[發明專利]一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法及系統

有效

• 申請號: 202110472310.3
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113104945B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 董憲姝;馬曉敏;樊玉萍;韓宜純;姚素玲;孫冬;鞏固
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;鄧東東

本發明一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法及系統，屬于煤泥水智能加藥技術領域；所要解決的技術問題為：提供一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法的改進；解決上述技術問題采用的技術方案為：包括如下步驟：采集入料管上的入料流量、入料濃度及溢流水濁度數據發送至智能控制器，采集煤泥水的絮團圖像數據發送至智能控制器；智能控制器將采集的數據進行圖像處理、BP神經網絡預測、模糊識別；將采集的煤泥水的絮團圖像進行處理后得到目標絮團當前時刻的分形維數；通過BP神經網絡預測下一時刻目標絮團的分形維數目標值；將通過圖像處理得到的絮團的分形維數與絮團的分形維數目標值進行比較，來控制加藥量；本發明應用于煤礦。

技術領域

本發明一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法及系統，屬于煤泥水智能加藥方法及系統技術領域。

背景技術

煤炭在我國能源結構中占據重要地位，煤炭清潔生產與利用對生態環境至關重要，隨著近年來能源結構的不斷優化調整，國家和社會對能源的清潔使用和環境保護提出了更高的要求，就選煤行業來說，選煤廠的核心目標是提高經濟效益，選煤廠最大經濟效益的數學表達式為：max[f(x)]＝∑R_iP_i－c₁－c₂(i＝l，…，n)，上式中：R_i為第i種產品的產率，P_i為第i中產品的售價，n為方案中產品總數，c₁為加工費，c₂為原煤費，f(x)為效益函數。

選煤廠的智能化建設從減少人力降低加工費、減少提高產率兩方面入手可以最有效提高選煤廠的經濟效益，從而實現精準分離、精細管理、增量提效的目標。

在智能化選煤廠的建設中固液分離智能化十分重要，而濃縮沉降過程在固液分離智能化中占據核心地位。傳統的濃縮環節主要依靠人工經驗和部分技術參數來選擇絮凝劑和凝聚劑的添加量，造成藥劑浪費，也使藥劑不能發揮最大作用。目前濃縮沉降環節，比較粗糙，缺乏在線檢測裝置，關于濃縮機濃縮環節的許多關鍵變量無法實現實時獲取，導致無法動態了解濃縮沉降過程，藥劑添加調節存在滯后的現象。因此，提出一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法及系統。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法的改進及其系統的硬件改進。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于絮團特性反饋的煤泥水智能加藥方法，包括如下步驟：

步驟一：數據采集：通過檢測系統采集入料管上的入料流量、入料濃度及溢流水濁度數據發送至智能控制器，通過圖像采集裝置采集煤泥水的絮團圖像數據發送至智能控制器；

步驟二：數據處理：智能控制器將步驟一采集的數據進行圖像處理、BP神經網絡預測、模糊識別；

通過圖像處理將采集的煤泥水的絮團圖像進行預處理、去噪、目標邊緣提取后得到目標絮團當前時刻的分形維數；

通過BP神經網絡預測下一時刻目標絮團的分形維數目標值；

步驟三：加藥控制：將通過圖像處理得到的絮團的分形維數與絮團的分形維數目標值進行比較，來控制加藥量。

所述步驟二中的通過圖像處理得到絮團的分形維數的具體步驟如下：

步驟2.1.1：圖像預處理：采用四領域拉普拉斯算子與圖像做空域卷積；

步驟2.1.2：圖像去噪：采用三窗口中止濾波濾除圖像噪聲；

步驟2.1.3：目標邊緣提取：采用Canny算子提取絮團邊緣輪廓，并將Canny算子檢測目標絮團圖像進行形態學膨脹處理，填補缺失處并進行細化；