神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦用提升機(jī)鋼絲繩斷絲檢測(cè)設(shè)備

采用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鋼絲繩斷絲損傷進(jìn)行定量識(shí)別。首先將影響鋼絲繩斷絲損傷定量識(shí)別的6個(gè)主要因素作為輸入?yún)?shù),某截面的斷絲數(shù)量作為輸出參數(shù)建立起徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,然后利用matlab軟件編寫該網(wǎng)絡(luò)的程序代碼,通過有限的學(xué)習(xí)樣本對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,最后對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行識(shí)別。經(jīng)過確認(rèn),測(cè)試結(jié)果較好地反應(yīng)了鋼絲繩的斷絲損傷。

提出了鋼絲繩斷絲定性和定量分級(jí)檢測(cè)的方案,并根據(jù)二者的特點(diǎn)給出了兩種小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和權(quán)值學(xué)習(xí)算法。對(duì)定性檢測(cè),輸入層和隱含層之間用小波函數(shù)作為權(quán)系數(shù),兩層之間無(wú)非線性;對(duì)定量檢測(cè),應(yīng)用小波非線性,神經(jīng)網(wǎng)的輸入是特征向量和小波的內(nèi)積。前者適于定性分類,后者適于特征與斷絲程度之間定量關(guān)系的逼近。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較一般的bp網(wǎng)絡(luò)收斂速度快,外推能力強(qiáng),識(shí)別精度好,這種方法成功地區(qū)分了內(nèi)、外部斷絲,極大地提高了斷絲定量檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

研究了鋼絲繩斷絲損傷漏磁檢測(cè)信號(hào)的采集與存儲(chǔ)方法;提出鋼絲繩斷絲損傷信號(hào)的特征值,基于labview設(shè)計(jì)了鋼絲繩斷絲損傷信號(hào)特征值提取與處理系統(tǒng);建立了鋼絲繩斷絲損傷定量識(shí)別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。通過鋼絲繩第1、2層斷絲檢測(cè)試驗(yàn)對(duì)研究的信號(hào)處理系統(tǒng)予以驗(yàn)證。

鋼絲繩斷絲檢測(cè)儀采集到的信號(hào)有高頻低通等噪聲信號(hào)的干擾,經(jīng)過小波分解、重構(gòu)后濾出干擾信號(hào),采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計(jì)鋼絲繩檢測(cè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以較好地解決鋼絲繩斷絲信號(hào)的定量分析,最后給出了監(jiān)測(cè)信號(hào)頻譜上斷絲信號(hào)的定量識(shí)別方法。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況基本一致,證明該檢測(cè)方法能較準(zhǔn)確地對(duì)鋼絲繩斷絲做出定量識(shí)別。

建立了鋼絲繩斷絲定量識(shí)別的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,重點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)輸入特征值的分析與優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集與測(cè)試集的合理選擇、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練目標(biāo)的確定3個(gè)方面討論了優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與性能的方法。經(jīng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練及測(cè)試,證明了合理參數(shù)的選擇改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)性能,提高了鋼絲繩斷絲定量識(shí)別的精度,具有實(shí)際工程意義。

鋼絲繩斷絲檢測(cè)信號(hào)中存在大量的噪聲信號(hào)。在分析了鋼絲繩斷絲信號(hào)的特征后,利用小波分析算法的高分辨率特點(diǎn),對(duì)鋼絲繩斷絲檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分解和重構(gòu),提取斷絲特征信號(hào);并采用基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的斷絲識(shí)別,解決了斷絲識(shí)別困難的問題。引入matlab仿真軟件對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明,該方法對(duì)鋼絲繩斷絲信號(hào)的檢測(cè)和識(shí)別十分有效,減小了鋼絲繩斷絲的誤判率,提高了鋼絲繩斷絲檢測(cè)的智能化程度。該方法成本低、效率高,具有一定的應(yīng)用開發(fā)前景。

鋼絲繩常用知識(shí) 1、鋼絲繩是用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)過冷拔和熱處理工藝制成的鋼絲捻成繩股，再用數(shù) 條繩股圍繞繩芯制成繩。 2、鋼絲繩的一個(gè)捻距 就是任一條鋼絲繩股環(huán)繞一周的軸向距離。 3、鋼絲繩的斷絲報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn) 在一個(gè)捻距斷絲數(shù)達(dá)到鋼絲繩總絲數(shù)的10%就應(yīng)該報(bào)廢，如：直徑為?21.5的鋼絲 繩，它的結(jié)構(gòu)型式有兩種，一種是6×19（即114絲），它的報(bào)廢斷絲數(shù)是114×10% ≈12（絲），另一種是6×37（即222絲），它的報(bào)廢斷絲數(shù)是222×10%≈22（絲）。 其他直徑的鋼絲繩也是如此計(jì)算。 鋼絲繩的斷絲數(shù)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn) 普通型結(jié)構(gòu)鋼絲繩結(jié)構(gòu) 6×19（即114絲）6×37（即222絲） 斷絲距離斷絲數(shù)量斷絲距離斷絲數(shù)量 ?6 在一個(gè)捻距的斷絲數(shù)或約4 厘米長(zhǎng)度范圍內(nèi) 12絲無(wú)此規(guī)格鋼絲繩 ?8 在一個(gè)捻距的斷絲數(shù)或約5.5 厘米長(zhǎng)度范圍內(nèi) 12絲無(wú)

在分析了鋼絲繩電源無(wú)損探傷技術(shù)的發(fā)展對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)提出的新問題之后，嘗試了采用多層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)ｂ－ｐ算法設(shè)計(jì)鋼絲繩檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。討論了加快網(wǎng)絡(luò)收斂的主要措施。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可以較好地解決網(wǎng)絲繩斷絲信號(hào)的定性、定量分析。

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，提出了鋼絲繩損傷定量識(shí)別的新方法，建立了相應(yīng)的ｂｐ網(wǎng)絡(luò)模型。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)證明，運(yùn)用該方法及其模型定量識(shí)別鋼絲繩的ｌｆ型損傷，準(zhǔn)確率高，自適應(yīng)性強(qiáng)，是一種有效的實(shí)用方法。

針對(duì)目前鋼絲繩斷絲定量檢測(cè)中存在的問題,充分利用主成分分析與bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),提出了基于主成分分析與bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的鋼絲繩斷絲定量檢測(cè)方法。采用主成分分析法對(duì)鋼絲繩斷絲信號(hào)的原始特征屬性進(jìn)行預(yù)處理,得到鋼絲繩斷絲信號(hào)主成分特征屬性,并以此作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,建立鋼絲繩斷絲信號(hào)主成分特征屬性與斷絲數(shù)目之間的關(guān)系,并對(duì)鋼絲繩斷絲數(shù)目進(jìn)行預(yù)測(cè)；主成分分析方法減少了原始特征屬性的維數(shù),消除了屬性之間的相關(guān)性；同時(shí),主成分特征屬性作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,也簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。實(shí)例測(cè)試結(jié)果表明,基于主成分分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鋼絲繩斷絲檢測(cè)方法與常規(guī)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相比,具有更高的檢測(cè)精度和更少的計(jì)算量。

新發(fā)布實(shí)施的gb/t33955—2017《礦井提升用鋼絲繩》對(duì)原有規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行了大幅修訂,為煤礦用提升鋼絲繩的選型帶來困擾。為了盡快適應(yīng)新國(guó)標(biāo),分析了新國(guó)標(biāo)的主要內(nèi)容和特點(diǎn),歸納了新國(guó)標(biāo)的主要變化,并逐一進(jìn)行了鋼絲繩選型影響分析。結(jié)果表明,新國(guó)標(biāo)在鋼絲繩公稱直徑、直徑偏差與不圓度、參考質(zhì)量、鋼絲繩拆股鋼絲指標(biāo)等方面變化不大；但是,在抗拉強(qiáng)度級(jí)別、異形股標(biāo)記和股結(jié)構(gòu)、鋼絲繩破斷拉力等方面變化較大。新國(guó)標(biāo)的變化影響了煤礦用提升鋼絲繩的選型,變化較大的內(nèi)容應(yīng)引起重視。

本文主要介紹原來的提升機(jī)鋼絲繩上繩方式存在的安全隱患以及新的上繩方式的優(yōu)點(diǎn),以及在使用過程中的安全、高效、省時(shí)、省力。

河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 鋼絲繩斷絲無(wú)損檢測(cè)裝置設(shè)計(jì) 摘要 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，鋼絲繩的應(yīng)用越來越廣，與此同時(shí)其安全性越來 越受到人們的關(guān)注。為了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)鋼絲繩斷絲，介紹了鋼絲繩無(wú)損檢測(cè) 的分類和無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)基于漏磁原理，利用霍爾傳感 器檢測(cè)漏磁信號(hào)，采用模擬的傳感器漏磁信號(hào)，即直接給電路輸入電壓信號(hào)， 經(jīng)過后續(xù)電路和軟件處理后，完成了鋼絲繩斷絲無(wú)損檢測(cè)的設(shè)計(jì)任務(wù) 信號(hào)處理系統(tǒng)主要由三運(yùn)放高共模抑制比放大電路和低通濾波電路構(gòu) 成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼絲繩斷絲信號(hào)的放大和濾波，經(jīng)過放大、濾波處理后的信號(hào) 經(jīng)過adc0809進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)接入單片機(jī)at89c51，經(jīng)過軟 件編程后，單片機(jī)控制數(shù)碼管將電壓數(shù)值顯示出來，并通過led燈亮的多少 來判斷鋼絲繩斷絲情況 編寫的程序首先在proteus軟件上進(jìn)行仿真，在理論上實(shí)現(xiàn)ad

提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雜交建模方法,并對(duì)某電子設(shè)備的鋼絲繩隔振系統(tǒng)滯后恢復(fù)力進(jìn)行建模研究。利用周期載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過參數(shù)識(shí)別確定系統(tǒng)非線性滯后恢復(fù)力的骨架模型。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)恢復(fù)力中難以參數(shù)建模的特性進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,從而得到系統(tǒng)恢復(fù)力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雜交模型。利用得到的雜交模型對(duì)隔振系統(tǒng)在周期載荷和寬頻隨機(jī)載荷下的響應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析與比較,結(jié)果顯示雜交模型具有較好的預(yù)測(cè)精度。

目前,在礦井提升系統(tǒng)中,鋼絲繩提升重物是采用最多的一種方式,但此方式存在缺陷即鋼絲繩提升重物過程中,由于鋼絲繩受力伸縮變化,致使鋼絲繩繩芯內(nèi)的油受力擠出,造成粉塵、煤塵粘結(jié)成油垢附著在鋼絲繩上,影響鋼絲繩的壽命和使用效果,給礦山生產(chǎn)造成安全隱患.此外,定期對(duì)鋼絲繩涂抹潤(rùn)滑油液也是一項(xiàng)重要工作,因?yàn)樗粌H能起到防銹蝕的作用,還能起到減磨、提高耐疲勞性等作用.然而,當(dāng)前對(duì)于礦用鋼絲繩去除油垢和涂抹油液主要采取人工的方式,費(fèi)時(shí)費(fèi)工、效果不理想,并且此工作過程中存在不安全因素.礦用提升鋼絲繩除垢涂油裝置,可以提高工作效率,對(duì)鋼絲繩防腐防銹處理效果好、保證工人的安全.

引入粗糙集理論對(duì)鋼絲繩斷絲損傷信號(hào)原始特征值數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性約簡(jiǎn),去掉不必要的屬性,并將粗糙集與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合,構(gòu)造了優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而識(shí)別鋼絲繩的斷絲損傷。試驗(yàn)表明,該方法有效提高了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能及鋼絲繩斷絲損傷定量識(shí)別的速度和準(zhǔn)確性。

礦井下開采二期 提升機(jī)型號(hào)： 提升機(jī)編號(hào)： 使用地點(diǎn)： 年月日至年月日 第一分公司 鋼絲繩檢驗(yàn)更換記錄表 鋼絲繩檢驗(yàn)記錄 送檢鋼絲繩型號(hào)：送檢鋼絲繩長(zhǎng)度：送檢鋼絲繩使用地點(diǎn)： 送檢日期：年月日送檢單位：送檢人： 檢驗(yàn)日期：年月日檢驗(yàn)單位：檢驗(yàn)結(jié)果： 鋼絲繩更換記錄 序號(hào)鋼絲繩型號(hào)長(zhǎng)度（米）更換日期加潤(rùn)滑油情況更換人 1年月日 2年月日 3年月日 4年月日 5年月日 6年月日 7年月日 8年月日 9年月日 更換負(fù)責(zé)人簽字：記錄人：

近幾年礦井提升機(jī)墜罐事故時(shí)有發(fā)生,而鋼絲繩被拉斷是其主要原因,因此可通過檢測(cè)鋼絲繩的拉力來判斷提升機(jī)運(yùn)行狀況?；诖?文章設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼絲繩拉力并進(jìn)行顯示,當(dāng)拉力值超正常值時(shí)便通過gsm網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警短信到工作人員手機(jī),從而來避免危險(xiǎn)發(fā)生。通過在萊蕪市鄂莊煤礦現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,該系統(tǒng)可行。

鋼絲繩在建筑、旅游、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中已得到了廣泛應(yīng)用,由其斷絲、磨損等缺陷所引起的安全隱患備受人們關(guān)注。采用雙探頭低頻透射式鋼絲繩電渦流無(wú)損檢測(cè)方案,選取感應(yīng)信號(hào)相對(duì)于激勵(lì)信號(hào)的峰-峰值差和相位差作為特征量,采用數(shù)字式峰-峰值算法和占空比原理計(jì)算信號(hào)特征量。應(yīng)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鋼絲繩缺陷進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,以鋼絲繩型號(hào)及其缺陷特征量為網(wǎng)絡(luò)輸入,以是否存在斷絲及斷絲數(shù)量為網(wǎng)絡(luò)輸出,通過離線訓(xùn)練方法獲取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別,結(jié)果表明bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能對(duì)斷絲缺陷及其數(shù)量進(jìn)行有效的定性及定量識(shí)別。

提出了一種基于紋理特征提取的圖像處理技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合進(jìn)行鋼絲繩檢測(cè)的新方法。首先利用圖像處理的方法對(duì)在役鋼絲繩圖像進(jìn)行預(yù)處理,以減小或消除噪聲的影響,然后提取圖像的紋理特征值——熵和平滑度,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來判斷鋼絲繩表面是否有斷絲或銹蝕等缺陷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該檢測(cè)方法在實(shí)際應(yīng)用中能代替人工目測(cè),使用方便,能夠滿足實(shí)時(shí)要求,具有一定的理論和實(shí)踐意義。

1 礦井提升設(shè)備 第一節(jié)井架、天輪與提升容器 一、井架、天輪與罐道 (一)井架 井架是礦井地面的重要建筑物之一，它的作用是支撐天輪和承受全部提 升重量，固定鋼絲繩罐道和卸載曲軌，架設(shè)普通罐籠的承接裝置。采用撓性 罐道時(shí)，還承擔(dān)鋼絲繩罐道及其重錘的靜拉力。 井架按其材質(zhì)不同，分為以下幾種。 1．木井架 木井架用于年產(chǎn)量小、服務(wù)年限短(6～8年)的立井及斜井。臨時(shí)性的掘 進(jìn)施工也采用木井架。 2．金屬井架 金屬井架主要用于主井，使用較為廣泛。其特點(diǎn)是井架的各構(gòu)件可制成 裝配式部件，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行總體安裝，這樣既可保證井架的制造質(zhì)量，又可節(jié) 省現(xiàn)場(chǎng)的安裝時(shí)間；服務(wù)年限長(zhǎng)；重量較輕；使用中能夠加固、力高，還可 重復(fù)使用。它的不足之處是鋼材消耗量大，造價(jià)高；制造和安裝精度要求較 高；易腐蝕，故維護(hù)量大?！睹旱V安全規(guī)程》第389條規(guī)定：對(duì)金屬井架、井 筒罐道梁和其他裝

提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)的重要設(shè)備之一,擔(dān)負(fù)著提升煤炭、矸石、材料、設(shè)備和升降人員的任務(wù),一旦發(fā)生故障,就會(huì)造成停產(chǎn)甚至人員的傷亡。在多繩提升機(jī)礦井提升系統(tǒng)中,各繩之間存在著張力平衡問題,若各繩的張力不平衡,就會(huì)造成鋼絲繩疲勞損壞、摩擦襯墊早期報(bào)廢以及滑繩、斷繩等重大事故。筆者就鋼絲繩張力差產(chǎn)生的原因和測(cè)定方法作以介紹,并對(duì)測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行重點(diǎn)分析,為準(zhǔn)確