[發明專利]一種基于雙能X射線礦石智能分選設備和方法

在審

• 申請號: 202110292200.9
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113019955A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 肖颯
• 申請（專利權）人: 合肥名德光電科技股份有限公司
• 主分類號: B07C5/02
• 分類號: B07C5/02;B07C5/34;B07C5/36;B08B7/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 李佼佼

本發明公開了一種基于雙能X射線礦石智能分選設備和方法。本發明包括布料裝置、識別裝置、執行裝置、除塵系統、散熱系統和X射線隔離保護系統；識別裝置包括設置在傳動皮帶上方的雙能X射線發生裝置和雙能X射線發生裝置直射點下方的雙能X射線探測器；執行裝置由電磁閥、分選氣缸和噴嘴構成，用于控制高壓風在目標礦石在拋出過程中對礦石進行噴吹擊打。本發明通過圖像采集獲取好料和廢料圖片作為深度學習模型訓練樣本集，對采集的礦石樣本圖像進行處理，找到目標區域并進行分割后，將小目標圖像送入訓練好的分類模型中，對比識別為好料和廢料的置信度，根據多分類信息融合后的類別，確定物料種類，提高了礦石分選效率，同時節能環保。

技術領域

本發明屬于礦石分選技術領域，特別是涉及一種基于雙能X射線礦石智能分選設備和方法。

背景技術

隨著現代工業各領域的快速發展，市場對于礦石、尤其金屬礦石的需求量越來越大，同時，對于礦石的品味要求也越來越高，然而現在很多礦場開采方式仍比較落后，礦石分選由人工揀選完成，工人需要忍受長時間的機器噪音和灰塵感染，且方式生產效率低、分選的經濟成本高、分選精度也比較低。近幾年，利用CCD相機和X射線的成像方式，該方式利用不同密度的原料在X射線照射下的衰減度不同，呈現不同投射強度，從而生成不同灰度特征的圖像，然后利用融合信息對物料分類識別。然而，這種圖像識別方式受環境和光源影響較大，算法魯棒性較差，對于物料、連接、重合或者遮擋等問題無法解決，因而具有一定的缺陷和不足。

為了解決傳統選礦方式和精度方面的缺陷和不足，現提供一種基于雙能X射線礦石智能分選設備和方法。該設備采用高規格的光交射源，集成高壓發生器、X射線管、控制電路和散熱系統，信號更均勻、穿透力更強；同時，圖像采集裝置選用進口高性能雙能X射線探測器，全光譜多譜段掃描成像，圖像信噪比更高，物料特征更加突出；物料分類識別通過深度學習神經網絡物品識別技術對礦石圖像進行分析識別，并融合物料紋理特征和密度分布特征、粒度大小、K值、占空比等信息，準確度較高；執行裝置通過準確控制高壓風對廢料、雜質進行噴吹，實現精確、高效、節能的全自動礦石干選。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于雙能X射線礦石智能分選設備和方法，通過圖像采集獲取好料和廢料圖片作為深度學習模型訓練樣本集，對采集的礦石樣本圖像進行處理，找到目標區域并進行分割后，將小目標圖像送入訓練好的分類模型中，解決了現有的礦石和廢石不容易區分、人工干選效率較低的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種基于雙能X射線礦石智能分選設備，包括布料裝置、識別裝置、執行裝置、除塵系統、散熱系統和X射線隔離保護系統，

所述布料裝置，用于從振動斗將礦石輸入料口，通過布料驅動電機將礦石均勻平攤到傳動皮帶上；

所述識別裝置包括設置在傳動皮帶上方的雙能X射線發生裝置和雙能X射線發生裝置直射點下方的雙能X射線探測器；

所述執行裝置由電磁閥、分選氣缸和噴嘴構成，用于控制高壓風在目標礦石在拋出過程中對礦石進行噴吹擊打；

所述除塵系統安裝在振動斗上，用于對礦石輸送過程中灰塵進行除塵；

所述散熱系統安裝在識別裝置上，用于對雙能X射線發生裝置工作過程中產生的熱量進行散熱；

所述X射線隔離保護系統為罩設在雙能X射線發生裝置外部的鉛房，用于防止X射線對人體造成傷害。

優選地，所述雙能X射線探測器采用凹槽式底座進行固定；所述凹槽式底座，用于根據射線入射角調整探測器的排版弧度，糾正物料成像發生的變形。

優選地，所述執行裝置的噴嘴為高壓風噴嘴；所述高壓風噴嘴呈陣列式布置，根據被執行對象的位置和形狀信息，智能控制相應位置的多個高壓風噴嘴開合狀態及開合時間。