CN104063716A - 一种钢丝绳断股、断丝检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机械、矿山机械、电梯行业等应用钢丝绳的检测方法，具体涉及电梯曳引钢丝绳的一种钢丝绳断股、断丝检测方法，一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其中，包括以下步骤，在曳引钢丝绳的工作路径上安装导向装置，使曳引钢丝绳经过导向装置时，相邻的曳引钢丝绳之间有固定的间隙，使用数码相机对有固定间隙的曳引钢丝绳进行定时拍照并存储相片，对相片进行灰度处理，得到一个灰度图像矩阵，将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的灰度图像矩阵的像素网格数与网格数临界值比较，当像素网格数大于网格临界值的次数大于或者等于5000次时报警，本发明的目的在于提供一种能够不同传统的电磁检测方法的新的电梯曳引钢丝绳检测方法。

Description

一种钢丝绳断股、断丝检测方法

技术领域

本发明涉及起重机械、矿山机械、电梯行业等应用钢丝绳的检测方法，具体涉及电梯曳引钢丝绳的一种钢丝绳断股、断丝检测方法。

背景技术

钢丝绳广泛应用于各个领域，它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳等优点。但是在钢丝绳长期使用中，不可避免要产生变形，不断磨损。在正常的弹性变形下，钢丝绳还可正常使用；当钢丝绳过载、长时间使用或外界因素破坏等产生永久性塑性变形时，就会出现钢丝绳断丝、断股的情况，导致其强度降低；如果还不及时处理，就会出现钢丝绳整体断裂，从而引起重大的恶性事故的发生的风险。因此，及时检测钢丝绳断丝、断股的情况，提早更换破损严重的曳引钢丝绳，对使用安全性十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够不同于传统的电磁检测方法的新的电梯曳引钢丝绳检测方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其中，包括以下步骤,

A、在曳引钢丝绳的工作路径上安装导向装置，使曳引钢丝绳经过导向装置时，相邻的曳引钢丝绳之间有固定的间隙，

B、使用数码相机对有固定间隙的曳引钢丝绳进行定时拍照并存储相片，

C、对相片进行灰度处理，得到一个灰度图像矩阵，

D、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，标准的曳引钢丝绳数码相片电脑经处理后得到灰度图像矩阵，根据有钢丝绳位置像素位置的灰度值，得到一个灰度临界值，

E、使用灰度图像矩阵每一个像素点的灰度值与灰度临界值比较，像素点的灰度值大于灰度临界值的总的像素点数量为像素网格数，

F、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄的得到灰度图像矩阵的像素网格数为网格数临界值，

H、将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的灰度图像矩阵的像素网格数与网格数临界值比较，当像素网格数大于网格临界值的次数大于或者等于5000次时报警，

G、在确定曳引钢丝绳无断丝，断一根钢丝绳的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，图像处理后得到的像素网格数为断股值，将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的像素网格数与断股值比较，当像素网格数小于断股值时立刻报警。

本发明的有益效果是：

现有的检测装置主要是由微动开关检测或者特定的装置保护断裂，前者不能解决钢丝绳振动引起检测不准确的问题，后者等钢丝绳断裂再进行处理反应太滞后，适用的范围太窄，不能有效适应工业设备实际运行的保护，只是断丝的情况不能检测报警。本发明将图像处理技术引入到曳引钢丝断裂情况检测装置中，能有效及时的检测钢丝绳破坏情况，指导提前更换钢丝绳，防范于未然。

保持曳引钢丝绳中相邻钢丝绳的间距，使检测时排除曳引钢丝绳图像中相互重叠的情况，同时曳引钢丝绳间要留有一定的空间，为后面的曳引钢丝绳断丝检测做准备。

电梯运行的过程中，曳引钢丝绳上下运动，定时拍摄，可以对整条曳引钢丝绳进行拍照，网格数即为标准曳引钢丝绳的图像中曳引钢丝绳所占的面积的数字化。将标准的曳引钢丝绳进行数字化方便与待检测的相片进行比对。不管曳引钢丝绳在牵引的过程中是否振动，单位曳引钢丝绳在拍摄后的图像中所占的面积是不变，网格临界值即为标准曳引钢丝绳应该占的面积。像素网格数大于网格临界值在实际情况中代表的是断丝的现象，因为ccd相机拍摄的相片都是平面的而电梯曳引钢丝绳却是立体的，钢丝断了之后由于张力的作用会向四周张开，而主体钢丝绳在图像中并不会空出一块，反而钢丝绳张开后，图像会多出断掉的那一部分钢丝的面积，同时电梯曳引钢丝绳一小部分断丝的情况是可以允许的，只有微小的损坏累积到一定程度后，所有的比对中像素网格数大于网格临界值5000次以上时，就需要电梯停运并检修。断丝会导致像素网格数偏大，但断股情况则不同，由于是断股，断开的一股钢丝绳不会出现在图像中， 像素网格数会远小于网格数临界值，接近断股值，这个时候要立即报警，停止电梯运行。

具体实施方式

一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其中， A、在曳引钢丝绳的工作路径上安装导向装置，使曳引钢丝绳经过导向装置时，相邻的曳引钢丝绳之间有固定的间隙；检测时需要排除曳引钢丝绳图像中相互重叠的情况，同时曳引钢丝绳间要留有一定的空间，为后面的曳引钢丝绳断丝检测做准备。

B、使用ccd相机对曳引钢丝绳3至4秒拍摄一张相片并存储；电梯运行的过程中，曳引钢丝绳上下运动，定时的拍摄即间接的可以对整条曳引钢丝绳进行拍照，

C、对相片进行灰度处理，得到一个灰度图像矩阵，将照片数字化

D、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，标准的曳引钢丝绳数码相片电脑经处理后得到灰度图像矩阵，根据有钢丝绳位置像素位置的灰度值，得到一个灰度临界值；将标准的曳引钢丝绳进行数字化方便与待检测的相片进行比对。

E、使用灰度图像矩阵每一个像素点的灰度值与灰度临界值比较，像素点的灰度值大于灰度临界值的总的像素点数量为像素网格数；网格数即为标准曳引钢丝绳的图像中曳引钢丝绳所占的面积的数字化。

F、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄的得到灰度图像矩阵的像素网格数为网格数临界值；不管曳引钢丝绳在牵引的过程中是否振动，单位曳引钢丝绳在拍摄后的图像中所占的面积是不变，网格临界值即为标准曳引钢丝绳应该占的面积。

H、将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的灰度图像矩阵的像素网格数与网格数临界值比较，当像素网格数大于网格临界值的次数大于或者等于5000次时报警；像素网格数大于网格临界值在实际情况中代表的是断丝的现象，因为ccd相机拍摄的相片都是平面的而电梯曳引钢丝绳却是立体的，钢丝断了之后由于张力的作用会向四周张开，而主体钢丝绳在图像中并不会空出一块，反而钢丝绳张开后，图像会多出断掉的那一部分钢丝的面积，同时电梯曳引钢丝绳一小部分断丝的情况是可以允许的，只有微小的损坏累积到一定程度后，所有的比对中像素网格数大于网格临界值5000次以上时，就需要电梯停运并检修。

G、在确定曳引钢丝绳无断丝，断一根钢丝绳的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，图像处理后得到的像素网格数为断股值，将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的像素网格数与断股值比较，当像素网格数小于断股值时立刻报警；断丝会导致像素网格数偏大，但断股情况则不同，由于是断股，断开的一股钢丝绳不会出现在图像中，像素网格数会远小于网格数临界值，接近断股值，这个时候要立即报警，停止电梯运行。

为了配合一种钢丝绳断股、断丝检测方法，发明人设计了一种曳引钢丝绳断股、断丝检测装置，包括设置在电梯曳引钢丝绳一旁的安装座、CCD相机、相机α角调节螺栓组、相机下座、相机β角调节螺栓组、相机安装座、板拍摄背景板，所述安装座设置在两节“工”子钢的上方，把安装座设置在曳引机座的下方。拍摄背景板用反光性不强浅色涂料喷制，以照片背景低灰度为准。在安装座附近设置与钢丝绳配合的导向装置，导向装置由4个导向轮组成，导向轮包括滚动轴承，橡胶外圈，中心轴，轴承卡圈，定位销，导向轮两两一排，分为上下两排，将电梯曳引钢丝绳限制于两导向轮的中间，实现多根电梯曳引钢丝绳并排，并使电梯曳引钢丝绳之间留有一定间隙，配合本发明的A步骤；图中上下两组导向轮的中间位置设置安装座。

CCD相机能自动拍摄图片进行预处理并传输给电脑，然后进行灰度处理。图中相机可进行α角和β角两个角度方向的调整，调整α角时为了调整拍摄照片的仰视角，确保照片取景在背景板范围内；相机β角调节螺栓组调整ccd相机与电梯曳引钢丝绳的水平角度，使ccd相机可以从多个角度拍照。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其特征在于，包括以下步骤,

A、在曳引钢丝绳的工作路径上安装导向装置，使曳引钢丝绳经过导向装置时，相邻的曳引钢丝绳之间有固定的间隙，

B、使用数码相机对有固定间隙的曳引钢丝绳进行定时拍照并存储相片，

C、对相片进行灰度处理，得到一个灰度图像矩阵，

D、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，标准的曳引钢丝绳数码相片电脑经处理后得到灰度图像矩阵，根据有钢丝绳位置像素位置的灰度值，得到一个灰度临界值，

E、使用灰度图像矩阵每一个像素点的灰度值与灰度临界值比较，像素点的灰度值大于灰度临界值的总的像素点数量为像素网格数，

F、在确定曳引钢丝绳无断丝、无断股的情况下拍摄的得到灰度图像矩阵的像素网格数为网格数临界值，

H、将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的灰度图像矩阵的像素网格数与网格数临界值比较，当像素网格数大于网格临界值的次数大于或者等于5000次时报警，

G、在确定曳引钢丝绳无断丝，断一根股的情况下拍摄标准曳引钢丝绳，图像处理后得到的像素网格数为断股值，将定时拍摄的电梯曳引钢丝绳相片的像素网格数与断股值比较，当像素网格数小于断股值时立刻报警。

2.如权利要求1所述的一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其特征在于，所述数码相机为ccd相机。

3.如权利要求1所述的一种钢丝绳断股、断丝检测方法，其特征在于，所述相机3至4秒拍摄一张相片。