[發明專利]一種基于動態PCA蒸發結晶固液分離系統及方法

有效

• 申請號: 202110572622.1
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113307435B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 趙澤盟;劉清寶;史元騰
• 申請（專利權）人: 中煤能源研究院有限責任公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;C02F9/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種基于動態PCA蒸發結晶固液分離系統，其特征在于，包括控制器（20）和固液分離單元；

所述固液分離單元包括自上而下設置的蒸發結晶工藝設備（17）、旋流器（1）、離心分離機（5）和干燥設備（18）；其中，旋流器（1）的輸入端上還連接設置有待分離物料裝置（19）；旋流器（1）和離心分離機（5）的輸出端分別還連接在蒸發結晶工藝設備（17）的輸入端上；

所述控制器（20）的輸入端分別連接圖像采集模塊和信號輸入模塊，控制器（20）的輸出端分別連接圖像預處理模塊和數據處理模塊；所述圖像采集模塊的輸入端分別連接第一高清攝像頭（2）和第二高清攝像頭（6）；信號輸入模塊的輸入端分別連接第一流量儀表（9）、第一TDS分析儀表（10）、第一溫度儀表（11）、第一壓力儀表（12）以及第二流量儀表（13）、第二TDS分析儀表（14）、第二溫度儀表（15）和第二壓力儀表（16）；

所述第一高清攝像頭（2）裝配在旋流器（1）上，第二高清攝像頭（6）裝配在離心分離機（5）的物料出口，所述第一流量儀表（9）、第一TDS分析儀表（10）、第一溫度儀表（11）、第一壓力儀表（12）設置在待分離物料裝置（19）的出口端，所述第二流量儀表（13）、第二TDS分析儀表（14）、第二溫度儀表（15）和第二壓力儀表（16）設置在離心分離機（5）的進口端；

所述旋流器（1）內和離心分離機（5）出口的物料均采用動態PCA模型進行篩分，用于建立第一PCA模型和第二PCA模型；

其中，第一PCA模型用于輸入待分離物料裝置（19）的物料基本信息、降噪處理后的旋流器內物料圖像信息和動態信息并輸出監測值T₁²，其中監測值T₁²對應控制限值T_1L²；當監測值T₁²大于控制限值T_1L²時，物料返回蒸發結晶工藝設備（17）；所述控制限值T_1L²計算公式如下：

其中，a為檢驗水平，取值0.95，F_k,n-1,a為檢驗水平為a，自由度為k，n-1的條件下F分布的臨界值；

其中，第二PCA模型用于輸入離心分離機（5）進口物料的基本信息、降噪處理后的離心分離機（5）出口物料圖像信息和動態信息并輸出監測值T₂²，其中監測值T₂²對應控制限值T_2L²；當監測值T₂²值小于控制限值T_2L²時，物料進入干燥設備（18）；當監測值T₂²值大于控制限值T_2L²時，物料返回蒸發結晶工藝設備（17）；所述控制限值T_2L²的計算公式與控制限值T_1L²計算公式相同。

2.根據權利要求1所述的一種基于動態PCA蒸發結晶固液分離系統，其特征在于，所述控制器（20）上設置人機交互模塊，人機交互模塊輸入端連接控制器的輸出端，用于顯示第一高清攝像頭（2）和第二高清攝像頭（6）中所獲取的圖像，以及顯示第一流量儀表（9）、第一TDS分析儀表（10）、第一溫度儀表（11）、第一壓力儀表（12）以及第二流量儀表（13）、第二TDS分析儀表（14）、第二溫度儀表（15）和第二壓力儀表（16）、圖像預處理模塊和數據處理模塊的信號信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于動態PCA蒸發結晶固液分離系統，其特征在于，所述控制器（20）的輸出端經監測模塊連接監測器，所述監測器分別裝配在旋流器（1）和離心分離機（5）的物料出口輸出端上。