钢丝绳张力监测系统:保障安全与高效的利器

老李聊水利水电 2025-04-30 10:32:22

在当今的工业领域,钢丝绳的应用极为广泛,无论是煤矿提升、海上原油外输,还是其他重工业场景,钢丝绳都承担着至关重要的任务。

然而,钢丝绳在使用过程中面临着诸多挑战,如张力不平衡、超载等问题,这些问题可能会导致严重的安全事故和设备损坏。

为了应对这些挑战,钢丝绳张力监测系统应运而生,它就像一位忠诚的守护者,时刻保障着设备的安全运行和生产的高效进行。

钢丝绳张力监测系统煤矿提升中的安全卫士

在煤矿提升系统里,多绳摩擦提升机是关键设备之一,它依靠多根钢丝绳共同承担提升载荷。

但长时间运行后,各种安全问题就会逐渐浮现。

比如说,超载会对钢丝绳造成重大损伤,严重时甚至会导致断绳,这可是非常危险的情况。

而钢丝绳之间的张力差过大,会让钢丝绳在运行时抖动剧烈,有脱槽的风险,同时还会加速绳槽衬垫的磨损,降低设备的使用寿命。为了避免这些问题,实时监测钢丝绳张力就显得尤为重要。

钢丝绳张力监测系统通过先进的技术和设备,能够准确地获取每根钢丝绳的张力数据,及时发现潜在的安全隐患。

一旦监测到张力不平衡度超过10%,张力不平衡指示灯就会变红,并发出声音报警,提醒维修人员及时停车检查处理,避免事故进一步扩大。

当箕斗装煤量超过超载报警设定值时,超载报警指示灯也会变红,这样可以提高钢丝绳的使用寿命,保障煤矿提升系统的安全运行。

钢丝绳张力监测系统先进的技术方案与关键技术

钢丝绳张力监测系统的实现离不开先进的技术方案和关键技术。

它的技术方案主要包括三个方面:首先是研制采集装置来采集信号,不同类型的提升机采集的信号也有所不同。

多绳摩擦提升机采集每根钢丝绳张力及张力差油压信号,单绳缠绕提升机采集钢丝绳张力旁压信号,斜井串车提升机采集钢丝绳张力轴承座压力信号。

然后通过无线发射和接收装置传输信号,确保数据能够准确、及时地传输到监控中心。最后编制软件分析处理并诊断故障,对采集到的数据进行深入分析,判断设备的运行状态。

关键技术方面,有三种钢丝绳张力传感器的研制。这些传感器能够精确地测量钢丝绳的张力,为系统提供准确的数据支持。

数据信息无线传输方式的研究应用也非常重要,它解决了在复杂环境下数据传输的难题,确保信号能够稳定传输。

此外,实时处理数据的软件的设计开发也必不可少,它能够对大量的数据进行快速处理和分析,及时发现问题并发出警报。

钢丝绳张力监测系统传感系统设计要点

传感系统是钢丝绳张力监测系统的核心部分,它的设计要点直接关系到系统的性能和可靠性。

测力传感器用于钢丝绳张力检测,采用应变式测量原理和轮辐式弹性体结构,具有量程大、高度低、抗干扰能力强等优点。

通过有限元分析方法对弹性体结构进行优化设计,分析其主要结构参数对传感器性能的影响,从而得到最优结构。

对传感器进行静态特性仿真分析,得出灵敏度、线性度等静态性能指标,确保传感器能够准确地测量钢丝绳的张力。

在设计放大处理电路时,要保证其具有良好的线性度,这样才能准确地放大传感器输出的微弱信号。

采用组态软件开发检测系统软件,系统包含钢丝绳张力及其力图的显示、提升机运行状态的模拟、数据的查询和打印等模块,还具有对钢丝绳过载等安全隐患的报警功能,可以进行远程控制。

通过这些设计要点,传感系统能够准确、可靠地监测钢丝绳的张力,为设备的安全运行提供保障。

钢丝绳张力监测系统通讯功能设计与抗干扰系统设计

通讯功能设计也是钢丝绳张力监测系统的重要组成部分。在煤矿提升系统中,主井筒井深,井壁岩石会吸收无线电磁波,当矿用本安型提升机钢丝绳张力监测装置信号采集发射箱随箕斗到井底时,与井口距离远,油压数据无线信号无法准确传输到地面。

为了解决这个问题,设计了两个矿用本安型提升机钢丝绳张力监测装置信号采集接收箱,分别安装在井筒中间位置和井口,接收井筒中部以下和以上的油压数据。

同时,设计两块RS232转RS485模块,RS - 232连接PC机串口用于与PC机通讯,保证数据能够稳定可靠地送入计算机。

信号采样时,外界干扰容易导致信号失真,因此抗干扰系统设计也不容忽视。

测控系统常用滤波技术来消除干扰,滤波器根据频率不同产生不同增益,让特定频率的信号突显出来,其他频率信号则被衰减。

由于系统信号频率相对不高,常采用RC滤波器,它结构简单、抗干扰性强、低频性能好,选用标准阻容元件也容易实现。

所以在系统中设计了一阶低通滤波器,它能很好地滤除系统中的高频信号和衰减幅度波动等干扰,保证信号的准确性和可靠性。

钢丝绳张力监测系统海上原油外输作业中的应用

除了在煤矿提升中的应用,钢丝绳张力监测系统在海上原油外输作业中也发挥着重要作用。

海上原油外输作业风险高、时间长,过去靠人工监视缆绳拉力和提油轮与FPSO的距离,通信手段落后,这是一个很大的安全隐患。

微特技术为中海油提供了大缆张力监控技术解决方案,把移动终端放在提油轮上,通过无线传输技术实现缆绳张力、船艏向的实时监控。

系泊船长和操船人员可以通过移动终端观察缆绳动态和FPSO船舶方位,当缆绳张力、罗经数据不在安全阀值范围内时,系统会及时报警并实时记录显示数据。

这样一来,大大提高了提油的安全性和可靠性,让工作人员在原油外输作业时心里更有底了。

从2011年起,微特就成为了中海油合格供方,一直深耕于起重机安全领域,产品服务于众多海洋钻井平台,彰显了其在起重安全领域不断开拓创新的工匠精神。

钢丝绳张力监测系统智能张力监测系统的优势与价值

钢丝绳智能张力监测系统具有明显的技术优势和巨大的应用价值。在技术优势方面,它配套安装简单快捷,张力测量元件和多绳摩擦式提升机衬垫配套安装非常方便,操作人员可以轻松完成安装工作。

超差报警全面高效,能够真实有效地反映钢丝绳张力变化及张力差,一旦张力超差(默认按照煤安规程10%设置),就会及时报警,而且不会误报、漏报,让工作人员能够及时采取措施。

监控界面简单易懂,张力数据、张力变化曲线图及历史数据实时显示,且各界面可随时切换,工作人员可以方便地查看设备的运行状态。

加密登录安全升级,采用工程加密保护,数据安全可控,确保了系统的安全性。还能为客户提供开关量、模拟量的数据及报警输出,便于客户实时掌握现场数据。

在应用价值方面,它能保护衬垫,大大降低衬垫的恶意磨损,提高衬垫的使用年限,节约衬垫采购成本,避免了衬垫的频繁车削,有效增强矿井的提升效率。

同时,它也能保护钢丝绳,延迟钢丝绳使用寿命,在保证安全的前提下,降低了矿方因钢丝绳非正常更换带来的成本增加。此外,由于该系统的即时报警功能,矿方能有效降低在巡检维护方面的人员投入,更有利于维护人身安全。

钢丝绳张力传感器市场情况

随着工业自动化、智慧基础设施及结构健康监测技术的不断发展,钢丝绳张力传感器的需求日益增加。

钢丝绳张力传感器能够实时监测钢丝绳张力变化,通过检测钢丝绳上产生的微小形变或振动,评估负载及使用状态,进而确保起重、桥梁、矿山、缆车等重工业设备的安全运行和结构稳定性。

根据相关调研统计,2031年全球钢丝绳张力传感器市场销售额预计将达到62.3亿元,年复合增长率(CAGR)为7.8%(2025 - 2031)。

在国际和国内市场上,主要厂商有WIKA、FUTEK、TML等,2024年前五大厂商占据了一定的市场份额。从生产端来看,北美和欧洲是两个重要的生产地区,未来某地区预计将保持最快增速。

在产品类型方面,测量范围10 - 20吨的产品预计在2031年占有重要地位。在应用方面,冶金及采矿在2024年的份额较大,未来几年也有一定的复合增长率。

钢丝绳张力监测系统在保障工业安全和提高生产效率方面发挥着至关重要的作用。

无论是在煤矿提升、海上原油外输,还是其他重工业场景,它都像一位可靠的守护者,为设备的安全运行和生产的高效进行保驾护航。

随着技术的不断发展和市场需求的不断增加,钢丝绳张力监测系统和钢丝绳张力传感器的未来前景十分广阔,将为工业领域的发展做出更大的贡献。

而微特技术等企业也在不断创新和进步,为客户提供更加优质的产品和服务,让我们的工业生产更加安全、高效。

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