Китай мониторинг ленточных конвейеров

Когда слышишь про ?мониторинг ленточных конвейеров?, первое, что приходит в голову — китайские заводы с вечными вибрационными датчиками и кучей проводов. Но на деле всё сложнее. Многие до сих пор считают, что достаточно поставить акселерометр и ждать данных, а потом удивляются, почему система не ловит расслоение конвейерной ленты или микротрещины в роликах. У нас в ООО Аньхуэй Чжихуань технологии лет десять назад тоже так думали, пока не столкнулись с угольным разрезом в Шаньси, где система на базе стандартных вибродатчиков пропустила критический износ барабана. Тогда и поняли: мониторинг — это не про сбор данных, а про их интерпретацию в условиях постоянной запылённости, влажности и механических перегрузок.

Почему вибрационный анализ — это только начало

Вот смотрите: классический подход — ставим датчики на подшипники барабанов, натяжные устройства, редукторы. Данные идут в систему, строим спектры, следим за трендами. Но на угольном конвейере длиной 2 км, где лента движется со скоростью 4 м/с, вибрация от роликов часто маскируется под общий шум. Однажды на фабрике в Ляонине мы три недели искали причину резонанса — оказалось, дефект был не в подшипнике, а в неравномерной нагрузке из-за просыпа угля на обратную ветвь. Система вибрации показывала ?норму?, а лента уже начала сползать с роликов.

Тут пригодился наш двадцатилетний опыт в акустике — добавили микрофоны для анализа шума роликовых групп. Не как основной метод, а как дополнение. Особенно в зонах загрузки, где вибродатчики забиваются угольной пылью. Кстати, именно после этого случая мы начали комбинировать технологии: вибрация + акустика + термография для подшипниковых узлов. Не панацея, но надёжнее.

А ещё есть нюанс с настройкой порогов. Многие китайские производители выставляют жёсткие лимиты по ISO 10816, но на конвейерах с переменной нагрузкой это не работает. Пришлось разрабатывать адаптивные алгоритмы, которые учитывают текущую нагрузку ленты. Скажем, для мониторинга ленточных конвейеров в металлургии, где идёт транспортировка горячего агломерата, поправка на температурное расширение стала обязательной.

Машинное зрение: когда камера видит то, что не слышно

Переход на системы машинного зрения был вынужденным шагом. В 2018 году на одном из цементных заводов Хэбэя столкнулись с поперечными надрывами ленты, которые вибродатчики не фиксировали до последнего. Установили камеры высокого разрешения с ИК-подсветкой — для работы в запылённых зонах. Настраивали почти месяц: то пыль оседает на объективе, то блики от материала мешают.

Сейчас мы используем камеры с поляризационными фильтрами, которые ставятся в ключевых точках: зона загрузки, обводные барабаны, стыки. Алгоритм ищет не просто дефекты, а изменения геометрии ленты — например, продольную волну при ослаблении натяжения. Важный момент: обработка идёт локально, на edge-устройствах, потому что передавать видео потоки с 20 камер по Wi-Fi в условиях цеха — та ещё задача.

Кстати, именно для таких проектов нам пригодился опыт в автомобилестроении — там похожие задачи по контролю дефектов на конвейерах. Но в случае с горнодобывающей отраслью добавилась борьба с влажностью. Пришлось разрабатывать гермобоксы для камер с подогревом. Не идеально, но работает.

Энергетика и специфика длинных конвейеров

В энергетическом секторе, особенно на угольных ТЭЦ, конвейеры часто имеют сложную трассу с подъёмами и поворотами. Здесь классический мониторинг ленточных конвейеров усложняется из-за динамически меняющихся нагрузок. Помню проект в Фусине: конвейер длиной 1.5 км с перепадом высот 80 метров. Система на основе виброанализа постоянно давала ложные срабатывания при запуске — оказывается, инерция ленты создавала дополнительные нагрузки на роликоопоры.

Пришлось интегрировать данные с датчиков тока двигателей и весовых дозаторов. Так появилась возможность коррелировать вибрацию с реальной нагрузкой. Кстати, это снизило количество ложных остановок на 30%. Но пришлось повозиться с настройкой ПИД-регуляторов для плавного пуска.

Ещё один момент — мониторинг состояния резиновой ленты. Тут помогает сочетание ультразвуковой дефектоскопии (для каркаса) и камер для поверхности. Но ультразвук капризен к загрязнениям, поэтому точки контроля пришлось выносить в зоны минимального контакта с материалом.

Нефтехимия: где температура важнее вибрации

В нефтехимии ленточные конвейеры часто работают с гранулированными полимерами или коксом, где температурный режим критичен. На одном из заводов в Шаньдуне столкнулись с возгоранием ленты из-за перегрева ролика в зоне загрузки. Вибродатчики показывали норму, а термопара зафиксировала рост до 140°C уже при аварии.

После этого случая мы стали обязательно ставить ИК-пирометры на все нагруженные ролики. Не везде, выборочно — обычно каждый десятый ролик в зонах высоких нагрузок. Данные с них идут в отдельный контур, потому что скорость реакции важнее аналитики.

Интересно, что в нефтехимии чаще отказываются от беспроводных решений — из-за потенциальной искроопасности. Приходится тянуть кабельные линии, но с экранированием. Это удорожает систему, но зато соответствует нормам ATEX.

Металлургия: акустика против шума цеха

В металлургических цехах с их постоянным грохотом классические методы мониторинга ленточных конвейеров часто бесполезны. Особенно при транспортировке окатышей или горячего агломерата. Помню, на заводе в Баошань пытались использовать микрофоны для контроля роликов — ничего, кроме низкочастотного гула.

Выручила направленная акустика. Разместили микрофоны в волноводах, которые фокусируются на конкретном ролике. Снизили влияние фонового шума на 15 дБ. Но пришлось постоянно чистить эти волноводы от окалины.

Ещё одна проблема — тепловое излучение от материалов. Для камер машинного зрения пришлось использовать узкополосные ИК-фильтры, чтобы отсечь помехи. Кстати, часть этих решений мы потом перенесли на проекты в цветной металлургии, хотя там нагрузки поменьше.

Что не вошло в стандартные протоколы

Ни в одном руководстве по мониторингу не пишут про китайскую специфику — например, как работать с конвейерами, которые были установлены ещё в 90-х и имеют люфты в конструкции. На одном из старых заводов в Аньшане мы столкнулись с тем, что фундамент барабана был смещён на 3 см от оси. Пришлось не просто мониторить оборудование, а сначала корректировать геометрию.

Ещё момент: китайские производители часто экономят на роликах, ставят подшипники с заниженным классом точности. В итоге вибросигнал имеет высокий уровень даже у новых роликов. Пришлось создавать отдельные базы эталонных сигналов для разных производителей комплектующих.

И да, почти нигде не учитывают влияние сезонных изменений. Зимой в северных регионах лента теряет эластичность, летом — растягивается. Приходится вносить сезонные поправки в алгоритмы натяжения.

Вместо заключения: почему готовых решений нет

Если кто-то говорит, что у него есть универсальная система для мониторинга ленточных конвейеров — не верьте. Каждый объект требует адаптации, иногда на месте. Наш опыт в ООО Аньхуэй Чжихуань технологии показывает, что даже при наличии готовых модулей 30% времени уходит на подстройку под конкретные условия.

Сейчас экспериментируем с гибридными системами, где данные с вибродатчиков, камер и термопар сливаются в единый цифровой двойник конвейера. Пока сыровато, но на тестовом участке в угольной шахте уже удалось предсказать отказ роликовой группы за 12 часов до полной остановки.

Главный вывод за эти годы: мониторинг должен быть неотъемлемой частью технологического процесса, а не красивым отчётом для руководства. И да, иногда простой щуп для проверки люфта даёт больше информации, чем дорогая импортная система.