏度为钢丝绳横截面积的0.5%，断一丝即能测量出来，远高于国家标准和

15、行业标准。3.能克服钢丝绳抖动对测量精度的影响4.能有效区分内部断丝和外部断丝。3.采用强抗干扰电路等措施，能有效克服各种无线电磁场干扰、电源污染的干扰和机械振动的影响。4.传感器与被测钢丝绳距离最大可达80mm。5.实现真正的直流放大器，传感器输出信号大小和钢丝绳的运动速度无关。6.可以测量出钢丝绳的运动方向，即钢丝绳是正转还是反转。7.创新物联网概念的应用。我公司通过物联网为客户建立服务中心，实现远程数据操作(通过互联网或电话卡)服务，每天定时为用户提供检测钢丝绳的受损情况以及检测设备的运行状态，并将详细的检测报告以短信、邮件或传真等方式呈献给用户。8.可增加传感器用于测量钢丝绳的直径变化

16、和间接测量钢丝绳的张力（此传感器已研制成功，可根据客户要求选配）。九、软件界面十、测量图形说明 1）、波形说明 2）、演示装置测量波形说明 3）、演示装置实测波形十一、测量实例十二、应用案例十三、安装方案安装现场示意图：我们将根据用户钢丝绳的直径和结构选用适用的传感器检测单元和传感器外壳，根据现场探勘或用户提供的现场资料设计美观、适用的安装支架或机构，在不影响起重机正常运行的前提下，保证钢丝绳探伤系统可靠、稳定地工作。安装位置根据现场勘查，直接将探伤传感器安装在驱动轮附近，钢丝绳运行平稳，不影响架空乘人装置的正常运行，接线方便。主机所有部件, 包括精密的传感器, 数据采集/处理, 通讯等设备全

17、部集成在一个坚固的不锈钢壳体内。钢丝绳直接穿过探伤传感器中心孔，调整主机位置，使钢丝绳轴线与中心孔轴线一致即可。步骤一：传感器安装调整根据现场环境，可以选择不同的安装方式，图中所示的安装方法非常简单，只需要将传感器安装到机头部位即可。探伤传感器中心轴和钢丝绳中心轴重合，应提供100-240V，50Hz交流电源。也可以制作一个固定大架，将探伤传感器悬吊在固定大架上，利用传感器的螺纹支架，调整传感器支架高度，使钢丝绳正好位于传感器通孔中央；以调节探伤传感器与钢丝绳的间隙均匀。步骤二：电气安装下图是设备现场分站接线图。传感器和分站安装在现场，通过通讯电缆或光缆与地面监控中心的设备连接。分站接线连接方

18、式见下图。分站内的接线端子排布置其中4位端子排是127V输入， 10位端子排为一路12V本安电源输出、1路通讯线。步骤三：通讯线缆铺设通信线路建议使用2芯MHYVP电缆或使用光纤传输，线缆尽量远离高压输电线桥架，以免造成信号干扰。步骤四：软件安装调试在传感器和线路安装完成后，安装人员根据现场实际情况，因地制宜的设置、优化监控软件参数，让监测系统运行在最佳状态。步骤五：人员培训在系统调试正常运行后，为用户的实际操作人员提供详尽的培训，使其可以独立使用监测系统完成钢丝绳的检测。十四、售后服务u 完善的售后服务队伍，专业的售后服务工程师可在24小时内到达用户现场；u 为每一位客户建立档案，对所有用户

19、进行跟踪回访；u 我们承诺，每一台售出的产品，质保期内，免费维修、更换；质保期外，终身维护；u 软件36个月免费更新；u 终身免费提供网上诊断报告服务；u 提供网上和电话技术支持；u 安装验收后2周，以后每6个月进行一次客户满意度调查；十五、KJ965景区缆车（索道）钢丝绳磁性探伤系统设备清单序号名 称型号和规格数量原产地和制造商名称1矿用本安型钢丝绳探伤传感器GSC801套山西科为1.1传感器KWCG3块山西科为1.2信号处理单元KWCL3盒山西科为1.3信号指示单元KWZS1块山西科为1.4传感器外壳及固定架KWWK1套山西科为2矿用隔爆兼本安型分站KJ899-F1台山西科为2.1本安电源

20、模块KWDY2块山西科为2.2开关电源KWKG2个山西科为2.3数据处理及通讯模块KWSTDX1块山西科为2.4矿用防爆壳KJ899-F1台山西科为3矿用通讯接口卡USB-CAN1块广成科技4工业计算机IEI RACK-3601台台湾华强 519寸彩色液晶显示器E20701台台湾AOC6科为钢丝绳检测专用软件KWV1.01套山西科为7专用电缆7.1矿用多芯屏蔽电缆MYQ20米7.2矿用屏蔽通讯电缆MHYVP50米8总价合计： 十六、公司资质、安标证、防爆证十七、检验报告十八、架空乘人装置钢丝绳检测报告18.1太原煤气化嘉乐泉煤矿架空乘人装置钢丝绳检测报告太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿架空乘人

21、装置钢丝绳检测报告检测时间：2015年1月25日检测对象：嘉乐泉煤矿行人斜井架空乘人装置钢丝绳检测设备：KJ965矿用架空乘人装置钢丝绳磁性探伤系统检测结果概述：行人斜井使用钢丝绳全长2500多米，绳径22mm，运行速度1.2m/s。由于长时间高强度运行，钢丝绳整体状况较差。架空人车钢丝绳在线监测系统（系统所使用磁平衡式钢丝绳探伤传感器系山西科为自主研发，已申请国家发明专利，申请号201410177303.0）于2014年12月安装调试后投入运行。此次报告结论根据2015年1月25日测的数据得出。说明：1断丝缺陷百分比：断丝截面积与钢丝绳总截面积的比值；2变形缺陷百分比：变形处包络直径增大量与

22、公称直径的比值；3初始点定义： 对于单个接头钢丝绳，以接头为初始点。对于多接头钢丝绳，根据接头特征和接头 之间的距离定义接头编号，本案例以3#接头结束点为初始点。4捻距：该钢丝绳捻距为148mm，缺陷百分比为单个捻距内累积计算所得百分比。注1：断丝发生后，断丝的钢丝在破断处失去承载能力，但由于捻制的钢丝之间存在摩擦，在长度方向上相隔一定距离后，该钢丝又重新恢复承载能力。这个距离称为钢丝的失效长度，一般为钢丝绳捻距的3-6倍，所以一定长度范围内的断丝累积才会导致钢丝绳的承载能力削弱。 注2：面积损失百分比大于等于15%，但小于20%时，被测钢丝绳应谨慎使用，接近上限应更换。（摘自MT/T 970

23、-2005钢丝绳（缆）在线无损定量检测方法和判定规则第5.1条）注3：架空乘人装置钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比达到25%时必须更换。（摘自煤矿安全规程第四百零五条）钢丝绳概况钢丝绳规格型号22NAT6×19S-FC-ZZ钢丝绳运行速度1.2m/s钢丝绳公称直径22mm钢丝绳服役时间>1年接头检测结果序号插接长度与初位之间的距离接头评价(正常/异常/接法不规范)接头129m1100 m正常接头230m2211m正常接头328m2512m正常整圈压缩波形缺陷检测结果序号缺陷位置（距初始点距离）缺陷类型缺陷百分比1个捻距内断丝数量1243.7米外部断丝5.6%624

24、94.3米外部断丝7.2%831370.4米外部断丝11.1%13附表1：测量波形接头测量波形接头1接头2接头3典型缺陷测量波形1号缺陷2号缺陷3号缺陷4号缺陷5号缺陷6号缺陷7号缺陷8号缺陷9号缺陷附图1：现场照片附图2：5#缺陷现场照片附图3：9#缺陷现场照片附图4：典型小断点现场照片附图5：断丝与变形重合 附图6：断1丝 附图7：断4丝 附图8：连续断3丝 附图9：断丝与轻微变形重合 山西科为感控技术有限公司2015年2月28日18.2晋城凤凰山矿架空乘人装置钢丝绳检测报告晋城蓝焰煤业股份有限公司凤凰山矿架空乘人装置钢丝绳检测报告检测时间：2014年8月28日检测对象：凤凰山矿架空乘人装

25、置钢丝绳检测设备：KJ965矿用架空乘人装置钢丝绳磁性探伤系统检测结果概述：钢丝绳全长1200多米，绳经22mm,运行速度1.2m/s。该系统检测终端安装于控制室内，钢丝绳探伤传感器选择机头架空驱动轮下方出绳位置作为监测点：该点钢丝绳抖动干扰较小，并且不影响工作人员乘坐猴车上下井。架空人车钢丝绳在线监测系统（系统所使用磁平衡式钢丝绳探伤传感器系山西科为自主研发，已申请国家发明专利，申请号201410177303.0）于2014年8月安装调试后投入运行。此次报告结论根据2014年8月28日测的数据得出。说明：1断丝缺陷百分比：断丝截面积与钢丝绳总截面积的比值；2变形缺陷百分比：变形处包络直径增大量与公称直径的比值；3初始点定义： 对于单个接头钢丝绳，以接头为初始点。对于多接头钢