Zebranie informacji dotyczących światowych rozwiązań w zakresie wykrywania rozcięć taśm oraz uszkodzeń linek nośnych taśm przenośnikowych, przeanalizowanie uzyskanych wyników, wykonanie oceny ekonomicznej oraz wybranie rozwiązań dla potencjalnych klientów. Ponadto przedstawienie propozycji własnego rozwiązania w zakresie wykrywania rozcięć wzdłużnych i uszkodzeń linek nośnych taśm przenośnikowych.

a.    Informacje dotyczące światowych rozwiązań

Przeanalizowane firmy można pogrupować z uwagi na różne cechy oferowanych technologii lub stosowanych rozwiązań. Jednym z ważnych podziałów, może być niezależność firmy od producentów/dostawców lub firm świadczących usługi napraw taśm (Beltscan, CBM, CBT, CT) lub powiązania z takimi firmami (rEscan – Fenner Dunlop i Veyance Technologies - Goodyear). Niektóre firmy technologię badania taśm wywiodły z badania lin stalowych maszyn wyciągowych, mostów i kolejek górskich (Intron, TCK, prof. Kwaśniewski).

Zdecydowana większość oferentów takich urządzeń preferuje samodzielne świadczenie usług skanowania i oceny stanu taśmy nawet z odległych lokalizacji (brak lokalnych przedstawicielstw, czy wręcz niechęć do ich tworzenia) i stąd w ich ofercie są rozwiązania zdalnego sterowania z odległych lokalizacji: CBM, CBT, CT, rEscan. Inne są gotowe sprzedać urządzenia wraz ze szkoleniami w ich użytkowaniu bez narzucania swoich usług, co może być podyktowane brakiem rozwiązań w zakresie zdalnego sterowania lub nastawieniem na lokalny, a nie międzynarodowy rynek (Intron, TCK).

Z porównania cech oferowanych systemów żaden z nich nie jest na tyle otwarty by użytkownik mógł swobodnie wykorzystać oceny stanu taśmy do dalszego wspomagania prowadzenia racjonalnej gospodarki taśmami. Większość systemów jest zamknięta i nastawiona na własne rozwiązania. Widać, że najbardziej zaawansowane systemy i firmy długo działające na rynku starają się rozbudowywać zakres badań i oferować coraz bardziej kompleksową ocenę stanu taśmy w oparciu o nowe systemy jednak wielu informacji, które obecnie przechowuje się w bazach danych w kopalniach byłoby niewykorzystanych. Przykładowo  w bazach zawarte są daty montażu taśm, wykonane naprawy, można już rejestrować przeniesioną masę lub ilość wykonanych cykli wokół przenośnika. Mogą one istotnie wspomóc ocenę, czy przygotowywaną prognozę. Prognozę momentu demontażu wykonuje się na podstawie tempa ścierania się okładek względem czasu kalendarzowego. Gdyby podstawą była przeniesiona masa/objętość lub wykonane cykle to byłaby ona dokładniejsza. Nie każde naprawy taśmy dotyczą struktury rdzenia. Najczęściej dotyczą uszkodzonych okładek. Duża ilość nagromadzonych napraw przyczynia się do ogólnego stopnia zużycia taśmy, nie są one jednak rejestrowane w systemie magnetycznym. Mogłyby być widoczne w systemie wizyjnym. Ich obecność w bazie napraw istotnie zwiększa i wzbogaca informację o aktualnym stanie taśmy.

 

b.    Informacje dotyczące propozycji Politechniki Wrocławskiej.

Propozycja Politechniki Wrocławskiej w zakresie wykrywania rozcięć taśm oraz uszkodzeń obrzeży bazuje  na szczegółowym pomiarze szerokości taśmy, który może być realizowany na 3 sposoby:

- 1 - pełnym systemem wizyjnym, który w standardzie posiada funkcje pomiaru szerokości taśmy, która mierzona jest co 10mm równocześnie z detekcją uszkodzeń taśmy.  

- 2 - systemem wizyjnym do pomiaru szerokości taśmy (tylko detekcja rozcięć i uszkodzeń obrzeży)
Pomiar sygnału cyfrowego 2D przez kamerę liniową  w taki sposób, iż powierzchnia nośna taśmy przenośnikowej jest filmowana (1) dwoma kamerami cyfrowymi ustawionymi prostopadle do jej powierzchni.

 

 

Schemat systemu wizyjnego do pomiaru uszkodzeń i szerokości taśmy

 

Po zarejestrowaniu przez kamerę sygnału cyfrowego zostaje on poddany procesowi analizy i filtracji (2), po którym następuje proces identyfikacji obszaru (3) w którym znajduje się badany obiekt, czyli taśma przenośnikowa. Proces pomiaru szerokości taśmy (6) odbywa się poprzez identyfikacje lewej 4 i prawej 5 krawędzi taśmy, niezależnie od chwilowego położenia całej taśmy na zestawie krążnikowym. Pomiar szerokości taśmy odbywa się poprzez wyznaczenie współrzędnych punktów brzegowych. Sygnał wyjściowy (7) (szerokość taśmy) jest różnicą odpowiednich współrzędnych punktów brzegowych.
Zmiana szerokości taśmy, poza określone granice (progi alarmowe) świadczy o przecięciu wzdłużnym taśmy i tak tez jest identyfikowana przez urządzenie pomiarowe. Powyższe rozwiązanie zostało zgłoszone do opatentowania  pod numerem P393273 i został przyznany PATENT „Urządzenie do miejscowego badania taśm przenośnikowych” (pismo nr PRN/WI/451-90/10/13 z dnia 2013.09.02).

- 3 - systemem składającym się z czujników mechatronicznych montowanych po obu stronach taśmy przenośnikowej, opisanym w dalszej części raportu.



Propozycja Politechniki Wrocławskiej systemu monitorowania i diagnostyki taśm z linkami stalowym.

Każdy przedstawiony system ma swoje wady i zalety. Można wyróżnić jednak kilka istotnych dla użytkownika cech, które różnicują ofertę:

- kolorowy obraz uszkodzeń w postaci mapy 2D (2Dk),

- wysoka rozdzielczość w kierunku poprzecznym taśmy (WR-OY),

- mała zajętość pamięci (MZP),

- możliwość dostępu do danych źródłowych w celu dalszego przetwarzania,

- automatyczna ekstrakcja danych o złączach i ich stanie (AEoZ),

- obliczanie współczynnika bezpieczeństwa SF (OSF),

- automatyczny i zintegrowany pomiar grubości okładek i prognoza czasu pracy taśmy (PGO),

- automatyczne zabezpieczenie przed przecięciami wzdłużnymi zintegrowane z systemem monitorującym stan taśmy (AZPW),

- automatyczna ocena wizualna stanu okładek taśmy (AOW),

- wyznaczanie zintegrowanego indeks zużycia taśmy (ZIZT),

- optymalizacja momentu demontażu taśmy na bazie ZIZT (OMDT),

- integracja ZIZT i OMDT z systemem zarządzania gospodarką taśmami w kopalni (IZGT).

Powrót