[发明专利]基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：包括煤浆筒体(1)和Labview上位机(2)，所述煤浆筒体(1)的内部上方设置有光源(3)和工业相机(4)，所述煤浆筒体(1)的进料口通过进料管道(5)与尾矿池(6)的出口连接，所述进料管道(5)上设置有输送泵(7)，所述煤浆筒体(1)的底部出料口通过排料管道(8)与尾矿池(6)的进口连接，所述输送泵(7)、光源(3)和工业相机(4)与PLC控制器(9)电性连接，所述Labview上位机(2)与工业相机(4)连接并与PLC控制器(9)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)内设置有第一限位开关(10)和第二限位开关(11)，所述第一限位开关(10)用以判断煤浆液位是否到达可拍摄位置，所述第二限位开关(11)用以防止进料过快可能会污染煤浆筒体内的设备，所述第一限位开关(10)和第二限位开关(11)分别与PLC控制器(9)电性连接。

3.根据权利要求2所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：在第一限位开关(10)和第二限位开关(11)安装高度之间的煤浆筒体(1)的侧面开设有溢流口，所述溢流口通过溢流管道(12)与排料管道(8)连通，所述排料管道(8)上设置有排料阀(15)。

4.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述光源(3)设置有两个，两个光源(3)分别对称设置于工业相机(4)的两侧，所述工业相机(4)的上方设置有散热风扇(13)，所述散热风扇(13)与PLC控制器(9)电性连接。

5.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)的内壁上安装有光强传感器(14)，用以测量光的强度，所述光强传感器(14)与PLC控制器(9)电性连接。

6.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)的外部设置有遮光罩，用以避免外部光源的影响。

7.根据权利要求1所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测系统，其特征在于：所述煤浆筒体(1)内设置有电动搅拌装置，所述电动搅拌装置与PLC控制器(9)电性连接。

8.一种基于图像采集的浮选尾矿灰分检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)PLC控制器启动输送泵，通过进料管道将尾矿从尾矿池输送到煤浆筒体中；

(2)在煤浆液位达到第一限位开关处，第一限位开关将电信号传递给PLC控制器，PLC控制器接收到这一信号后开始计时，计时结束看作液位稳定，把计时完成这一信号通过PLC控制器传递给Labview上位机；

(3)通过光源照射煤浆，工业相机开始采集图像，散热风扇工作，工业相机拍摄的图像经网路上传至Labview上位机，图像按指定路径存储在Labview上位机中，将RGB图像转化为灰度图像，然后对灰度图像利用MATLAB图像分析工具对灰度图像进行特征提取，提取的灰度特征值输入到Labview上位机的煤浆灰分预测模型进行运算得到煤浆灰分值；

(4)图像采集后，Labview上位机发出指令经网路传输至PLC控制器，通过PLC控制器打开排料阀，放空煤浆筒体内煤浆，完成排料过程。

9.根据权利要求8所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测方法，其特征在于，图像采集中采用Labview采集的方式，程序主要包括了图像采集、定时控制和图像保存；图像采集，采用NI-IMAQdx函数，高速率采集；定时控制，通过设置采集时间为2～3分钟，在这时间段中采集多张图像；图像保存，图像规格为480*480，将图像按“年_月_日_时_分_秒”的命名方式保存。

10.根据权利要求8所述的基于图像采集的浮选尾矿灰分检测方法，其特征在于，所述步骤(1)中当尾矿液位超过溢流口位置时，超出的煤浆从溢流管道溢出，以保持液位稳定在此高度。