基于多感融合的煤和矸石分选系统技术方案

本实用新型专利技术属煤和矸石分选技术领域，特别涉及一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，包括：传送设备、数据采集设备、监控操作台、打板分离设备、落选接收设备和综合电控箱；数据采集设备安装在传送设备上，打板分离设备安装在传送设备的末端，落选接收设备位于打板分离设备的正下方；传送设备、数据采集设备、打板分离设备分别与监控操作台连接，监控操作台连接综合电控箱，监控整个系统的运行，监控操作台上安装有：中央处理器、图形处理器和FPGA；图形处理器和FPGA配合得到煤和矸石的位置信息，中央处理器根据位置信息控制打板分离设备进行分选操作，最终实现煤和矸石的高效率、高精度分选。

【技术实现步骤摘要】
基于多感融合的煤和矸石分选系统
本技术属煤和矸石分选
，特别是涉及一种基于多感融合的煤和矸石分选系统。
技术介绍
目前，随着煤矿资源储量日益贫化，优质易采煤矿资源逐渐减少，低品位的难采矿体贫化率较高，增加了后续工序的材料消耗和能源消耗，导致生产成本提高，能源消耗量增大。针对我国煤矿资源贫、细、杂的分布情况，提供一种提升煤矿品位的自动拣选系统，是矿产行业亟需解决的关键性问题。根据矿石组成成分的不同，其所反映的易被检测的物理特性(光性、放射性、磁性及电性等)也存在差异，因此可通过多种感知设备结合的检测方法进行鉴别。目前，现有煤和矸石分选
公开的相关技术中，如申请号为CN207025873U的分选设备，通过排队系统控制输送带上的煤和矸石间隙，虽然在一定程度上便于煤和煤和矸石的识别，分选结果的准确率有所提高，但是机械结构对使用环境和场地有一定要求，不易维护，生产成本较高；申请号为CN206763426U的检测设备采用可见光相机和多光谱相机，色选区分进行煤和矸石提取，应用光学检测方式收的集物料表面信息，受附着物的影响较大，很难准确识别煤和煤和矸石，具有明显的局限性。由此可知，现有技术存在自动化程度低，分选成本高，分选纯度低等问题。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本技术提供一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，通过X射线数据采集模块和光学采集模块采集物料数据，通过图形处理器和FPGA(现场可编辑门阵列)对煤和矸石进行分选，解决煤和矸石分选存在的分选精度低、智能化低的问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，包括：传送设备、数据采集设备、监控操作台、打板分离设备、落选接收设备和综合电控箱；所述数据采集设备安装在传送设备上，打板分离设备安装在传送设备的末端，落选接收设备位于打板分离设备的底部；所述传送设备、数据采集设备、打板分离设备分别与监控操作台连接，监控操作台与综合电控箱连接，监控整个系统的运行，监控操作台上安装有：中央处理器、图形处理器和FPGA，数据采集设备采集X射线高低能信息和图像信息与中央处理器通讯连接，所述中央处理器连接图形处理器，将数据采集设备采集的信息传递至图形处理器进行处理，所述中央处理器与所述FPGA连接接收FPGA的信息，所述图形处理器与所述FPGA连接将处理的信息传递至FPGA中，所述中央处理器根据FPGA输入的信息通过控制打板分离设备对煤和矸石进行分离。进一步地，所述数据采集设备包括：X射线数据采集模块和光学采集模块；X射线数据采集模块和光学采集模块共同固定安装在传送设备上待分选物料处；光学采集模块采集物料的光学数据，X射线数据采集模块采集物料X射线数据，将采集的数据通过网口传输至中央处理器。进一步地，所述X射线数据采集模块由X射线源和X射线探测器组成，所述X射线源设置在传送设备顶部，发出功率为160eKV的高低能X射线用于探测物料的能量数据；X射线探测器设置在传送设备底部，接收透过物料后的X射线高低能数据。进一步地，所述光学采集模块由高帧相机和LED闪光灯组成，高帧相机内配置有图像传感器来采集物料的图像信息，LED闪光灯对采集区域进行补光，使图像采集更加准确。进一步地，所述光学采集模块还连接有串行硬件驱动接口。进一步地，所述中央处理器还设置有串口通信接口和USB接口，连接其他多媒体设备进行信息交换。进一步地，所述综合电控箱，对系统的各设备行供电和用电保护。进一步地，所述传送设备的物料传输速度为1.5m/s。进一步地，所述监控操作台配置有触控监测屏，触控监测屏与中央处理器连接，对整个分选系统的处理操作过程进行参数设置，方便操作工艺的管理。本技术的有益效果为：1.本技术通过监控操作台控制整个系统运行分选，解决了低品位矿石利用率低，传统煤矿分选工艺落后、污染环境、能耗较高的问题。2.通过X射线数据采集模块和光学采集模块的结合对物料信息进行采集，不仅包括物料外部信息还包括内部信息，使分选判定结果变得更加准确。3.通过图形处理器和FPGA进行煤和矸石的分选，较高的识别率使分选精度超过95％，最终实现煤和矸石的高效率、高精度分选。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的电路原理图。图中：1.传送设备，2-1.高帧相机，2-2.LED闪光灯，3.X射线源，4.X射线探测器，5.综合电控箱，6.监控操作台，7.图形处理器，8.中央处理器，9.FPGA，10.打板分离设备，11.落选接收设备。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细描述。实施例1：如图1所示本技术一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，包括传送设备1、数据采集设备、监控操作台6、打板分离设备10、落选接收设备11和综合电控箱5；所述数据采集设备安装在传送设备1上，采集物料信息，传送设备1的物料传输速度为1.5m/s，打板分离设备10安装在传送设备1的末端，既物料传输方向的末端，对物料中的煤和矸石进行分选，落选接收设备11位于打板分离设备10的底部，对分选的煤和矸石进行分类接收；所述传送设备1、数据采集设备、打板分离设备10分别与监控操作台6连接，由监控操作台6进行统一控制，监控操作台6与综合电控箱5连接，综合电控箱5对各个设备进行供电保护；所述监控操作台6上安装有：中央处理器8(型号为：AD-EX-i7)、图形处理器7(型号为：GTX1080Ti)和FPGA(现场可编程门阵列，型号为：stratixV)9；数据采集设备采集X射线高低能信息和图像信息与中央处理器8通讯连接，所述中央处理器8连接图形处理器7，将数据采集设备采集的信息传递至图形处理器7进行处理，所述中央处理器8与所述FPGA9连接，接收FPG,9的信息，所述图形处理器7与所述FPGA9连接将处理的信息传递至FPGA9中，所述中央处理器8根据FPGA9输入的信息通过控制打板分离设备10对煤和矸石进行分离操作；所述监控操作台配置有触控监测屏，触控监测屏与中央处理器8连接，对整个分选系统的处理操作过程进行参数设置，方便操作工艺的管理和定期维护；所述监控操作台还安装有串口通信接口和USB接口，连接其他多媒体设备方便进行信息交换。所述数据采集设备包括：X射线数据采集模块和光学采集模块；X射线数据采集模块和光学采集模块共同固定安装在传送设备1上待分选物料处；光学采集模块采集物料的光学数据，X射线数据采集模块采集物料X射线数据，将采集的数据通过网口传输至中央处理器8。所述X射线数据采集模块由X射线源3和X射线探测器4(型号为：TD-1024)组成，所述X射线源3设置在传送设备1待分选物料的上方，发出功率为160eKV的高低能X射线探测物料的能量数据；X射线探测器4设置在传送设备底部，接收X射线透过物料后的高低能数据。所述光学采集模块由高帧相机2-1和LED闪光灯2-2组成，高帧相机2-1内配置有图像传感器(型号为：ZX-D02-2048)，通过图像传感器采集物料的图像信息，LED闪光灯2-2对采集区域进行补光，使图像采集更加准确，同时光学采集模块还连接有串行硬件驱动接口，连接其他多媒体设备。所述综合电控箱5对系统的各设备进行供电配置和用电保护。本例中传送设备1、打板分离设备10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，其特征在于，包括：传送设备、数据采集设备、监控操作台、打板分离设备、落选接收设备和综合电控箱；所述数据采集设备安装在传送设备上，打板分离设备安装在传送设备的末端，落选接收设备位于打板分离设备的底部；所述传送设备、数据采集设备、打板分离设备分别与监控操作台连接，监控操作台与综合电控箱连接，监控整个系统的运行，监控操作台上安装有：中央处理器、图形处理器和FPGA，数据采集设备采集X射线高低能信息和图像信息与中央处理器通讯连接，所述中央处理器连接图形处理器，将数据采集设备采集的信息传递至图形处理器进行处理，所述中央处理器与所述FPGA连接接收FPGA的信息，所述图形处理器与所述FPGA连接将处理的信息传递至FPGA中，所述中央处理器根据FPGA输入的信息通过控制打板分离设备对煤和矸石进行分离。

【技术特征摘要】
1.一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，其特征在于，包括：传送设备、数据采集设备、监控操作台、打板分离设备、落选接收设备和综合电控箱；所述数据采集设备安装在传送设备上，打板分离设备安装在传送设备的末端，落选接收设备位于打板分离设备的底部；所述传送设备、数据采集设备、打板分离设备分别与监控操作台连接，监控操作台与综合电控箱连接，监控整个系统的运行，监控操作台上安装有：中央处理器、图形处理器和FPGA，数据采集设备采集X射线高低能信息和图像信息与中央处理器通讯连接，所述中央处理器连接图形处理器，将数据采集设备采集的信息传递至图形处理器进行处理，所述中央处理器与所述FPGA连接接收FPGA的信息，所述图形处理器与所述FPGA连接将处理的信息传递至FPGA中，所述中央处理器根据FPGA输入的信息通过控制打板分离设备对煤和矸石进行分离。2.根据权利要求1所述的一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，其特征在于：所述数据采集设备包括：X射线数据采集模块和光学采集模块；X射线数据采集模块和光学采集模块共同固定安装在传送设备上待分选物料处；光学采集模块采集物料的光学数据，X射线数据采集模块采集物料X射线数据，将采集的数据通过网口传输至中央处理器。3.根据权利要求2所述的一种基于多感融合的煤和矸石分选系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江早，吴国光，李琦，胡海，孟竟，
申请(专利权)人：沈阳知行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21