【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及皮带磨损测量，具体而言，涉及一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法。
技术介绍
1、在工业生产的过程中，皮带提升机是一种通过势能进行运输的常用的输送设备，其通过带式输送的方式纵向输送物料；被广泛应用于建材、矿山、化工、轻工、机械、电力、粮食等部分。由于皮带运行过程中因为输送的物料重量以及物料对皮带的影响造成皮带存在磨损的情况，皮带和主动轮之间摩擦力不够造成皮带不转，主动轮转动，皮带被摩擦损坏，甚至造成皮带损坏的严重后果，影响皮带提升机的输送效率和皮带寿命。
2、传统的人工检测难以在皮带快速运行时捕捉到磨损缺陷，同时很容易忽略隐藏的细微破损，造成漏检，更不能对皮带磨损进行预测。近年来机器视觉技术发展迅速，基于机器视觉的检测技术被越来越广泛的应用与生产生活中。而现有的皮带磨损检测技术利用可见光图像破损边缘检测法通过可见光相机采集皮带图片，通过边缘检测算法提取裂纹信息，使用svm支持向量机进行有监督的机器学习完成破损皮带图像的分类。该方式虽然具有非接触、智能化程度高的优点，但传统的边缘检测算法很难从二维皮带图像中辨别带有深度信息的裂痕，检测精度有限。并且，诸如此类的深度学习网络模型大多计算量庞大，也存在缺陷检测无法高效进行的弊端。
技术实现思路
1、本专利技术提供解决的问题是如何提供一种能够降低计算量，并实时监控皮带磨损的皮带磨损智能监控方法。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，所述皮带提升机包括机架以及设置在机架
3、步骤一、皮带提升机运行，所述电感式传感器实时感知电机输出轴的速度并实时判定皮带提升机的运行阶段；所述加速度传感器实时采集电机的加速度信号；
4、步骤二、对加速度信号进行数据清洗，然后通过fft计算换算成频域信号；
5、步骤三、构建皮带磨损频率计算模型：
6、皮带磨损频率＝π×驱动轮转速×驱动轮直径/皮带长度；
7、构建电机输出轴的磨损转频计算模型：
8、被驱动轮磨损转频＝驱动转速×驱动轮直径/被驱动轮直径；
9、步骤四、从皮带提升机提升匀速或下降匀速运行阶段对应的频域信号中判断是否存在步骤三计算的皮带磨损频率值和被驱动轮磨损转频值，若存在，则皮带提升机的皮带存在磨损故障，并进入步骤五，若不存在，则结束；
10、步骤五、首先，判断皮带提升机在提升匀速阶段和下降匀速运行阶段对应的频域信号的幅值是否呈上升趋势，若是，则进入步骤六，若否，则结束；
11、步骤六、判断皮带提升机在提升加速和下降加速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值y，若是，则进入步骤七，若否，则皮带磨损程度判定为皮带轻微磨损；
12、步骤七、判断皮带提升机在提升减速和下降减速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值z，若是，则皮带磨损程度判定为皮带重度磨损，若否，则皮带磨损程度判定为皮带中度磨损。
13、本专利技术的有益效果为：通过采集电机匀速运行阶段的加速度信号，并经过数据处理和fft计算将时域信号转换为频域信号，构建的皮带磨损频率模型和电机输出轴的磨损转频模型计算皮带磨损频率值和电机输出轴的磨损转频值，判断频域信号中是否存在与皮带磨损频率值和电机输出轴的磨损转频值相等的幅值，并进一步结合皮带提升机其他运行阶段的频域信号值分析判断皮带磨损程度，无需通过边缘检测算法的大量计算，直接通过皮带提升机的运行实时监控判断皮带磨损情况。
14、作为优选，所述步骤一中所述电感式传感器实时感知电机输出轴的速度并实时判定皮带提升机的运行阶段具体包括：
15、将皮带提升机的初始位置设在皮带提升机的最底部，即为停止位，预设皮带提升机的最大转速为x；
16、皮带提升机开始向上运行，皮带提升机先进入提升加速运行阶段，在提升加速运行阶段中，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速从零增大至最大转速x；接着，皮带提升机进入提升匀速运行阶段，在提升匀速运行阶段中，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速保持在最大转速x；然后皮带提升机进入提升减速运行阶段，在提升减速运行阶段中，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速从最大转速x减速运行至零；皮带提升机到达机架最顶端；
17、皮带提升机开始向下运行，皮带提升机进入下降加速运行阶段，在下降加速运行阶段，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速从零增大至最大转速-x；接着，皮带提升机进入下降匀速运行阶段，在下降匀速运行阶段，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速保持在最大转速-x；然后，皮带提升机进入下降减速运行阶段，在下降减速运行阶段中，所述电感式传感器检测到电机输出轴的转速从最大转速-x减速运行至零；皮带提升机回到停止位。
18、作为优选，所述加速度传感器以固定2.5khz采样率采集电机加速度信号；
19、作为优选，所述步骤五中判断皮带提升机在提升匀速阶段和下降匀速运行阶段对应的频域信号的幅值是否呈上升趋势具体包括：依次比较两个相邻频域信号的幅值差△w，若有85％的幅值差△w大于零，则判断皮带提升机在在提升匀速阶段和下降匀速运行阶段对应的频域信号的幅值呈上升趋势。
20、作为优选，所述步骤六中判断皮带提升机在提升加速和下降加速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值y具体包括：依次比较两个相邻频域信号的幅值差△w1、△w2、......△wn，并计算相邻幅值差之间的变化率f1、f2、......fn-1，判断每个变化率|f1|、|f2|、......|fn-1|是否大于预设阈值y。
21、作为优选，所述预设阈值y为0.3。
22、作为优选，所述步骤七中判断皮带提升机在提升减速和下降减速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值z具体包括：依次比较依次比较两个相邻频域信号的幅值差△w1、△w2、......△wn，并计算相邻幅值差之间的变化率q1、q2、......qn-1，判断每个变化率|q1|、|q2|、......|qn-1|是否大于预设阈值z。
23、作为优选，所述预设阈值z为0.2。
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1.一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述皮带提升机包括机架(1)以及设置在机架(1)上的电机(2)、皮带轮和皮带(3)，所述皮带轮包括驱动轮(4)和被驱动轮(5)，所述驱动轮(4)位于机架顶(1)端，所述被驱动轮(5)位于机架(1)底端，所述皮带(3)绕过驱动轮(4)与被驱动轮(5)形成皮带环，所述电机(2)的输出轴与驱动轮(4)连接，所述机架(1)对应电机(2)的输出轴处设有用于感应电机输出轴速度的电感式传感器(6)以及用于采集电机加速度信号的加速度传感器(7)，所述皮带提升机的运行阶段包括提升加速、提升匀速、提升减速、下降加速、下降匀速和下降减速，所述皮带磨损智能监控方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述步骤一中电感式传感器(6)实时感知电机(2)输出轴的速度并实时判定皮带提升机的运行阶段具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述加速度传感器(7)以固定2.5KHz采样率采集电机加速度信号。
4.根据权利要求1所述的一种皮带
5.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述步骤六中判断皮带提升机在提升加速和下降加速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值Y具体包括：依次比较两个相邻频域信号的幅值差△W1、△W2、......△Wn，并计算相邻幅值差之间的变化率f1、f2、......fn-1，判断每个变化率|f1|、|f2|、......|fn-1|是否大于预设阈值Y。
6.根据权利要求5所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述预设阈值Y为0.3。
7.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述步骤七中判断皮带提升机在提升减速和下降减速运行阶段对应的频域信号的幅值变化是否超过预设阈值Z具体包括：依次比较依次比较两个相邻频域信号的幅值差△W1、△W2、......△Wn，并计算相邻幅值差之间的变化率q1、q2、......qn-1，判断每个变化率|q1|、|q2|、......|qn-1|是否大于预设阈值Z。
8.根据权利要求7所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述预设阈值Z为0.2。
...【技术特征摘要】
1.一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述皮带提升机包括机架(1)以及设置在机架(1)上的电机(2)、皮带轮和皮带(3)，所述皮带轮包括驱动轮(4)和被驱动轮(5)，所述驱动轮(4)位于机架顶(1)端，所述被驱动轮(5)位于机架(1)底端，所述皮带(3)绕过驱动轮(4)与被驱动轮(5)形成皮带环，所述电机(2)的输出轴与驱动轮(4)连接，所述机架(1)对应电机(2)的输出轴处设有用于感应电机输出轴速度的电感式传感器(6)以及用于采集电机加速度信号的加速度传感器(7)，所述皮带提升机的运行阶段包括提升加速、提升匀速、提升减速、下降加速、下降匀速和下降减速，所述皮带磨损智能监控方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述步骤一中电感式传感器(6)实时感知电机(2)输出轴的速度并实时判定皮带提升机的运行阶段具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述加速度传感器(7)以固定2.5khz采样率采集电机加速度信号。
4.根据权利要求1所述的一种皮带提升机的皮带磨损智能监控方法，其特征在于，所述步骤五中判断皮带提升机在提升匀速阶段和下降匀速运行阶段对应的频域信号的幅值是否呈上升趋势具体包括：依次比较两个相邻频域信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑，
申请(专利权)人：浙江倍时信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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