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| Optimization and verification of mine hoist wire rope damage detection algorithm based on machine vision |
| Liu Xinxin |
| Shanxi Coal Import and Export Group Technology Development Co., Ltd., Taiyuan 030006, China |
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Abstract In order to realize the real-time monitoring of the surface damage of mine hoist wire rope and improve the robustness and detection efficiency of defect recognition in industrial scene, a wire rope damage identification method based on machine vision is constructed. By building an industrial camera device to collect the image data of the wire rope surface in operation, the single-stage target detection framework YOLO v5 s network structure is improved for the small damage characteristics, the multi-scale feature fusion mechanism and the bounding box loss function are optimized, and the transfer learning strategy is used to optimize the initialization process of the network parameters, so as to improve the generalization ability of the model under the condition of limited samples. The experimental data show that the average accuracy of the improved algorithm on the test set reaches 89%, which is 4% higher than the benchmark model, and 19%, 16% and 10% higher than the SSD, Faster R-CNN and YOLOv3 benchmark architectures, respectively. The technical advantages of the method in wire rope damage detection are verified.
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| [ 1 ] 郭维强. 矿井提升机钢丝绳无损监测系统的研究及应用[ J ]. 自动化应用，2023，64（ 13 ）：177 - 178，182.
[ 2 ] 高 斌. 煤矿提升钢丝绳张力监测系统的研发与应用[ J ]. 现代工业经济和信息化，2022，12（ 7 ）：322 - 323，329.
[ 3 ] 于 正. 基于机器视觉的矿用提升机钢丝绳损伤检测方法研究[ D ]. 徐州：中国矿业大学，2024.
[ 4 ] 范鹏俣. 矿山提升机钢丝绳振动检测研究[ J ].自动化应用，2023，64（ 17 ）：154 - 156.
[ 5 ] 李 伟. 基于PLC的矿用提升装置自动控制系统设计[ J ]. 山东煤炭科技，2025，43（ 2 ）：79 - 83.
[ 6 ] 韩圣宁. 智能化快速撤架及配套技术应用研究[ J ]. 山东煤炭科技，2024，42（ 12 ）：20 - 23，28.
[ 7 ] 罗 蕾. 矿井提升机钢丝绳后备冗余保护技术研究[ J ]. 陕西煤炭，2024，43（ 11 ）：130 - 133，178.
[ 8 ] 邹祖杰. 多功能矿用救援柔性提升舱的研制及应用[ J ]. 煤矿安全，2024，55（ 10 ）：228 - 235.
[ 9 ] 申 涛. 综采工作面扩帮回撤顶板铺网工艺技术实践[ J ]. 煤炭科技，2024，45（ 4 ）：231 - 234.
[ 10 ] 李浩田，陆柏舟，张 晨. 基于TRIZ理论的提升机钢丝绳缺陷检测系统的设计与应用研究[ J ]. 山东煤炭科技，2024，42（ 6 ）：103 - 107.
[ 11 ] 朱海平. 矿井提升钢丝绳表面损伤在线视觉检测系统研究
[ D ]. 徐州：中国矿业大学，2023.
[ 12 ] 赵 鑫，冯敬培. 钢丝绳张力监测系统的图像处理功能设计
研究[ J ]. 煤炭科技，2022，43（ 3 ）：75 - 78，82.
[ 13 ] 王红尧，田 劼，张艳林，等. 矿用钢丝绳在线监测教学实验装置关键技术[ J ]. 煤矿安全，2021，52（ 6 ）：177 - 182.
[ 14 ] 刘 钰，康爱国，李良辉，等. 基于TMR传感器的矿用钢丝绳断丝缺陷检测系统[ J ]. 煤矿安全，2019，50（ 5 ）：122 - 125.
[ 15 ] 张曦曦. 矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的设计及应用[ J ]. 机电工程技术，2018，47（ 8 ）：137 - 139.
[ 16 ] 代俊伟. 提升钢丝绳损伤检测问题的探讨[ J ]. 中国标准化，2017（ 20 ）：255 - 256.
[ 17 ] 赵 文，王 超，高军军，等. 基于三维相机的矿井提升钢丝绳振动位移监测系统及应用[ J ]. 陕西煤炭，2025，44（ 9 ）：156 - 161.
[ 18 ] 李海潇，张晓剑，陈勇丞. 副立井双层罐笼改造关键技术研究[ J ]. 山东煤炭科技，2025，43（ 6 ）：70 - 73，78.
[ 19 ] 苏志远. 煤峪口矿绞车钢丝绳快速更换技术的应用研究[ J ].陕西煤炭，2025，44（ 4 ）：164 - 167.
[ 20 ] 王 雷. 综采工作面带式输送机支撑式自移机尾研究与应用[ J ]. 煤炭科技，2025，46（ 1 ）：65 - 68. |
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