[发明专利]一种浮游选煤过程自动控制系统与方法

说明书

一种浮游选煤过程自动控制系统与方法，系统包括浮选机、矿浆预处理器、胶体磨、捕收剂储存桶、起泡剂储存桶，检测设备和执行设备；胶体磨与浮选机和矿浆预处理器相连，起泡剂储存桶与浮选机和矿浆预处理器相连接，浮选机内设有与执行设备连接的检测设备。利用像机对浮选泡沫和压滤后的浮选尾矿进行实时检测，采集泡沫和压滤后的尾矿图像信息，上传至工控机，提取泡沫图像和尾矿图像的各个实时状态特征参数的值，并与由离线标准实验测定的设定阈值比较，得到富集精煤的泡沫信息和尾矿跑煤量信息；由工控机根据泡沫信息和跑煤量按照控制方法实时调节加药量、清水量、进气量。确保浮选机始终处于较好的工作状态，保障产品质量稳定。

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统与方法，尤其是一种适用于煤与矿物杂质分选的浮游选煤过程自动控制系统与方法。

背景技术

在浮游选煤的过程中，有许多可变因素需要操作者进行判断，操作员的经验对保证最终产品质量和产率具有重要的影响。浮游选煤过程自动控制可以克服人工操作的不足，保证各个工艺参数处在最佳状态，在保证精煤质量的前提下，提高产量，节省药剂，降低劳动力强度。目前，煤泥浮选效果主要取于浮选操作者的操作经验和精心程度，眼看手调，定性操作。浮选的各项经济指标的实现以及生产过程的稳定和调整，需要操作者能进行符合规律的及时操作，入浮煤浆的浓度的大小，浮选剂的添加，充气量的多少，这些繁多的控制不仅要操作者有极高的专业素养和工作经验，同时要投入大量的精力，劳动强度很大。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种替代人工控制调节各个工艺参数、降低劳动力强度和要求、提高分选生产效率和精煤质量稳定、节省浮选药剂用量的浮游选煤过程自动控制系统与方法。

技术方案：本发明的浮游选煤过程自动控制系统，包括浮选机、矿浆预处理器、胶体磨、捕收剂储存桶、起泡剂储存桶，检测设备和执行设备；所述的捕收剂储存桶设在胶体磨上方，胶体磨经管路分别与浮选机和矿浆预处理器相连接，所述的起泡剂储存桶经管路分别与浮选机和矿浆预处理器相连接，矿浆预处理器一侧设有进水管和煤浆管，另一侧设有与浮选机底部相连通的入浮煤浆管；所述的浮选机一侧设有气源管，另一侧设有尾矿出口管，所述的浮选机的浮选室内设有检测设备，检测设备与执行设备连接。

所述的检测设备包括泡沫检测设备、尾矿检测设备和工控机；所述的泡沫检测设备和尾矿检测设备分别包括遮光罩、相机和光源，所述相机和光源设在遮光罩内，相机和光源受工控机控制，工控机的输出端与执行设备的控制器输入端连接。

所述的执行设备包括控制器和电动阀；所述的电动阀包括设在进水管上的清水补充阀、设在煤浆管上的入选煤浆阀、设在气源管上的进气阀、设在分别进入矿浆预处理器管路上的预处理起泡剂加药阀和预处理捕收剂加药阀、设在分别进入浮选机管路上的浮选起泡剂加药阀和浮选捕收剂加药阀；所述浮选起泡剂加药阀、浮选捕收剂加药阀、清水补充阀和进气阀受控制器控制。

所述的光源为LED光源，布置在摄像机四周并对称安装；在LED光源前端配有毛玻璃罩。

所述遮光罩为采用不透光材质制成的金属骨架。

上述浮游选煤过程自动控制系统的控制方法，包括如下步骤：

(1)将入选煤浆输送进矿浆预处理器内，按常规根据入选煤浆浓度给入药量，矿浆预处理器出料口输出的入浮煤浆进入浮选机，检测设备中的相机检测浮选机浮选室和尾矿经压滤后的尾矿出口，拍摄富集精煤的浮选泡沫图片和压滤后的浮选尾矿图片，并传输到工控机；

(2)工控机对相机拍摄到的富集精煤的浮选泡沫图片和压滤后的浮选尾矿图片进行实时的数字图像处理，获得气泡个数、气泡大小均值、气泡运动速率、尾矿灰度均值这四个特征参数的值，对富集精煤的浮选泡沫图片进行分割处理，提取图像中的气泡个数、气泡大小均值、气泡运动速率；对压滤后的浮选尾矿进行图像处理，提取尾矿灰度均值；