钢丝绳在生产生活中起着举足轻重的作用,是提升系统的核心部件。为了避免出现由钢丝绳断绳引发的安全事故,需要及时准确的评估钢丝绳当前的损伤状况,进而为钢丝绳“带病”的安全工作奠定基础。因此,设计具有高识别度和高可靠性的钢丝绳损伤自动检测装置对保障人身安全具有重要的意义。根据提升机钢丝绳的主要损伤特点,结合损伤检测标准,确立了对钢丝绳损伤判定需从断丝检测开始的研究方案。经对现行方法的综合分析和评估,确立采用漏磁法为基本检测原理。通过对断丝处漏磁场建模和MATLAB仿真分析,得出漏磁场在钢丝绳轴向、周向及径向的初步空间矢量关系。针对磁场仿真结果的空间矢量特征,提出了一种新型霍尔传感环形空间阵列的前端信号采集方案来测量漏磁场信息。信号采集单元将传感器和高精度AD转换器集成于一体,并与DSP数字信号处理单元通过双数据通道的SPI接口相连。为了给后期数据处理和信号识别留足空间,AD转换器对霍尔传感环形空间阵列上的传感器单独采样,数据独立输出。通过参数计算、电路仿真和3D建模等步骤,论证了DSP数字信号处理单元和信号采集单元设计的合理性。在数字信号处理方面,结合改进型去极值均值滤波和滑动窗口平均滤波算法的优势,提出了一种二者的结合算法,并通过MATLAB对原始采样数据仿真对比分析,验证了结合算法在剔除杂散噪声和增加信号可视性方面具有良好的效果。最后完成整个钢丝绳损伤检测系统样机设计和制作工作。遵循制定的钢丝绳损伤检测实验台设计原则,设计并加工了可变频调速控制的无接头钢丝绳回转实验台。在此实验台和检测系统的基础上,分别做了多组、多种类的内外部断丝检测实验,并分别从空间矢量关系、合成量幅值和三轴相位关系等方面对损伤数据进行对比分析。最后总结归纳出钢丝绳内外部断丝漏磁场在以上三方面的特征关系,并通过多组实验验证该结论对断丝识别具有高准确性、高识别率和高可靠性的特点。研究和实验数据表明,设计的基于霍尔传感环形空间阵列的DSP损伤检测系统及其对断丝信号矢量识别方法具有广泛的应用价值。