System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置及方法制造方法及图纸_技高网

一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42865163 阅读:15 留言:0更新日期:2024-09-27 17:27
本发明专利技术涉及一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置及方法,目的是解决人工浮选尾煤精度差、主观性强的技术问题,技术方案为:自适应调整装置包括进料机构、连通机构、拍照机构、排液管和控制系统,拍照机构和进料机构通过连通机构连接,煤浆进入后通过连通机构进入拍照机构为相机工作提供了良好的条件,自适应调整方法通过建立高效神经网络、数据采集、数据处理、模型训练与评估,本发明专利技术将机器视觉与自动控制相结合,在一定程度上解决了利用图像识别在检测尾煤特征时出现的一些外在影响因素,提高了有效图像的存在,降低异常数据的误差,并在现场经过验证,取得良好效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于尾煤浮选,具体涉及一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置及方法。


技术介绍

1、在国内大多数选煤厂的浮选生产工艺中,浮选尾煤灰分都是指导生产的重要工艺指标,浮选尾煤灰分越低,说明在浮选中损耗的精煤越多,浮选效果越差,需要对加药量、充气量等进行重新调整。由于缺乏快速有效的浮选尾煤灰分实时检测设备,浮选机操作工人大多是通过肉眼观察浮选尾煤的颜色,凭经验来判断浮选尾煤灰分的大小,浮选尾煤颜色偏黑发暗说明灰分低,浮选尾煤颜色偏白偏黄且发亮说明灰分低。这种在实际生产中总结的经验一定程度上说明了浮选尾煤的颜色差异能反映浮选尾煤的灰分差异。但是通过人眼对浮选尾煤颜色进行观察带有很强的主观性,并不能精确的量化和表达浮选尾煤的颜色信息,凭经验判断灰分大小,更不能准确的揭示浮选尾煤颜色和其灰分大小的关系。

2、由于机器视觉具有其快速性、实时性和非接触性等优点,已被广泛应用于工业过程监视和控制中。与此同时,机器视觉技术在浮选过程中的应用研究也逐渐开展。在实际浮选过程中,有经验的操作者往往通过观察浮选精矿泡沫和尾矿的视觉信息来判断浮选状态,因而采用机器视觉技术可以将人工观察视觉信息的过程数字化,通过提取视觉图像信息,从而为自动控制提供依据。在浮选尾煤识别方面,陈颂等运用x射线衍射仪分析了试验煤样的矿物组成,运用x射线荧光光谱仪分析了试验煤样的元素组成,利用k值法结合元素组成对煤样组分进行了定量分析。并运用了能谱仪(eds)和扫描电镜背散射电子成像(bse)元素面分布技术对试验煤样进行表面形貌分析,表面元素定性及定量分析。结合试验需求确定了本试验所用矿物质为石英,高岭石,白云石,黄铁矿,褐铁矿,并运用x射线衍射仪分析试验所用矿物质的组成,确定了矿物质的纯度达到试验应用标准。稳定的图像采集条件对样品图像的灰度特征值影响很大,因此必须设定固定的试验条件,以减小误差,保证试验源数据的准确度。董志勇等研究了基于距离变换、标记符控制分水岭和膨胀算法相结合的分割算法,并实现了对浮选尾煤粘连粗颗粒的良好分割。采用sobel算子进行了边缘提取,最终获得了尾煤煤浆中粗颗粒的数目和形状参数,并建立了基于图像检测法的浮选尾煤粗颗粒含量即跑粗程度的预测模型。王光辉等研究了基于图像灰度特征的尾煤灰分预测模型,模型选用煤浆图像灰度直方图统计特征,包括:灰度平均值、方差、平滑度、熵和能量,作为模型输入变量,煤浆灰分作为输出变量,采用bp神经网络进行建模,分别对薛湖a和薛湖b煤浆灰分进行了预测,由于建模样本较少,模型精度仍有待于进一步提高。周博文等为了研究基于浮选尾煤图像特征的软测量技术,采用bp神经网络和支持向量回归的机器学习算法进行了灰分预测模型的建立与仿真分析,结果表明:选择灰度+rgb+hsi特征作为输入变量,采用gsa-svr算法建立的灰分预测模型效果最好,模型拟合系数为0.986,均方误差为1.828,对15组测试图像的预测平均绝对误差为2.179。

3、综上所述,图像处理技术确实可以为浮选生产过程及产品指标的监测监控方面提供很好的解决方案,浮选尾煤灰分作为浮选自动控制过程中非常重要的生产指标,尾煤灰分可以很好地反映生产情况,如果浮选尾煤灰分偏低,则说明当前浮选过程没有对精煤有效地回收,即分选回收率偏低,因此,实现浮选尾煤灰分的在线监测非常必要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决上述问题,提供一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置及方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:

3、一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置,包括外壳、进料机构、连通机构、拍照机构、支架、排液管和控制系统;

4、所述进料机构包括入料管、第一电磁阀、小漏斗形采集槽和第一导液管,所述入料管的一端连接至浮选尾煤尾矿槽,另一端穿过外壳向下延伸至小漏斗形采集槽内,所述小漏斗形采集槽下端连接第一导液管,所述第一电磁阀设置在入料管上;

5、所述连通机构包括大漏斗形采集槽和第二导液管,所述大漏斗形采集槽通过支架固设在小漏斗形采集槽一旁,且大漏斗形采集槽和小漏斗形采集槽高度相同,所述第二导液管上端连接在大漏斗形采集槽底部,所述第二导液管下端连接排液管,所述排液管另一端延伸至积液池,所述第一导液管下端与第二导液管中部连通;

6、所述拍照机构包括相机和风扇,所述相机倒立设置在大漏斗形采集槽正上方的支架上,所述相机的摄像头正对大漏斗形采集槽,所述风扇倒立固设在相机一侧的支架上,且风扇的出风口正对大漏斗形采集槽内;

7、所述控制系统分别与第一电磁阀、相机和风扇电连接。

8、进一步的,所述第一导液管与第二导液管连接处下方的第二导液管上设有第二电磁阀,所述第二电磁阀与控制系统电连接。

9、进一步的,所述排液管的中部底面上开设有若干排料孔,所述排料孔下方放置有废料盒。

10、进一步的,所述风扇的出风口为双喷口结构,一个喷口斜向下对着大漏斗形采集槽内,另一个喷口水平朝向相机的摄像头方向。

11、一种基于efficientnet的尾煤自适应调整方法,包括如下步骤:

12、步骤1)高效神经网络(efficientnet)的建立:使用automl技术,通过移动倒置瓶颈卷积(mbconv),并经过多次缩放基线网络,组成一系列模型,统称为efficientnets;

13、步骤2)数据采集:利用所述的基于efficientnet的尾煤自适应调整装置进行浮选尾煤灰分图像的采集;

14、步骤3)数据处理:筛除步骤2)中采集的图像中图像质量差和有明显误差的,对其分类,共得到矿浆液面翻涌、尾煤矿浆积油、尾煤矿浆积泡、矿浆液面正常四组不同工况条件下不同灰分的浮选尾煤图像,选用每种工况下80%的图像作为训练集,剩余的20%作为测试集。

15、步骤4)模型训练与评估:在pycharm中搭建pytorch环境,引入图像训练集和测试集去训练efficientnet网络模型,并对其进行评估。

16、进一步的,所述步骤1)中efficientnets的网络框架分成9个stage:

17、(1)stage1是一个卷积核大小为3×3,步距为2的普通卷积层(包含bn和激活函数swish);

18、(2)stage2~stage8是在重复堆叠mbconv结构;

19、(3)stage9是一个普通的1×1的卷积层(包含bn和激活函数swish)+一个平均池化层+一个全连接层组成。

20、进一步的,所述步骤2)中数据采集的步骤如下:

21、步骤2.1)在浮选尾煤中通过调整药剂的加药量过程变量,获得不同的工况;

22、步骤2.2)当尾矿槽内的浮选尾煤灰分达到拍摄要求时,通过控制系统启动相机、风扇,打开第一电磁阀,尾煤矿浆从入料管进入小漏斗形采集槽中,沿第一导液管与第二导液管进入大漏斗形采集槽中,风扇驱散矿浆液面的油膜,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,包括外壳、进料机构、连通机构、拍照机构、支架(5)、排液管(11)和控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述第一导液管(4)与第二导液管(9)连接处下方的第二导液管(9)上设有第二电磁阀(10),所述第二电磁阀(10)与控制系统电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述排液管(11)的中部底面上开设有若干排料孔,所述排料孔下方放置有废料盒(12)。

4.根据权利要求3所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述风扇(7)的出风口为双喷口结构,一个喷口斜向下对着大漏斗形采集槽(8)内,另一个喷口水平朝向相机(6)的摄像头方向。

5.使用权利要求4所述一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整装置进行基于EfficientNet的尾煤自适应调整方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整方法,其特征在于,所述步骤1)中EfficientNets的网络框架分成9个Stage:

7.根据权利要求5所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整方法,其特征在于,所述步骤2)中数据采集的步骤如下:

8.根据权利要求5所述的一种基于EfficientNet的尾煤自适应调整方法,其特征在于,所述步骤4)中模型训练与评估的具体步骤如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,包括外壳、进料机构、连通机构、拍照机构、支架(5)、排液管(11)和控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述第一导液管(4)与第二导液管(9)连接处下方的第二导液管(9)上设有第二电磁阀(10),所述第二电磁阀(10)与控制系统电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述排液管(11)的中部底面上开设有若干排料孔,所述排料孔下方放置有废料盒(12)。

4.根据权利要求3所述的一种基于efficientnet的尾煤自适应调整装置,其特征在于,所述风扇(7)的出风口为双喷口结构,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王然风魏凯秦新凯窦治衡任晶晶李丹宁刘华强
申请(专利权)人:山西智卓电气有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1