[發明專利]一種銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910474491.6
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN110362044B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 孫凱;王洪勛;田朋鑫;劉全;馬鳳英
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;B03D1/14
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 尚久恒

1.一種銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制系統，其特征在于，所述石灰石添加量預測控制系統包括采集模塊、預測控制模塊、添加量控制模塊；

所述采集模塊，用于獲取銅礦浮選裝置DCS系統的多組歷史生產數據以及實時生產數據，并將所述多組歷史生產數據及實時生產數據發送至預測控制模塊；

所述預測控制模塊，用于依據采集模塊發送的多組歷史生產數據以及實時生產數據對銅礦浮選裝置的石灰石添加量進行預測，并依據預測結果生成控制命令，并將控制命令發送至添加量控制模塊；

所述添加量控制模塊，用于依據預測控制模塊發送的控制命令，控制石灰石添加量，使銅礦浮選裝置的石灰石添加量處于合理范圍內；所述預測控制模塊包括主控單元、初始化單元、通信單元、FLASH與SRAM單元、JTAG調試單元；

所述主控單元，用于協調各單元的運行，以及用于依據采集模塊發送的多組歷史生產數據訓練得到GRNN神經網絡石灰石添加量預測控制模型，并將實時生產數據輸入GRNN神經網絡石灰石添加量預測控制模型，得到銅礦浮選裝置的石灰石添加量的預測結果，并依據預測結果生成控制命令；

所述初始化單元，用于加載初始化驅動程序，對所述石灰石添加量預測控制系統的硬件及軟件執行初始化操作；

所述通信單元，用于接收采集模塊發送的多組歷史生產數據及實時生產數據并傳輸至主控單元，以及用于向添加量控制模塊發送主控單元生成的控制命令；

所述FLASH與SRAM單元，用于存儲系統初始化程序、系統所需數據；

所述JTAG調試單元，用于通過JTAG接口訪問主控單元的內部寄存器，對主控單元及其外圍設備進行調試。

2.根據權利要求1所述的銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制系統，其特征在于，所述采集模塊包括DCS系統生產數據采集單元、現場采集單元；

所述DCS系統生產數據采集單元，用于獲取銅礦浮選裝置DCS系統的多組歷史生產數據以及實時生產數據；

所述現場采集單元包括稱重傳感器、流量傳感器、圖像傳感器、PH數字傳感器，

所述稱重傳感器用于采集銅礦浮選裝置的給礦總量、石灰石添加總量，

所述流量傳感器用于采集銅礦浮選裝置的空氣充氣量的設定值，

所述圖像傳感器用于采集銅礦浮選裝置中的大泡面積、中泡面積，

所述PH數字傳感器用于采集銅礦浮選裝置中的礦漿PH值。

3.根據權利要求1所述的銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制系統，其特征在于，所述預測控制模塊還包括顯示單元；

所述顯示單元，用于獲取主控單元得到銅礦浮選裝置的石灰石添加量的預測結果，并實時顯示。

4.一種銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制方法，其特征在于，所述方法包括：

SS1、獲取并存儲銅礦浮選裝置DCS系統的多組歷史生產數據；

SS2、用K-means聚類算法從所述多組歷史生產數據中選取多組優秀生產數據；

SS3、用NNG算法對所述多組優秀生產數據進行處理，獲得GRNN神經網絡石灰石添加量預測控制模型的訓練數據集；

SS4、依據所述訓練數據集，訓練并修正獲得GRNN神經網絡石灰石添加量預測控制模型；

SS5、獲取銅礦浮選裝置DCS系統的實時生產數據，并將所述實時生產數據輸入GRNN神經網絡石灰石添加量預測控制模型，得到銅礦浮選裝置中石灰石添加量的預測結果；

SS6、依據所述預測結果控制銅礦浮選裝置中的石灰石添加量，從而使得銅礦浮選裝置的石灰石添加量處于合理范圍內。

5.根據權利要求4所述的銅礦浮選裝置的石灰石添加量預測控制方法，其特征在于，所述步驟SS2具體包括：

SS201、在所述多組歷史數據中選取2個初始聚類中心，所述2個初始聚類中心分別為優秀歷史數據點、不良歷史數據點；

SS202、將所述多組歷史數據依據最近鄰規則分組，分別劃分至優秀歷史數據點所在的類簇、不良歷史數據點所在的類簇；

SS203、重新調整優秀歷史數據點所在的類簇、不良歷史數據點所在的類簇的聚類中心，直至聚類中心不再發生變化；

SS204、選取優秀歷史數據點所在類簇的生產數據作為優秀生產數據。