企业向专家借“智” 将光纤传感技术首次应用皮带运输机保护解决工业电磁干扰弊端

　　在肥城查庄煤矿调度指挥中心的监控视频中，滚滚乌金通过传输皮带流水般涌向地面，在传输皮带旁，一组组智能化的综合保护系统实时监控着皮带传输，随时急停、防跑偏。和传统的电源保护装置不同的是，这些保护装置感应是通过光纤传输。“没有电磁干扰，信号稳定，减少了安全隐患。”查庄煤矿高级工程师邱法林说，自从2019年查庄煤矿引进了这套光纤无源型输送机综合保护装置，大大减少了人工巡查的频次，节约了硬件成本。

　　

　　▲王冉冉教授对新型光纤无源型输送机综合保护装置进行测试。记者王玉 摄

　　这套新型光纤无源型输送机综合保护装置来源于岱岳区的一家高新技术企业。“在农大教授王冉冉团队的帮助下，我们将光纤传感技术应用于皮带输送机综合保护系统上面，解决了传统皮带输送保护装置的问题弊端，该应用案例是光纤传感技术在建材行业中皮带运输机上面的首次应用，这项革新技术在国内外尚属首创。”山东超晟光电科技有限公司负责人邵林说。

　　

　　▲王冉冉教授与公司负责人李鹏交流产品改进方案。记者王玉 摄

　　2014年，做皮带输送机保护系统业务的邵林参加了一个光纤技术高端论坛，听到光纤技术免受电磁干扰且成本低于电缆时，他联想到了客户反映的传统皮带机保护等诸多问题。“这不正好可以用光纤技术解决吗？”他与参会的山东农业大学副教授王冉冉交流起了将光纤技术应用于皮带机综合保护的可能性。一场思想碰撞引发了不同行业技术的结合，推动了皮带机综合保护技术的革新。

　　“只要有电线存在，电磁干扰问题是无法解决的，可以说电磁干扰在工业应用中是一个非常大的痛点。”谈及研发的初衷，王冉冉说， 目前市场中现有输送机综合保护装置均为电信号型，存在电磁干扰问题，由于电磁干扰的存在，在现场应用中产生的误动作太多，需要人工进行排查。“而往往皮带运行过程中环境非常恶劣，工人巡线需要戴口罩、防毒面具。同时，在运行中误报次数一多，许多工厂干脆将保护系统全部停用，这就大大增加生产的安全隐患。”

　　

　　▲公司员工组装产品

　　解决行业内的弊端痛点，公司向王冉冉专家团队“借智解题”。任教于山东农业大学机械与电子工程学院的副教授王冉冉带领团队在山东超晟光电科技有限公司开展产学研合作，历时2年潜心研发出了新型的光纤无源型输送机综合保护装置。该系统利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的输送机综合保护系统，用来代替传统的皮带机拉绳、跑偏、堆料、料流、撕带、速度、温度等综合保护装置。“刚开始研发，国内外没有参考的先例，从头到尾需要自己摸索，需要反复验证，其中最难攻克的是该装置的瞬时反应速度，从每次5秒到0.5秒，我们试验了几十万次。”王冉冉说，传感器采用无源技术，整个控制室外面所有出线均采用光缆连接，解决了电磁干扰、自动监测困难、人工排查成本高等弊端，同时大大节约我国的铜矿资源，对保障矿山，预防和减少事故发生具有重要意义。王冉冉认为，这次把将光纤技术与传统机械装备结合起来，不仅是一次学科交叉的思维碰撞，更是技术融合的有益探索。

　　当前，公司研发的光纤无源型皮带机综合保护装置已申请了专利，从2016年起陆续应用在了临沂中联水泥、山东鲁中能源集团、石横特钢、山西美锦集团太岳煤矿等全国各地企业项目中。“连续5年，我们的产品应用稳定，今年我们的销售量将迎来井喷期。”邵林说。

　　记者了解到，该装置在煤矿安全生产中发挥了重要作用，山东煤矿安全监察局办公室曾于2020年10月份推广了一批煤矿带式输送机先进适用技术装备，光纤型带式输送机综合保护装置名列其中。

　　今年泰安市政府工作报告中指出，实施新型工业化强市战略要在科技创新力上奋力争先，加快技术改造，强化核心技术攻关。要大力实施数字赋能行动，加快推进数字产业化，推动智慧矿山、光电科技、服务外包、大数据等在数字经济细分领域做大做强。“光纤传感是构成安全物联网的重要组成部分，我们将光纤传感技术在建材行业中皮带运输机上首次应用，全新定义了建材行业智慧矿山的基础架构，该应用指导了智慧矿山系统未来的建设，为即将到来的物联网打下了坚实的基础。”邵林说，在王冉冉专家团队的带领下，公司下一步将充分利用现有的核心技术优势，利用光纤传感技术、无人驾驶遥感技术、图像识别处理技术等手段，打造工业厂区高端无人值守系统，解决传统工业内的维护巡检难题，提高工业生产效率。

　　【泰安日报社·最泰安全媒体记者 王玉】