[發明專利]一種鐵礦石品位自動檢測系統和方法

在審

• 申請號: 201410796512.3
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104483234A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張興元;徐亞明;魏國;黃有;廖福華;程新中
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: G01N9/36
• 分類號: G01N9/36;G01N9/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及鐵礦石品位自動檢測領域，在選礦生產過程中實時自動測量出鐵礦石的重量、體積和品位。

背景技術

礦石是含有用礦物并有開采價值的巖石，凡是地殼中的礦物自然集合體，在現代技術經濟水平條件下，能以工業規模從中提取國民經濟所必須的金屬或其他礦物產品者，稱為礦石。

礦石品位是指單位體積或單位重量礦石中有用組分或有用礦物的含量，一般以重量百分比表示，礦產品位是衡量礦床經濟價值的主要指標。礦石或產品中所含有用成分(元素或化合物)的百分含量。

鐵礦企業開采和收購的礦石，其品位的高低和真實性直接影響著企業的效益和選礦成本。傳統的礦石驗收通常是在選礦前進行稱重，然后通過人工取樣化驗得到礦石品位，以此作為結算依據。由于人工取樣的隨機性以及人為因素影響，使得所取的樣本的品位很難真實地反映整節車廂礦石的品位，同時人工取樣工作量大，而且礦石的品位需要送樣化驗后才能得到，間接延長了開采工作時間，造成不便，雖然出現小型品位檢測裝置，但是其檢測礦石量小，無法對大片礦石進行估算，增加了現場工作人員的礦石品位檢測工作時間，并且對檢測數據無法及時存儲，不便于總結分析，使用不便。

發明內容

為了解決上面的問題，本發明的目的在于提供一種鐵礦石品位自動檢測系統和方法，本發明集成多種測量和智能控制設備，自動測量出礦石的比重，通過實驗建立鐵礦石比重與鐵礦石品位之間的關系，然后根據比重反求鐵礦石品位，最后將測量數據存入數據庫并自動打印驗收簽證單據。

本發明的目的是這樣實現的：

一種鐵礦石自動計量驗收系統，其特征在于：包括安裝在測量區域入口處的RFID讀卡器、紅綠指示燈、入口光電開關和入口反射板；在測量區域安裝有動態軌道衡，在測量區域上方測量區域出口邊界處安裝有與掃描方向與軌道垂直的垂直方向二維激光掃描儀和掃描方向與軌道平行的平行方向二維激光掃描儀，安裝在測量區域的網絡攝像頭、出口光電開關和出口反射板；所述入口光電開關和入口反射板分別在軌道的兩側，RFID讀卡器、紅綠指示燈、入口光電開關、垂直方向二維激光掃描儀、平行方向二維激光掃描儀、網絡攝像頭以及出口光電開關的電信號輸入或輸出端經信號處理器處理后或直接與計算機的信號端口相連。。

所述在機車車廂側面安裝有可以被RFID讀卡器讀取信息的電子標簽，所述電子標簽在發礦前寫入了來礦的出礦點、礦石品種、發礦單位信息。

一種鐵礦石品位自動檢測方法，上述的一種鐵礦石品位自動檢測系統，其特征在于，測量操作步驟如下：

A)來礦機車進入測量區域，觸發測量區域入口處的入口光電感應開關，RFID讀寫器開始讀取機車中的電子標簽，成功讀取信息后紅綠指示燈由紅色變為綠色，允許機車通過，否則等待電子標簽完成讀取；

B)來礦機車在通過測量區域的動態軌道衡時進行稱重，并把每一節車廂的重量傳送到計算機終端，固定在軌道正上方平行于軌道方向和垂直于軌道方向的兩臺的二維激光掃描儀以相同的頻率掃描車廂，分別獲取多組同一時刻的一對掃描斷面，分別是平行于機車運動方向的斷面和垂直于運動方向的斷面，并將數據傳送至計算機終端；

C)在測量區域的出口處軌道出口安裝出口光電感應開關，通過對激光遮擋情況判斷車廂是否完成測量，完成測量則出口光電開關接通，狀態為開，否則激光被車廂遮擋，狀態為關，完成測量時，終端控制網絡攝像頭進行拍照；

D)針對不同的出礦點通過實驗建立比重-品位關系曲線，來礦車輛通過測量區域后測量出礦石的重量和體積，從而計算出礦石的比重，根據來礦車輛的出礦點信息查詢對應的關系曲線，代入礦石的比重計算出礦石的品位；

E)采用數據管理系統接收和處理鐵礦石品位自動檢測系統各硬件設備采集的數據，把來礦信息以及礦石的計量數據綜合成記錄存入數據庫，并打印出驗收簽證單。

所述二維激光掃描儀的激光發射頻率為36kHz，掃描一條斷面只需要20ms，可以認為機車在通過測量區域時，每隔20ms可以同時獲取一條橫斷面線和一條縱斷面線。兩個相鄰時刻縱斷面線之間沿行車方向平移的距離也就是這兩個相鄰時刻橫斷面之間的距離。

所述數據處理是所述兩種二維激光掃描儀獲得的兩個方向的礦堆二維掃描斷面線，通過計算機對二維掃描斷面線的積分處理計算出機車13內礦堆的體積。

所述比重-品位關系曲線的建立方法為：