本发明专利技术提供了一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统及其检测方法，所述检测系统包括煤浆筒体和Labview上位机，所述煤浆筒体的内部上方设置有光源和工业相机，所述煤浆筒体的进料口通过进料管道与尾矿池的出口连接，所述进料管道上设置有输送泵，所述煤浆筒体的出料口通过排料管道与尾矿池的进口连接，所述输送泵、光源和工业相机与PLC控制器电连接，所述Labview上位机与工业相机连接、与PLC控制器建立通讯。本发明专利技术结构简单，设计合理，可根据需要实时采集煤浆图像，提高了数据获取的效率，有利于工业生产使用，采用图像法测灰，减轻了测灰劳动量，测灰数据稳定。测灰数据稳定。测灰数据稳定。
【技术实现步骤摘要】
基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统及其检测方法
[0001]本专利技术属于浮选尾煤矿
，具体是一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统及其检测方法。
技术介绍
[0002]浮选是目前处理细粒煤最有效的分选方法之一，对提高选煤厂的经济效益起着非常重要的作用。随着工业过程自动化整体水平的不断提升，煤泥浮选过程的自动控制和智能控制也越来越受到人们的重视。浮选过程智能控制的关键环节之一是实现产品质量的在线检测，包括浮选精煤和尾煤。然而相关检测技术与传感器的缺失严重限制了浮选智能化发展。一直以来浮选产品的质量检测研究多集中在浮选精煤方面，而忽略了浮选尾煤。浮选尾煤质量作为重要的反馈信息，对实现浮选过程闭环优化控制具有至关重要的作用。
[0003]尾矿灰分作为一个重要的反馈信息，是实现煤泥浮选过程闭环优化控制的重要依据，一直以来，现场对于浮选过程中的尾矿灰分、泡沫特征等参数的检测手段比较落后，主要依赖人工测量，在煤泥浮选实际生产过程中，现场操作人员主要依靠肉眼目测尾煤颜色判断灰分，同时通过手抓感觉判断浮选尾矿是否存在“跑粗”问题，难以获得这些变量参数的定量描述。
[0004]由于缺失这些过程变量或难以量化这些变量，导致在浮选药剂的调节时，需要依靠浮选司机根据自身经验分析观察得到浮选泡沫、尾矿的信息与其它过程变量，作为药剂调节的依据，因此，药剂添加量的准确添加与浮选效果难以得到保证。而目前对煤浆的灰分检测只能通过具有放射性的灰分仪完成，而且价格昂贵，尚缺少一种没有放射性、成本相对较低的检测方式。随着计算机技术和选煤自动化技术的提高，使图像分析技术在选煤浮选自动化领域的应用成为了可能。而直接对尾矿箱中的矿浆拍照，由于外界光线干扰、液面不稳定、拍摄设备不便于安装等诸多问题，难以获得可用于分析的尾矿图像。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统及其检测方法，可根据需要实时采集煤浆图像，提高了数据获取的效率，有利于工业生产使用，采用图像法测灰，减轻了测灰劳动量，测灰数据稳定。
[0006]本专利技术提供的技术方案：一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，包括煤浆筒体和Labview上位机，所述煤浆筒体的内部上方设置有光源和工业相机，所述煤浆筒体的进料口通过进料管道与尾矿池的出口连接，所述进料管道上设置有输送泵，所述煤浆筒体的底部出料口通过排料管道与尾矿池的进口连接，所述输送泵、光源和工业相机与PLC控制器电性连接，所述Labview上位机与工业相机连接并与PLC控制器通讯连接，实现数据通讯及图像采集。
[0007]进一步的，所述煤浆筒体内设置有第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关用以判断煤浆液位是否到达可拍摄位置，所述第二限位开关用以防止进料过快可能会
污染煤浆筒体内的设备，所述第一限位开关和第二限位开关分别与PLC控制器电性连接。
[0008]进一步的，在第一限位开关和第二限位开关安装高度之间的煤浆筒体的侧面开设有溢流口，所述溢流口通过溢流管道与排料管道连通，所述排料管道上设置有排料阀。
[0009]进一步的，所述光源设置有两个，两个光源分别位于工业相机两侧，所述工业相机的上方设置有散热风扇，所述散热风扇与PLC控制器电性连接。
[0010]进一步的，所述煤浆筒体的内壁上安装有光强传感器，用以测量光的强度，所述光强传感器与PLC控制器电性连接。
[0011]进一步的，所述煤浆筒体的外部设置有遮光罩，用以避免外部光源的影响。
[0012]进一步的，所述煤浆筒体内设置有电动搅拌装置，所述电动搅拌装置与PLC控制器电性连接。
[0013]本专利技术提供的技术方案：一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测方法，包括如下步骤，
[0014](1)PLC控制器启动输送泵，通过进料管道将尾矿从尾矿池输送到煤浆筒体中；
[0015](2)在煤浆液位达到第一限位开关处，第一限位开关将电信号传递给PLC控制器，PLC控制器接收到这一信号后开始计时，计时结束看作液位稳定，把计时完成这一信号通过PLC控制器传递给Labview上位机；
[0016](3)通过光源照射煤浆，工业相机开始采集图像，散热风扇工作，工业相机拍摄的图像经网路上传至Labview上位机，图像按指定路径存储在Labview上位机中，将RGB图像转化为灰度图像，然后对灰度图像利用MATLAB图像分析工具对灰度图像进行特征提取，提取的灰度特征值输入到Labview上位机的煤浆灰分预测模型进行运算得到煤浆灰分值；
[0017](4)图像采集后，Labview上位机发出指令经网路传输至PLC控制器，通过PLC控制器打开排料阀，放空煤浆筒体内煤浆，完成排料过程。
[0018]进一步的，图像采集采用Labview采集的方式，程序主要包括了图像采集、定时控制和图像保存；图像采集，采用NI
‑
IMAQdx函数，高速率采集；定时控制，通过设置采集时间为2～3分钟，在这时间段中采集多张图像；图像保存，图像规格为480*480，将图像按“年_月_日_时_分_秒”的命名方式保存。
[0019]进一步的，所述步骤(1)中当尾矿液位超过溢流口位置时，超出的煤浆从溢流管道溢出，以保持液位稳定在此高度。
[0020]本专利技术针对尾矿图像采集系统实验室装置测量过程不连续，需要人工采集等缺陷，设计了一种自动基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，自动采集图像并进行灰分检测，实现了尾矿煤浆的自动提取与排放，使整个图像的采集过程更具实时性，提高了数据获取的效率，有利于工业生产使用，采用图像法测灰，减轻了测灰劳动量，测灰数据稳定，其工艺流程简单可靠，可控制性强。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术的图像采集程序图；
[0023]图3是本专利技术的Labview上位机的测量模型的示意图；
[0024]图中：1—煤浆筒体，2—Labview上位机，3—光源，4—工业相机，5—进料管道，6—
尾矿池，7—输送泵，8—排料管道，9—PLC控制器，10—第一限位开关，11—第二限位开关，12—溢流管道，13—散热风扇，14—光强传感器，15—排料阀。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制，为了更好地说明本专利技术的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本专利技术中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：包括煤浆筒体(1)和Labview上位机(2)，所述煤浆筒体(1)的内部上方设置有光源(3)和工业相机(4)，所述煤浆筒体(1)的进料口通过进料管道(5)与尾矿池(6)的出口连接，所述进料管道(5)上设置有输送泵(7)，所述煤浆筒体(1)的底部出料口通过排料管道(8)与尾矿池(6)的进口连接，所述输送泵(7)、光源(3)和工业相机(4)与PLC控制器(9)电性连接，所述Labview上位机(2)与工业相机(4)连接并与PLC控制器(9)通讯连接。2.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)内设置有第一限位开关(10)和第二限位开关(11)，所述第一限位开关(10)用以判断煤浆液位是否到达可拍摄位置，所述第二限位开关(11)用以防止进料过快可能会污染煤浆筒体内的设备，所述第一限位开关(10)和第二限位开关(11)分别与PLC控制器(9)电性连接。3.根据权利要求2所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：在第一限位开关(10)和第二限位开关(11)安装高度之间的煤浆筒体(1)的侧面开设有溢流口，所述溢流口通过溢流管道(12)与排料管道(8)连通，所述排料管道(8)上设置有排料阀(15)。4.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述光源(3)设置有两个，两个光源(3)分别对称设置于工业相机(4)的两侧，所述工业相机(4)的上方设置有散热风扇(13)，所述散热风扇(13)与PLC控制器(9)电性连接。5.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)的内壁上安装有光强传感器(14)，用以测量光的强度，所述光强传感器(14)与PLC控制器(9)电性连接。6.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩帅，王亚辉，周丫舒，唐亮亮，于明玮，
申请(专利权)人：中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。