基于物联网技术的输送带破损检测系统的研究与应用

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输送带的应用领域随着工业化推进及传动技术的发展而不断扩大,输送带的安全寿命使用期是衡量输送机运转效率及安全运输的重要指标。输送带受材质因素、环境因素及物料因素,运输过程中所造成的破损是不可避免的,如何切实有效地实现输送带破损状况监测及有效的修补措施,是保障输送带安全寿命使用期的有效管理措施,对提高输送带使用寿命、降低生产成本,提高生产安全,提升生产效率方面具有重大的意义。本文提出采用物联网的RFID识别系统,结合脉冲感应检测系统、磁感应检测系统及光学成像检测系统,利用其检测思想,通过图像采集系统捕获破损点图像信息,采用RFID网络传感节点设备,构成具有输送带破损点的检测、判定及定位功能的检测系统,RFID射频技术在输送带破损检测领域的创新性应用。光学成像分析系统实现输送带表面图像采集,实时成像,异常点图像捕获,图像预处理,图像分析,提取图像的关键参数,如破损点时间点,破损点图像在输送带横向宽度上的分布域。为RFID系统数据交互、破损真伪性、破损点定位提供数据源。RFID识别系统利用RFID标签的唯一标识、高速移动可读、数据可存储更新、安全可靠等特性,实现破损信息的传输、存储、处理及控制响应。输送机装置中的RFID读写器通过检测输送带中的RFID标签,RFID标签被等间距地内嵌在输送带材料层中,随着输送机的运转,当RFID标签进入RFID读写器的读写磁场中,RFID标签接收电磁信号,转换为点信号进行供能,并根据ISO/IEC14443、ISO/IEC15693、ISO/IEC18000等标准协议进行数据的交互,响应RFID读写器的请求,进行某周期范围内的破损数据读取及写入。以某两RFID标签间的时间作为单周期。由于输送机的运行速度是可控常数,结合破损点在单周期内的时间值,图像分析系统的破损程度参数及分布域参数,就可估算破损点在某两个RFID标签间的位置,可定性判定破损点恶劣程度,判断带中破损或边缘破损等具体指标。RFID读写器读取标签中破损点数据记录,写入最新的破损数据信息,若同一破损点即相同数据信息,则以频数累计,通过频数可以判断破损点是否因其他因素造成的误判。从而实现输送带破损点的信息采集,破损真伪性判定及破损点定位功能。输送带维护过程中,可通过RFID系统更新维护信息,可清除相应标签相应破损点的数据记录,写入维修信息,如维护人员、时间、维护状态等信息。在提高了输送带维护的效率时保证了输送带的运行安全,后续可根据维护记录对输送带进行整体评估,对整个输送带的质量进行全方位的控制,同时也实现了输送带寿命周期的资产管理。通过RFID读写器读取写入RFID标签间的破损信息,根据标签内存储的破损信息记录可实现对破损点定位及定性分析,从而提高了输送带寿命安全维护的效率及成本,为生产及运输过程中提供了安全保障,本检测方案的高实用性将在应用中得到充分体现。
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