[發明專利]一種雙視角成像的原煤預排矸裝置及方法

在審

• 申請號: 202011143980.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112222015A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 郭永存;何磊;劉普壯;王爽;胡坤;郭曉軍;支亞;王希
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342;B07C5/02;B07C5/36;B07B1/28;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/62
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本發明涉及干法選煤領域，具體涉及一種雙視角成像的原煤預排矸裝置及方法，其特征在于具體由振動篩分機，溜槽式振動喂料機，光源，線陣相機，成像背景裝置，高頻電磁閥，陣列噴嘴等組成；所述的溜槽式振動喂料機對塊狀物料進行排序；光源對物料進行打光，成像背景裝置為一種自發光藍色背景裝置；雙視角線陣相機對原煤正、反面圖像進行采集；經過統計分析計算得出煤相對于矸石具有反光特性的特征差異信息，進而將原煤中矸石識別并剔除；本發明基于煤和矸石雙面圖像差異，可將原煤中矸石選出；結合X射線分選機，可將被識別為矸石的假中煤二次識別選出；整個過程不消耗水和化學試劑，無任何高能輻射。

技術領域

本發明涉及干法選煤領域，具體涉及一種雙視角成像的原煤預排矸裝置及方法。

背景技術

干法選煤是一種基于光電技術的新式選煤方法，其處理過程中不消耗水和化學試劑，環境友好，成本低。目前，工業應用中，常采用X射線或可見光對煤和矸石進行識別。X射線識別技術，對物料差異敏感性低，因而工業應用最為廣泛，但其處理過程中產生射線輻射，而且X射線不可避免的存在厚度效應、射束效應和探測器余輝效應，一定程度上限制了其入料大小比例和識別精度。

可見光成像識別技術，對物料敏感性高，尤其受到光線強度、物料表面煤粉、物料表面水分、粉塵、成像背景等因素影響，使得識別率降低，而且識別算法通常魯棒性較差。但可見光成像識別技術，對物料大小敏感性差，因此其入料大小比例不受限制；而且采用可見光成像識別技術不會產生輻射，設備結構簡單，初始投入成本低。現有技術如專利公告號CN105289997A、CN206763426U、CN102489450B所述方案，均采用單面視角采集圖像，顯然不能夠獲取更為全面、準確的信息，易受物料表面因素的影響產生誤判。

經調研，中國煤田巖石類型在組成上的特點是鏡煤和亮煤儲量高，其光澤強，明亮如鏡。而矸石多以黑色和灰色居多，不具有像煤一樣的反光鏡面。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙視角成像的原煤預排矸裝置及方法；該裝置及方法通過充分利用煤和矸石表面反光差異，采用光源對物質表面進行打光，結合雙視角成像，分析煤和矸石正、反兩面圖像特征差異來進行識別，可行之有效的完成原煤預排矸。

本發明實現發明目的采用如下技術方案：

一種雙視角成像的原煤預排矸裝置，其特征在于具體由粉煤皮帶，振動篩分機，溜槽式振動喂料機，粉塵防護罩，光源，線陣相機，上位機，成像背景裝置，空氣壓縮機，冷干機，儲氣罐，高頻電磁閥，陣列噴嘴，精煤皮帶，矸石皮帶等組成；所述的振動篩分機接收煤、矸物料，并進行篩分，篩去粒徑較小的碎屑；振動篩分機下方安裝有粉煤皮帶接收篩去的碎屑；所述的溜槽式振動喂料機入料端連接振動篩分機，將塊料供給至卸料端卸料；所述的線陣相機、成像背景裝置均有兩組，排布與卸料軌跡兩側；所述的光源有四組，每一側排布有兩組，位于線陣相機上下兩側，對物料進行打光；所述的兩組線陣相機均與FPGA連接，用于緩存、處理采集信號，FPGA與上位機通訊連接，用于傳輸圖像數據；所述的粉塵防護罩將光源、線陣相機、成像背景裝置包圍在內，僅留出物料下落通道；所述的空氣壓縮機、冷干機、儲氣罐、高頻電磁閥、陣列噴嘴通過管道依次相連，形成氣路；所述的上位機與高頻電磁閥電路板通訊連接，傳輸控制指令；所述的矸石皮帶、精煤皮帶依次位于物料落料點末端，接收物料并將其運輸。

作為優選，本發明提供的一種雙視角成像的原煤預排矸裝置，其特征在于溜槽式振動喂料機在給料時將物料排序，物料可從溜槽式振動喂料機有序下落。