钢丝绳是矿井提升机的主要组成部分，其运行环境复杂，运输距离长，承受弯曲和交替载荷。由于钢丝绳使用条件差，长期重载运行、卷曲、物理碰撞，导致钢丝疲劳断裂、磨损等损坏。当断裂和磨损增加到一定数量时，很容易导致整个钢丝绳断裂，给人们的生命和财产造成巨大损失。因此，为了有效防止钢丝绳断绳事故的发生，迫切需要研究矿井钢丝绳缺陷的在线检测方法。

长期以来，钢丝绳检查的改进主要依靠人工视觉测试方法。人工定期检查，可靠性差，效率低，人力物力成本大，无法实现高效检测。一些企业采用定期更换钢丝绳的方法，虽然在一定程度上避免了钢丝绳断裂的安全事故，但增加了资源的浪费。

1 钢丝绳损伤在线检测系统方案

矿井提升机钢丝绳损伤在线检测系统方案是基于漏磁检测与机器视觉检测相结合的。钢丝绳磁化后，通过漏磁检测方法检测和识别钢丝绳股的外部和内部损伤，如错位、锈蚀、磨损、疲劳裂纹、跳丝变形等。机器视觉检测方法用于识别钢丝绳的外部损伤，并将其整合以获得*终识别结果，并传输到终端系统，实时显示在终端大屏幕上，并对相应的损伤进行预警。

2 钢丝绳损坏漏磁检测研究研究

2.1 钢丝绳损坏漏磁检测方案

对于磁泄漏检测方法，钢丝绳首先被外部加载的磁场磁化。当钢丝绳放置在磁场环境中时，磁感应线将沿钢丝绳通过。在不同的磁场下，通过钢丝绳的磁感应线将发生变化。由于空气磁导率远低于钢丝绳，当钢丝绳完整时，钢丝绳表面不会出现磁线；当钢丝绳损坏时，附近的磁场强度高于非损坏区域，磁线流出。钢丝绳周围的磁场通过磁敏元件进行检测，不同的漏磁场强度反映不同的损伤程度。

2.2 钢丝绳励磁仿真分析

采用无间隙轴向永磁环组合的励磁结构模型分析钢丝绳的磁化效果。在模拟试验中，钢丝绳的参数为：7 股，长度为 160 mm，半径为 27 mm。无间隙轴向永磁环组合能均匀磁化钢丝绳，磁化均匀长度较长。

3 机器视觉检测方法

3.1 钢丝绳外部损伤检测流程

采用工业相机采集钢丝绳图像，灰度化图像，滤波降噪，提高图像清晰度和钢丝绳特性；阈值分割预处理图像，简化图像分析过程，方便获取损坏缺陷区域，定量识别损坏区域和位置。

3.2 钢丝绳损伤图像预处理

使用 CCD 工业相机收集损坏处的钢丝绳图像。在拍摄过程中，由于周围环境、钢丝绳本身的特点和图像传输过程中缺乏信息，成像效果较差。因此，在识别前进行预处理，消除干扰，提高有用信息的可检测性。

3.3 图像分割受损的钢丝绳

图像灰度化和滤波预处理的结果对计算机后续算法处理仍有很大不便，图像阈值分割可以进一步简化图像分析过程。图像阈值分割后，数据量大大降低，后续损伤特征轮廓提取和形态算法处理更加简化。

4 结论

通过理论、模拟和试验验证，提出了基于漏磁检测与机器视觉检测相结合的在线检测方法，解决了矿井钢丝绳损伤在线检测的精度问题。

 在线检测方案通过漏磁检测与机器视觉检测相结合，全面检测和识别钢丝绳的绳索错位、锈蚀、磨损、疲劳裂纹、跳丝变形、表面间隙等损伤，提高损伤识别的准确性。