[發明專利]一種智能分選方法及系統

有效

• 申請號: 201110450887.0
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102489450A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李功民;楊寶祥;李濤;王汝輝;宋祥武;劉陽;梁大偉
• 申請（專利權）人: 唐山市神州機械有限公司
• 主分類號: B07B15/00
• 分類號: B07B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤炭分選方法及系統，具體涉及一種適用于煤矸石分選的智能分選方法及系統。

背景技術

選煤是煤炭生產過程中必須進行的工藝步驟，而排矸是選煤工藝的重要步驟之一。目前，我國大部分煤炭生產仍延續著人工排矸的落后方式，這種排矸方式不僅勞動強度大、且生產效率低下，同時矸石揀選率也直接受排矸生產作業人員身體體能、人員素質、當班時的情緒、工作責任心和管理水平等多個人為因素的影響，使煤炭的生產質量缺乏保障。人工排矸生產方式之外還有傳統的重介分離等排矸方式，這些生產方式除要消耗大量的電能外，還會產生大量的粉塵和大量難以處理的煤泥污染物，對空氣，對人和農作物賴以生存的水源和耕地造成嚴重的破壞和污染，尤其是在我國主要產煤地區出現的開采煤炭資源與環境污染以及原本就十分匱乏的水資源間的矛盾日顯突出。已有不少煤炭生產加工企業不同程度地受到我國環境保護法的制約，造成設備閑置，產量下降，經濟損失嚴重。

為了改變煤炭生產過程中這種落后的排矸生產方式，推動煤炭生產工業的技術進步和節能減排，保護環境和資源，急需一種節能降耗且環保的用于煤矸石分選的設備。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的問題，本發明提出一種適用于煤矸石分選的智能分選方法及系統，該方法及系統基于圖像識別技術對煤矸石進行智能分選。

依據本發明提供的第一種技術方案，提供一種智能分選系統包括原料輸送機1、塊煤分篩裝置2、緩沖料倉3、布料器4、工作平臺5、智能分選裝置6、執行機構7、矸石輸送機8、塊煤輸送機9、清掃裝置10、除塵系統11、吸塵罩12和引風機13，大塊物料由原料輸送機1送入塊煤分篩裝置2，篩分后的物料按不同的粒度級進入緩沖料倉3，再經由布料器4均勻布料后進入工作平臺5；當物料經工作平臺5通過智能識別裝置6時，若智能識別裝置6發現有矸石通過，則智能識別裝置通過PLC可編程邏輯控制器把信號傳給執行機構7，執行機構7通過電磁閥動作使來自于氣泵的高壓氣體經高壓軟管推動氣缸動作，氣缸帶動與氣缸連接的機械手把煤矸石推到煤矸石輸送機上，大塊煤則繼續由工作平臺輸運到塊煤輸送機；清掃裝置10的作用是吹掉物料粘著的灰塵顆粒，除塵系統11是將吸塵罩12內的這些灰塵顆粒處理掉，再由引風機13將潔凈空氣排出。

所述智能分選系統適用于煤矸石分選。

本發明的智能分選系統使用攝像機或攝像頭或CCD器件作為圖像信號采集裝置。

優選地，圖像信號采集裝置安裝在距離工作平臺正上方40厘米到60厘米之間。清掃裝置進一步包含吹掃器，該吹掃器安裝在工作平臺的正上方。該吹掃器安裝在工作平臺的正上方40厘米處。此外，執行機構安裝在工作平臺一側，執行動作部分氣缸應該與工作平臺保持水平但不接觸。

依據本發明提供的第二技術方案，提供一種智能分選方法，包括以下步驟：

第一步，確定標準閥值：

在待選塊煤產品中挑選出有代表性的樣品，分別通過人工辨別確認矸石與煤；然后將矸石樣品與煤樣品分別置于系統攝像頭下進行比對；調整閥值參數直至合適數值分出矸石信號與煤信號為止；

第二步，系統逆煤流啟動：

確認標準閥值后，產品輸送機啟動(矸石輸送機，塊煤輸送機)→除塵系統啟動(引風機、反吹風機、反吹回轉、卸料器)→執行機構啟動→工作輸送機啟動→清掃裝置啟動→布料器器啟動→塊煤分篩裝置啟動→原料輸送機啟動，子系統啟動完成，等待待選產品入料。

第三步，啟動圖像處理系統，對工作平臺上的含有煤矸石的塊煤實施分選：

系統在初始化之后，由圖像采集系統實時提取原始圖像，圖像采集的控制由主控計算機完成，采集到的原始圖像信息送入圖像處理系統，該系統選用DSP系統完成，對圖像進行增強、濾波、分割和特征提取。將處理結果傳送到主控計算機，主控計算機將特征信息送入識別系統進行識別，識別系統將識別結果傳送到主控計算機上，主控計算機按照識別出來的類型調用相應的模型，比較、計算、送出不同的信號給執行系統運行。

在智能分選方法中利用以下的步驟(1)-(3)進行圖象處理，以獲得處理后的圖像識別信號來傳遞給執行系統：

(1)使用高斯平滑處理對圖像進行去噪處理；

(2)煤矸石的對比度增強處理；

(3)圖像二值化處理。

本發明所述的智能系列分選系統集成應用影像、計算機、PLC等技術，完成了全新的煤矸石在線實時自動識別分選系統的設計。在節約了成本同時，有效地提高了煤矸石分選的識別可靠性。

附圖簡要說明