Page 119 - 无损检测2023年第十一期
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许钟奇, 等:

   钢丝绳无损检测信号处理算法的进展

   术转换为伪彩色图像, 更加有利于钢丝绳微弱缺陷                           着至关重要的影响。钢丝冲击缺陷形态、 程度的演

   特征的识别和提取; ④ 使用多源缺陷信息融合识别                          化通常又是影响钢丝绳寿命预测的重要参数。因
   技术获得不同类型图像中特征值并进行特征融合,                            此, 钢丝绳冲击缺陷定量分析及寿命预测还需更深
   相较单一信号来源的方法, 能有效提高钢丝绳损伤                           入地研究。

   的检出率。                                                  ( 5 )迁移新技术、 新方法的融合应用。目前钢
                                                     丝绳电磁检测技术主要包括信号预处理、 特征提取、
  5 结论与展望
                                                     损伤定性判定和定量分析等3步, 而特征值的选择
     电磁检测技术作为钢丝绳最有效的无损检测技                            和提取方式对定性识别和定量分析结果的影响较大
   术之一, 具有缺陷识别率高、 稳定性好等优势, 在近                        且步骤繁琐。因此基于深度学习方法, 即无需特征
   年取得了丰硕的研究成果。文章概述了近年来钢丝                            提取而直接代入深度神经网络进行训练将成为钢丝
                                                     绳损伤定性判断和定量分析的研究趋势。并且, 单
   绳电磁检测法的新进展, 从信号预处理、 特征提取、
   定性判断和定量分析等方面介绍了钢丝绳损伤                              一的检测技术无法解决所有钢丝绳损伤问题, 需要
   方法。但钢丝绳无损检测技术还存在一些问题亟待                            研究多检测技术下多方法、 多指标融合检测技术, 来
   解决, 将来的研究还需重点关注以下方面。                              提高钢丝绳损伤识别与定量分析的准确性。

                                                          ( 6 )加强理论成果转化和现场应用。由于钢丝
       ( 1 )不能忽视钢丝绳种类和结构对检测结果的
   影响。钢丝绳按照股横截面形状分为圆股钢丝绳和                            绳的结构、 规格、 矿井工况的多样性, 现有的无损检测
   异形股钢丝绳, 目前对钢丝绳缺陷的研究多采用圆                           设备无法进行通用检测。对不同钢丝绳结构带来的
   股钢丝绳, 而对异形股钢丝绳缺陷的研究较少。由                           不同信号特征, 应研究一定的算法去削弱信号中的结
   于捻制方式、 绳芯材料以及编制层数的不同, 即使同                         构特征。对于钢丝绳规格不同导致的提离值变化, 应
   种钢丝绳在磁化和缺陷检测中也具有较大的差异。                            研究一定的算法进行补偿或采用变提离值调节结构。
   因此, 对不同种类钢丝绳缺陷信号的振动波形特点                           对于钢丝绳现场工况的多样性, 如高速检测、 重载检
                                                     测、 离线停机检测和在线实时监测等, 应针对特殊工
   及损伤识别还需进一步研究。
       ( 2 )注重钢丝绳冲击缺陷形态和空间分布在损                       况进行深入研究。

   伤识别中的影响。钢丝绳冲击缺陷处的断口形状、                            参考文献:
   断口深度及宽度是影响缺陷识别准确性的重要因
   素。钢丝绳冲击缺陷处的空间分布不同, 即内 / 外部                         [ 1 ]  杨叔子, 康宜华, 陈厚桂. 钢丝绳电磁无损检测[ M ] .
   缺陷、 同股 / 不同股集中缺陷等对缺陷处定量分析的                              北京: 机械工业出版社, 2017.





                                                      [ 2 ]  SHILX , TANJP , XUESH , etal.Ins p ectionmethod
   准确性有着重要的影响。因此, 对钢丝绳冲击缺陷
                                                          ofro p earran g ementintheultra-dee p minehoist
   形态和空间分布的深入研究, 对损伤识别和定量分
                                                          basedono p ticalp ro j ectionand machinevision [ J ] .
   析具有重大意义。
                                                          Sensors , 2021 , 21 ( 5 ): 1769.

       ( 3 )提高钢丝绳缺陷信号的信噪比及运算速
                                                      [ 3 ]  DRUMMONDG , WATSONJF , ACARNLEYPP.
   度。钢丝绳非周期冲击缺陷信号与股波噪声、 振动
                                                           Acousticemissionfrom wirero p esdurin gp roofload


   噪声和背景噪声等混合在一起, 严重影响了缺陷信                                andfati g uetestin g [ J ] .NDT &EInternational , 2007 ,



   号的识别。特别是强噪声背景下钢丝绳微弱信号的                                 40 ( 1 ): 94-101.

   识别与提取, 亟需进一步的研究。研究适用于强噪                            [ 4 ]  PENGPC , WANGCY.Useof g ammara y sinthe

   声背景下钢丝绳微弱信号的识别与提取的新方法,                                 ins p ectionofsteelwirero p esinsus p ensionbrid g es

   以及提高现有方法的实用性, 是未来研究重点。将                                 [ J ] .NDT & EInternational , 2015 , 75 : 80-86.
                                                      [ 5 ]  于小杰, 李旭东, 解社娟, 等. 钢丝绳断丝缺陷涡流检
   种群优化、 自适应寻优等思想用于改进这些算法的
                                                           测方法[ J ] . 中国机械工程, 2019 , 30 ( 22 ): 2757-2763.
   参数选取, 能够提高损伤识别的效率和准确性。
                                                      [ 6 ]  黄姗姗, 李志农, 毛清华, 等. 基于经验模态分解的钢

       ( 4 )重视钢丝绳缺陷定量分析及寿命预测的研
                                                           丝绳缺陷漏磁检测[ J ] . 无损检测, 2023 , 45 ( 2 ): 23-
   究。钢丝绳缺陷定量分析和寿命预测是目前研究的
                                                          27 , 59.
   难点和热点问题。钢丝绳结构、 缺陷形态、 信号处理                          [ 7 ]  孙燕华, 马文家, 田晓贺, 等. 基于 STM32F4 嵌入式
   以及定量分析方法的选取都对缺陷定量的准确性有                                  的钢丝绳漏磁检测数据采集系统 [ J ] . 无损 检 测,
                                                                                                7
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