皮帶機(jī)保護(hù)自動(dòng)糾偏系統(tǒng)
帶式輸送機(jī)作為一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，以其連續(xù)運(yùn)行、運(yùn)輸能力大、耗電量低、運(yùn)行平穩(wěn)、對物料的破碎小、易于自動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用于鋼鐵礦料運(yùn)輸中。但是由于鋼鐵高爐安全不可間斷性，特別是現(xiàn)場礦料運(yùn)輸條件惡劣，輸送帶成本占整機(jī)成本比例之多，價(jià)格昂貴一旦發(fā)生撕帶，價(jià)值數(shù)十萬甚至數(shù)百萬的輸送帶就會(huì)嚴(yán)重毀壞，給高爐安全生產(chǎn)帶來極大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，帶式輸送帶縱向撕裂和跑偏自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的研究就顯得極為重要。一般高爐現(xiàn)場皮帶機(jī)是鋼繩芯輸送帶，在輸送帶內(nèi)部縱向布置了許多鋼絲繩，增加其抗拉強(qiáng)度，有效抑止了輸送帶的橫向撕裂，但是輸送帶的縱向強(qiáng)度沒有得到改善，使得縱向撕裂事故常有發(fā)生。
皮帶機(jī)輸送帶產(chǎn)生縱向撕裂的主要原因有以下幾個(gè)方面:
1、輸送帶發(fā)生跑偏導(dǎo)致的撕裂輸送帶在運(yùn)行的過程中，當(dāng)一側(cè)發(fā)生偏移較大時(shí)，就會(huì)在這一側(cè)形成折疊或褶皺，輸送帶就會(huì)受到不均勻的拉力而被刮傷或劃傷，造成輸送帶撕裂。
2、輸送帶上礦料的卡壓導(dǎo)致的撕裂；該情況一般發(fā)生于下料口溜槽的下部。因?yàn)榱锊鄣那把嘏c輸送帶之間的距離是有限的，而且輸送帶下面的緩沖托輥是間隔分布的，承載力的強(qiáng)度也是不均勻的。當(dāng)所運(yùn)礦料一側(cè)的長度超過了這個(gè)距離時(shí)，容易使大塊的礦料卡在皮帶機(jī)輸送帶和下料口溜槽的前沿之間，進(jìn)而造成輸送帶撕裂。
3、礦料里的異物劃傷撕裂。這種撕裂一般也發(fā)生于下料口溜槽的下部，比如由長且尖利的異物造成的劃傷。如果進(jìn)入溜槽的異物尺寸過大而不能通過時(shí)，異物就會(huì)卡在溜槽的下部，當(dāng)輸送帶運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生撕裂；
為了有效的保護(hù)皮帶機(jī)的安全運(yùn)行，下面從AI自動(dòng)化角度來闡述對皮帶機(jī)防撕裂和跑偏自動(dòng)糾偏的安全保護(hù)解決方案。
糾偏系統(tǒng)方案描述：
我司自主研發(fā)的激光視頻流AI檢測技術(shù)結(jié)合外置安全檢測傳感器以及和皮帶機(jī)主PLC控制系統(tǒng)綜合雙閉環(huán)安全連鎖控制來實(shí)現(xiàn)對皮帶機(jī)的防撕裂保護(hù)和皮帶跑偏的自動(dòng)糾偏。
2.1皮帶機(jī)跑偏自動(dòng)糾偏子模塊
皮帶機(jī)跑偏自動(dòng)糾偏子模塊，在皮帶機(jī)下料口前端大約5-10米之間安裝LMS系列激光掃描儀，系統(tǒng)在現(xiàn)場工控機(jī)據(jù)面掃激光采集的圖像來處理所得到皮帶運(yùn)輸物料的激光視頻流圖像，根據(jù)智能AI算法計(jì)算判斷出所運(yùn)行的皮帶基于兩側(cè)標(biāo)志線的跑偏量和物料的重心位置，如果超過一定閾值通過TCP/IP以太網(wǎng)通訊輸出信號給皮帶機(jī)PLC系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合安裝在皮帶機(jī)前段/中端/末端的機(jī)械保護(hù)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)檢測進(jìn)而控制皮帶跑偏的自動(dòng)糾偏保護(hù)和報(bào)警、停機(jī)等安全保護(hù)功能。激光參考安裝圖和皮帶跑偏自動(dòng)糾偏掃描圖如下：
皮帶跑偏糾偏激光參考安裝圖
激光掃描儀的技術(shù)特性：
即使在遠(yuǎn)距離時(shí)仍保證可靠和精確;
高性能、高效率的 2D LiDAR 傳感器，其測量范圍可達(dá) 80 m；
具有高角度分辨率的激光脈沖確保高分辨率
憑借多重回波技術(shù)，即使是在不利的環(huán)境條件下，也能確保出色的性能
防護(hù)等級 IP 67 的緊湊型外殼、室外設(shè)備的集成加熱裝置和防灰塵的雨刷裝置；可在低溫條件下進(jìn)行測量；
低功率消耗、快速信號處理
多個(gè)輸入端和輸出端、可同步多個(gè)傳感器
用于測定散裝物料重心的集成功能
結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，適合于嚴(yán)苛的環(huán)境條件
2.2皮帶機(jī)防撕裂子模塊
在非工作面底面安裝帶防塵罩和雨刷器（根據(jù)圖像模糊度觸發(fā)雨刷器的控制）的LMS系列激光掃描儀，通過面掃圖像來采集皮帶潛在的撕裂點(diǎn)或面圖像，根據(jù)激光AI濾波算法（參見下圖）計(jì)算出一定的潛在撕裂點(diǎn)面，當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)輸出信號給皮帶機(jī)PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)結(jié)合皮帶機(jī)撕裂量安全點(diǎn)來判斷是否停機(jī)。如果需要停機(jī)，在停機(jī)后根據(jù)皮帶機(jī)慣性停機(jī)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)給出撕裂大致位置、撕裂長度、撕裂原因等，方便操作人員快速查找撕裂位置和撕裂原因。
在下料口導(dǎo)料槽處安裝堵料檢測開關(guān)，同時(shí)結(jié)合跑偏糾偏激光掃描系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)掃描皮帶機(jī)檢測到尖銳物品時(shí)輸出應(yīng)急信號給皮帶機(jī)的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行雙閉環(huán)控制并判斷是否報(bào)警或停機(jī)。
2.3*現(xiàn)場皮帶機(jī)的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)
在高爐皮帶機(jī)相關(guān)運(yùn)行區(qū)域和工作區(qū)域增加高清防塵帶以太網(wǎng)通訊的IP監(jiān)控設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)入料口和導(dǎo)料槽區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控跟蹤。 具體數(shù)量和安裝信息可以由客戶高爐皮帶機(jī)現(xiàn)場情況和運(yùn)行區(qū)域位置等來確定。具體功能如下：
對皮帶機(jī)機(jī)構(gòu)各關(guān)鍵保護(hù)區(qū)域和運(yùn)行區(qū)域的入料口/導(dǎo)料槽通道進(jìn)行監(jiān)控；
對整個(gè)皮帶機(jī)進(jìn)行監(jiān)控；
在中控管理室可以多畫面顯示，可對所有皮帶機(jī)保護(hù)畫面進(jìn)行切換，確保對各個(gè)保護(hù)區(qū)域進(jìn)行跟蹤監(jiān)控； 通過硬盤錄像機(jī)，對視頻畫面進(jìn)行存儲(chǔ)（存儲(chǔ)時(shí)間 １個(gè)月），可對視頻畫面進(jìn)行調(diào)用回放。
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