[发明专利]一种智能分选方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭分选方法及系统，具体涉及一种适用于煤矸石分选的智能分选方法及系统。

背景技术

选煤是煤炭生产过程中必须进行的工艺步骤，而排矸是选煤工艺的重要步骤之一。目前，我国大部分煤炭生产仍延续着人工排矸的落后方式，这种排矸方式不仅劳动强度大、且生产效率低下，同时矸石拣选率也直接受排矸生产作业人员身体体能、人员素质、当班时的情绪、工作责任心和管理水平等多个人为因素的影响，使煤炭的生产质量缺乏保障。人工排矸生产方式之外还有传统的重介分离等排矸方式，这些生产方式除要消耗大量的电能外，还会产生大量的粉尘和大量难以处理的煤泥污染物，对空气，对人和农作物赖以生存的水源和耕地造成严重的破坏和污染，尤其是在我国主要产煤地区出现的开采煤炭资源与环境污染以及原本就十分匮乏的水资源间的矛盾日显突出。已有不少煤炭生产加工企业不同程度地受到我国环境保护法的制约，造成设备闲置，产量下降，经济损失严重。

为了改变煤炭生产过程中这种落后的排矸生产方式，推动煤炭生产工业的技术进步和节能减排，保护环境和资源，急需一种节能降耗且环保的用于煤矸石分选的设备。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种适用于煤矸石分选的智能分选方法及系统，该方法及系统基于图像识别技术对煤矸石进行智能分选。

依据本发明提供的第一种技术方案，提供一种智能分选系统包括原料输送机1、块煤分筛装置2、缓冲料仓3、布料器4、工作平台5、智能分选装置6、执行机构7、矸石输送机8、块煤输送机9、清扫装置10、除尘系统11、吸尘罩12和引风机13，大块物料由原料输送机1送入块煤分筛装置2，筛分后的物料按不同的粒度级进入缓冲料仓3，再经由布料器4均匀布料后进入工作平台5；当物料经工作平台5通过智能识别装置6时，若智能识别装置6发现有矸石通过，则智能识别装置通过PLC可编程逻辑控制器把信号传给执行机构7，执行机构7通过电磁阀动作使来自于气泵的高压气体经高压软管推动气缸动作，气缸带动与气缸连接的机械手把煤矸石推到煤矸石输送机上，大块煤则继续由工作平台输运到块煤输送机；清扫装置10的作用是吹掉物料粘着的灰尘颗粒，除尘系统11是将吸尘罩12内的这些灰尘颗粒处理掉，再由引风机13将洁净空气排出。

所述智能分选系统适用于煤矸石分选。

本发明的智能分选系统使用摄像机或摄像头或CCD器件作为图像信号采集装置。

优选地，图像信号采集装置安装在距离工作平台正上方40厘米到60厘米之间。清扫装置进一步包含吹扫器，该吹扫器安装在工作平台的正上方。该吹扫器安装在工作平台的正上方40厘米处。此外，执行机构安装在工作平台一侧，执行动作部分气缸应该与工作平台保持水平但不接触。

依据本发明提供的第二技术方案，提供一种智能分选方法，包括以下步骤：

第一步，确定标准阀值：

在待选块煤产品中挑选出有代表性的样品，分别通过人工辨别确认矸石与煤；然后将矸石样品与煤样品分别置于系统摄像头下进行比对；调整阀值参数直至合适数值分出矸石信号与煤信号为止；

第二步，系统逆煤流启动：

确认标准阀值后，产品输送机启动(矸石输送机，块煤输送机)→除尘系统启动(引风机、反吹风机、反吹回转、卸料器)→执行机构启动→工作输送机启动→清扫装置启动→布料器器启动→块煤分筛装置启动→原料输送机启动，子系统启动完成，等待待选产品入料。

第三步，启动图像处理系统，对工作平台上的含有煤矸石的块煤实施分选：

系统在初始化之后，由图像采集系统实时提取原始图像，图像采集的控制由主控计算机完成，采集到的原始图像信息送入图像处理系统，该系统选用DSP系统完成，对图像进行增强、滤波、分割和特征提取。将处理结果传送到主控计算机，主控计算机将特征信息送入识别系统进行识别，识别系统将识别结果传送到主控计算机上，主控计算机按照识别出来的类型调用相应的模型，比较、计算、送出不同的信号给执行系统运行。

在智能分选方法中利用以下的步骤(1)-(3)进行图象处理，以获得处理后的图像识别信号来传递给执行系统：

(1)使用高斯平滑处理对图像进行去噪处理；

(2)煤矸石的对比度增强处理；

(3)图像二值化处理。

本发明所述的智能系列分选系统集成应用影像、计算机、PLC等技术，完成了全新的煤矸石在线实时自动识别分选系统的设计。在节约了成本同时，有效地提高了煤矸石分选的识别可靠性。

附图简要说明