一、系统概述

皮带输送机（皮带机）作为散料运输的核心设备，其运行安全直接关系到生产连续性与经济效益。传统监测手段（如撕裂开关、跑偏开关、振动传感器等）存在覆盖范围有限、响应滞后、误报率高、维护量大等问题。

分布式声学传感系统（DAS）基于光纤传感技术，将普通通信光缆转变为连续分布的"听觉神经"，实现对皮带机运行状态的全长、实时、无盲区监测，精准识别异常事件（如撕裂、跑偏、堵料、托辊损坏、异物入侵等），为设备健康管理提供智能化解决方案。

云智矿安DAS解决方案优势

北京云智矿安科技有限公司开发的DAS系统采用第四代光纤传感技术，结合AI智能分析算法，提供行业领先的监测精度和可靠性。我们的解决方案已成功应用于30+大型矿山和港口，故障预警准确率高达98.7%。

二、技术原理

• DAS系统利用相干瑞利散射原理；
• 脉冲激光注入皮带机沿线敷设的光缆；
• 外界振动/声波引起光纤折射率微小变化，导致反向散射光相位改变；
• 系统解调散射信号强度与相位，通过时-空定位算法，将声波事件精准映射至光纤位置（定位精度≤1米）；
• AI算法对声学特征进行模式识别，分类判定异常类型。

 云智矿安技术创新

我们自主研发的光纤解调技术，采样频率可达20kHz，定位精度提升至1米。结合智能分析平台，实现行业领先的98.7%异常识别准确率。

三、核心功能与优势

• 全皮带声学成像

技术优势：单根光纤覆盖≥5km，空间分辨率1m

用户价值：无盲区监测，替代多点式传感器

• 早期撕裂预警

技术优势：识别物料摩擦异常声、钢丝绳断裂高频振动

用户价值：避免灾难性撕裂，减少停机损失

• 托辊故障诊断

技术优势：检测卡阻、轴承损坏的特定频谱噪声

用户价值：精准定位故障托辊，降低维护成本

• 跑偏与堵料监测

技术优势：感知皮带与支架碰撞声、料流堵塞异响

用户价值：预防设备损伤与溢料事故

• 异物入侵识别

技术优势：区分金属撞击、大块卡阻等声纹特征

用户价值：提升现场安全等级

• 无源抗干扰

技术优势：光纤无需供电，抗电磁干扰，防爆设计

用户价值：适用于高危、强电磁环境

云智矿安智能监测平台

一体化平台整合DAS监测数据，实现皮带机全生命周期健康管理

• AI智能诊断

基于深度学习的故障预测模型

• 云平台支持

多矿区数据集中管理分析

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• 移动监控

随时随地掌握设备状态

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• 能效分析

优化设备运行，降低能耗

四、系统架构

• 传感层：紧贴皮带机支架敷设铠装阻燃光缆；
• 采集层：DAS主机发射/接收光信号，采样率≥20kHz；
• 分析层：边缘服务器运行噪声分类、事件定位、趋势预测算法；
• 应用层：Web平台提供声学热力图、事件日志、健康报告。

云智矿安系统优势

我们的DAS系统采用模块化设计，支持灵活扩展。解调主机采用军工级设计，适应-40℃~85℃极端环境。边缘计算服务器搭载自主开发的系统，实现毫秒级响应。

五、典型应用场景

• 长距离皮带机 (>1km)

替代传统传感器，降低布线成本

• 高价值皮带

钢丝绳芯、管状皮带提前预警内部损伤

• 隧道/封闭廊道

无需人员巡检，远程诊断故障

• 智慧矿山建设

与PLC系统联动，实现预测性维护

六、实施案例

某铁矿5km主输送线DAS部署效果——云智矿安实施

托辊故障检出率提升至98%，维修响应时间缩短70%；

成功预警2次潜在纵向撕裂，避免直接经济损失＞200万元；

年维护成本降低45%（减少人工巡检频次）；

系统稳定运行超过800天，无故障停机。

技术标杆：获中国煤炭工业协会“2024年度智能化创新应用金奖”，成为特厚煤层矿井输煤系统改造范本；