带式输送机作为高效和经济的运输设备之一,在采煤领域被大范围使用。在运输途中,锚杆、矸石等尖锐杂质掺杂于煤炭散料的情况是无法避免的,这些危险源极易造成输送带划伤甚至引发纵向撕裂等生产事故,轻则设备停机、采矿人员停产,影响企业的正常生产运营,重则还会引发断带起火、瓦斯爆炸等灾难事故。因此,实现输送带纵向撕裂的损伤检测、提高撕裂断带的预警能力一直是煤炭安全生产领域亟待解决的重要科学问题。依托国家自然科学基金项目、山西煤基-低碳联合基金的支持,本文提出了一种矿用输送带纵向撕裂检测预警的红外频谱分析方法。为了提高带式输送机纵向撕裂的故障识别能力及撕裂预警能力,保障采矿人员的安全生产。本方法首先研究输送带纵向撕裂的发展过程,从尖锐金属异物与皮带摩擦生热到刺入这个撕裂的发展阶段入手。通过安装在输送带下表面的红外热像仪采集上表面撕裂时传递到下表面的红外热图像,用软件Thermo X提取热图像中不同像素点的温度值,并用MATLAB软件进行辐射曲线拟合,分析危险源对输送带的摩擦穿刺过程的热辐射特性和背景的辐射特性,采用输送带撕裂阶段的红外辐射差异来选择合适的光谱通带,获得最大的目标背景辐射对比度。在选定的这个光谱通带处做辐射拟合图像,将图像处理领域中广泛应用的快速傅里叶变换技术创新性地应用于红外辐射场矩阵,得到撕裂目标热像的频谱信号,通过计算撕裂目标热像的频谱信号的均方差,得到红外辐射场频率域在整个撕裂发展阶段的参数表示即频谱特征参数T,分析频谱特征参数T在撕裂发展各个阶段的数值规律,以频谱特征参数T为撕裂信息及撕裂前兆信息判定的载体,通过对载体的检测和解调做出损伤判断和撕裂预警。实验结果表明,频谱特征参数T能够定量描述输送带撕裂过程的红外辐射场变化特征。当输送带发生异物穿刺时,T值在0.6-1.6之间上下剧烈波动,该特征可以作为撕裂发生的前兆信息,为输送带纵向撕裂识别和预警拓宽了思路。