神经网络的矿用提升机钢丝绳断丝检测设备

采用径向基神经网络对钢丝绳断丝损伤进行定量识别。首先将影响钢丝绳断丝损伤定量识别的6个主要因素作为输入参数,某截面的断丝数量作为输出参数建立起径向基神经网络模型,然后利用matlab软件编写该网络的程序代码,通过有限的学习样本对网络进行训练,最后对测试样本进行识别。经过确认,测试结果较好地反应了钢丝绳的断丝损伤。

提出了钢丝绳断丝定性和定量分级检测的方案,并根据二者的特点给出了两种小波神经网络模型和权值学习算法。对定性检测,输入层和隐含层之间用小波函数作为权系数,两层之间无非线性;对定量检测,应用小波非线性,神经网的输入是特征向量和小波的内积。前者适于定性分类,后者适于特征与断丝程度之间定量关系的逼近。实验结果表明:两种小波神经网络较一般的bp网络收敛速度快,外推能力强,识别精度好,这种方法成功地区分了内、外部断丝,极大地提高了断丝定量检测的准确度。

研究了钢丝绳断丝损伤漏磁检测信号的采集与存储方法;提出钢丝绳断丝损伤信号的特征值,基于labview设计了钢丝绳断丝损伤信号特征值提取与处理系统;建立了钢丝绳断丝损伤定量识别的神经网络模型。通过钢丝绳第1、2层断丝检测试验对研究的信号处理系统予以验证。

钢丝绳断丝检测仪采集到的信号有高频低通等噪声信号的干扰,经过小波分解、重构后滤出干扰信号,采用bp神经网络算法设计钢丝绳检测信号网络系统。实验结果表明,采用bp神经网络算法可以较好地解决钢丝绳断丝信号的定量分析,最后给出了监测信号频谱上断丝信号的定量识别方法。经反复实验,检测结果与实际情况基本一致,证明该检测方法能较准确地对钢丝绳断丝做出定量识别。

建立了钢丝绳断丝定量识别的bp神经网络模型,重点从网络输入特征值的分析与优化、网络训练集与测试集的合理选择、网络训练目标的确定3个方面讨论了优化神经网络参数与性能的方法。经实际网络的训练及测试,证明了合理参数的选择改进了网络性能,提高了钢丝绳断丝定量识别的精度,具有实际工程意义。

钢丝绳断丝检测信号中存在大量的噪声信号。在分析了钢丝绳断丝信号的特征后,利用小波分析算法的高分辨率特点,对钢丝绳断丝检测信号进行分解和重构,提取断丝特征信号;并采用基于bp神经网络算法的断丝识别,解决了断丝识别困难的问题。引入matlab仿真软件对其进行验证,仿真结果表明,该方法对钢丝绳断丝信号的检测和识别十分有效,减小了钢丝绳断丝的误判率,提高了钢丝绳断丝检测的智能化程度。该方法成本低、效率高,具有一定的应用开发前景。

钢丝绳常用知识 1、钢丝绳是用高强度优质碳素钢经过冷拔和热处理工艺制成的钢丝捻成绳股，再用数 条绳股围绕绳芯制成绳。 2、钢丝绳的一个捻距 就是任一条钢丝绳股环绕一周的轴向距离。 3、钢丝绳的断丝报废标准 在一个捻距断丝数达到钢丝绳总丝数的10%就应该报废，如：直径为?21.5的钢丝 绳，它的结构型式有两种，一种是6×19（即114丝），它的报废断丝数是114×10% ≈12（丝），另一种是6×37（即222丝），它的报废断丝数是222×10%≈22（丝）。 其他直径的钢丝绳也是如此计算。 钢丝绳的断丝数报废标准 普通型结构钢丝绳结构 6×19（即114丝）6×37（即222丝） 断丝距离断丝数量断丝距离断丝数量 ?6 在一个捻距的断丝数或约4 厘米长度范围内 12丝无此规格钢丝绳 ?8 在一个捻距的断丝数或约5.5 厘米长度范围内 12丝无

在分析了钢丝绳电源无损探伤技术的发展对检测系统提出的新问题之后，尝试了采用多层神经元网络改进ｂ－ｐ算法设计钢丝绳检测网络。讨论了加快网络收敛的主要措施。实验结果表明，采用神经元网络可以较好地解决网丝绳断丝信号的定性、定量分析。

基于神经网络理论，提出了钢丝绳损伤定量识别的新方法，建立了相应的ｂｐ网络模型。检测实验证明，运用该方法及其模型定量识别钢丝绳的ｌｆ型损伤，准确率高，自适应性强，是一种有效的实用方法。

针对目前钢丝绳断丝定量检测中存在的问题,充分利用主成分分析与bp神经网络的优点,提出了基于主成分分析与bp神经网络相结合的钢丝绳断丝定量检测方法。采用主成分分析法对钢丝绳断丝信号的原始特征属性进行预处理,得到钢丝绳断丝信号主成分特征属性,并以此作为bp神经网络的输入,建立钢丝绳断丝信号主成分特征属性与断丝数目之间的关系,并对钢丝绳断丝数目进行预测；主成分分析方法减少了原始特征属性的维数,消除了属性之间的相关性；同时,主成分特征属性作为bp神经网络的输入,也简化了网络的结构。实例测试结果表明,基于主成分分析的神经网络钢丝绳断丝检测方法与常规bp神经网络方法相比,具有更高的检测精度和更少的计算量。

新发布实施的gb/t33955—2017《矿井提升用钢丝绳》对原有规范内容进行了大幅修订,为煤矿用提升钢丝绳的选型带来困扰。为了尽快适应新国标,分析了新国标的主要内容和特点,归纳了新国标的主要变化,并逐一进行了钢丝绳选型影响分析。结果表明,新国标在钢丝绳公称直径、直径偏差与不圆度、参考质量、钢丝绳拆股钢丝指标等方面变化不大；但是,在抗拉强度级别、异形股标记和股结构、钢丝绳破断拉力等方面变化较大。新国标的变化影响了煤矿用提升钢丝绳的选型,变化较大的内容应引起重视。

本文主要介绍原来的提升机钢丝绳上绳方式存在的安全隐患以及新的上绳方式的优点,以及在使用过程中的安全、高效、省时、省力。

河南科技大学毕业设计（论文） i 钢丝绳断丝无损检测装置设计 摘要 随着社会的不断发展，钢丝绳的应用越来越广，与此同时其安全性越来 越受到人们的关注。为了实时在线监测钢丝绳断丝，介绍了钢丝绳无损检测 的分类和无损检测的发展历程和趋势。本设计基于漏磁原理，利用霍尔传感 器检测漏磁信号，采用模拟的传感器漏磁信号，即直接给电路输入电压信号， 经过后续电路和软件处理后，完成了钢丝绳断丝无损检测的设计任务 信号处理系统主要由三运放高共模抑制比放大电路和低通滤波电路构 成，实现了对钢丝绳断丝信号的放大和滤波，经过放大、滤波处理后的信号 经过adc0809进行a/d转换，转换后的数据接入单片机at89c51，经过软 件编程后，单片机控制数码管将电压数值显示出来，并通过led灯亮的多少 来判断钢丝绳断丝情况 编写的程序首先在proteus软件上进行仿真，在理论上实现ad

提出一种基于神经网络的杂交建模方法,并对某电子设备的钢丝绳隔振系统滞后恢复力进行建模研究。利用周期载荷试验数据,通过参数识别确定系统非线性滞后恢复力的骨架模型。采用神经网络对系统恢复力中难以参数建模的特性进行学习训练,从而得到系统恢复力的神经网络杂交模型。利用得到的杂交模型对隔振系统在周期载荷和宽频随机载荷下的响应进行预测分析与比较,结果显示杂交模型具有较好的预测精度。

目前,在矿井提升系统中,钢丝绳提升重物是采用最多的一种方式,但此方式存在缺陷即钢丝绳提升重物过程中,由于钢丝绳受力伸缩变化,致使钢丝绳绳芯内的油受力挤出,造成粉尘、煤尘粘结成油垢附着在钢丝绳上,影响钢丝绳的寿命和使用效果,给矿山生产造成安全隐患.此外,定期对钢丝绳涂抹润滑油液也是一项重要工作,因为它不仅能起到防锈蚀的作用,还能起到减磨、提高耐疲劳性等作用.然而,当前对于矿用钢丝绳去除油垢和涂抹油液主要采取人工的方式,费时费工、效果不理想,并且此工作过程中存在不安全因素.矿用提升钢丝绳除垢涂油装置,可以提高工作效率,对钢丝绳防腐防锈处理效果好、保证工人的安全.

引入粗糙集理论对钢丝绳断丝损伤信号原始特征值数据进行属性约简,去掉不必要的属性,并将粗糙集与神经网络有机结合,构造了优化的神经网络结构,进而识别钢丝绳的断丝损伤。试验表明,该方法有效提高了神经网络的性能及钢丝绳断丝损伤定量识别的速度和准确性。

矿井下开采二期 提升机型号： 提升机编号： 使用地点： 年月日至年月日 第一分公司 钢丝绳检验更换记录表 钢丝绳检验记录 送检钢丝绳型号：送检钢丝绳长度：送检钢丝绳使用地点： 送检日期：年月日送检单位：送检人： 检验日期：年月日检验单位：检验结果： 钢丝绳更换记录 序号钢丝绳型号长度（米）更换日期加润滑油情况更换人 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 更换负责人签字：记录人：

提升机是煤矿生产的重要设备,开展故障预报是减少提升机突发故障、提高预知维修的重要手段之一。通过对矿井提升机关键特征参数的时间序列预报,即可实现故障预报。小波网络比一般神经网络具有更多的自由度,从而使其具有更灵活有效的函数逼近能力。小波冲经元的良好局部特性和多分辨率学习实现了与信号的良好巨配,使得小波网络的更强的自适应能力,更快的收敛速度和更高的预报精度。因此本文采用小波网络对提升机钢丝绳损度、空动时间、衬垫磨损寿命、闸瓦间隙△、残压pc、制动盘偏摆度δ进行故障预测。对保证矿井提升帆字全和高效运行具有重要意义。

近几年矿井提升机坠罐事故时有发生,而钢丝绳被拉断是其主要原因,因此可通过检测钢丝绳的拉力来判断提升机运行状况。基于此,文章设计了一个监测系统,该系统可实时监测钢丝绳拉力并进行显示,当拉力值超正常值时便通过gsm网络发送报警短信到工作人员手机,从而来避免危险发生。通过在莱芜市鄂庄煤矿现场测试,该系统可行。

港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的较多磨损、挤压剥落等缺陷以及断丝显微组织中存在一定数量的铁素体共同导致了钢丝绳中钢丝的早期疲劳断裂。

吊运熔化或炽热金属的起重机为避免高温对钢丝绳绳芯的损伤,应采用金属绳芯或金属股芯等有耐高温性能的重要用途钢丝绳。金属芯钢丝绳具有破断拉力大、抗挤压和耐高温特点,可在使用中却发现金属芯钢丝绳断丝频率很高,本文就高温环境下使用的金属芯钢丝绳断丝原因进行分析,并对相应的预防措施作了介绍。

通过运用悬链线知识,分析研究了矿用提升钢丝绳松绳长度以及松绳保护水平安装位置与下垂量的关系,为拉杆—钢丝拉线式松绳保护装置的设计和安装提供依据。