[發(fā)明專利]一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110671651.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113344276B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左蔚然;劉帥;郭寶;郭靜怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳鼎桂;蔡學(xué)俊

1.一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:采用相鄰篩孔孔徑之比為或倍的標(biāo)準(zhǔn)篩序篩子對(duì)全粒級(jí)入料礦石顆粒進(jìn)行篩分；

步驟S2:從篩分產(chǎn)品中選擇2個(gè)或以上數(shù)量的窄粒級(jí)礦石顆粒樣本；

步驟S3:對(duì)每個(gè)窄粒級(jí)顆粒樣本，采用給料機(jī)向輸送機(jī)給料，調(diào)整給料機(jī)以確保以重心最低的方式置于帶式輸送機(jī)上；

步驟S4:通過(guò)輸送機(jī)上方的圖像識(shí)別裝置，檢測(cè)每個(gè)窄粒級(jí)顆粒樣本的形狀指標(biāo)；

步驟S5:通過(guò)輸送機(jī)內(nèi)置的稱重裝置稱量每個(gè)單顆粒礦石的質(zhì)量，并根據(jù)顆粒質(zhì)量與體積的比值，獲得每個(gè)單顆粒的密度；

步驟S6:對(duì)每個(gè)窄粒級(jí)顆粒樣本，計(jì)算其每個(gè)形狀、質(zhì)量和密度性質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)集的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；

步驟S7:顆粒的長(zhǎng)度、寬度、高度、體積、面積、長(zhǎng)徑比和圓形度形狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)集分別采用最大極值分布、正態(tài)分布、威布爾分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、威布爾分布和威布爾分布來(lái)描述其概率分布密度；顆粒的質(zhì)量和密度指標(biāo)的數(shù)據(jù)集分別采用對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Logistic分布來(lái)描述其概率分布密度；

所述最大極值分布、正態(tài)分布、威布爾分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Logistic分布的概率密度分布函數(shù)分別如下：

最大極值分布：

正態(tài)分布：

威布爾分布：

對(duì)數(shù)正態(tài)分布：

Logistic分布：

其中，α、β、γ、δ依次代表概率密度函數(shù)的位置參數(shù)、尺度參數(shù)、形狀參數(shù)和閾值參數(shù)；

所述最大極值分布、正態(tài)分布、威布爾分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Logistic分布的概率密度函數(shù)的位置參數(shù)、尺度參數(shù)、形狀參數(shù)和閾值參數(shù)與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)集的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別存在以下關(guān)系：

最大極值分布：

正態(tài)分布：

威布爾分布：

δ用下式計(jì)算，

β可用下式之一計(jì)算；

對(duì)數(shù)正態(tài)分布：

Logistic分布：

其中，μ和σ分別代表某數(shù)據(jù)集的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，E代表歐拉系數(shù)；г(x)代表伽馬函數(shù)，此處用G₁、G₂分別代表

所述礦石顆粒的形狀、質(zhì)量、密度性質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)集的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差通過(guò)形如式(12)、(13)、(14)的公式進(jìn)行預(yù)測(cè)：

其中，顆粒的長(zhǎng)度、寬度、高度、體積、質(zhì)量、面積和圓形度數(shù)據(jù)集的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差采用形如式(12)的公式進(jìn)行預(yù)測(cè)：

其中，Y_ij代表第i的粒級(jí)的第j種顆粒性質(zhì)的數(shù)據(jù)集的平均值μ或標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，μ_ix代表第i個(gè)粒級(jí)顆粒的幾何平均粒度；參數(shù)a和b為系數(shù)，其值根據(jù)對(duì)所檢測(cè)的多個(gè)窄粒級(jí)顆粒的Y_ij和μ_ix進(jìn)行擬合確定；

當(dāng)顆粒高度數(shù)據(jù)集的平均值μ或標(biāo)準(zhǔn)偏差σ采用形如式(12)的公式進(jìn)行擬合時(shí)，如果b參數(shù)的值明顯小于1，則采用形如式(13)的公式進(jìn)行擬合：

Y_ij＝a{1-exp[-b(μ_ix-c)]} (13)

其中，顆粒的密度和長(zhǎng)徑比數(shù)據(jù)集的平均值μ或標(biāo)準(zhǔn)偏差σ可以采用式(12)、(13)或(14)之一進(jìn)行預(yù)測(cè)；

式(14)的形式如下：

Y_ij＝a{exp[-b(μ_ix)]}+c (14)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述圖像識(shí)別裝置采用三維激光掃描儀或圖像識(shí)別相機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S3給料時(shí)顆粒以單隊(duì)列形式轉(zhuǎn)移到帶式輸送機(jī)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S2中窄粒級(jí)的數(shù)量應(yīng)大于等于式(12)、(13)、(14)在應(yīng)用于特定顆粒性質(zhì)指標(biāo)時(shí)所需的公式系數(shù)的數(shù)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦石顆粒形狀、質(zhì)量、密度指標(biāo)概率分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)集指在某個(gè)窄粒級(jí)內(nèi)的顆粒的某項(xiàng)顆粒性質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)集合。