本發(fā)明涉及煤炭分選領(lǐng)域，特別涉及一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

密度分布是煤炭分選過程中重要的分選指標之一，而實時有效的煤料密度分布檢測方法的缺失制約了選煤廠自動化的發(fā)展。目前，煤料密度分布的測量方法仍以傳統(tǒng)的浮沉試驗法為主，精度高但耗費人力物力和時間，無法用于實時指導(dǎo)生產(chǎn)。選煤廠改良后的快浮手段可以加快預(yù)估煤料密度分布，但仍達不到實時檢測的目的，所測數(shù)據(jù)也不完全具有代表性。近年來，機器視覺技術(shù)用于煤料密度分布預(yù)測的研究日益增多，實時檢測效果顯著，且對于干燥、干凈的單層煤料預(yù)測精度最好。然而，選煤廠復(fù)雜的工況制約了該技術(shù)的應(yīng)用，主要難點包括：第一、皮帶運輸機上煤料表面潮濕，多被煤粉覆蓋，導(dǎo)致機器視覺很難識別煤粒；第二、皮帶運輸機上煤料多呈堆積狀態(tài)，機器視覺技術(shù)只能分析表層煤料密度分布，預(yù)測結(jié)果不具有代表性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過提供一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中機器視覺設(shè)備難以識別煤粒，以及機器視覺技術(shù)只能分析表層煤料密度分布的技術(shù)問題，使得待檢測的煤料表面干凈、干燥且呈單層分布，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現(xiàn)場適應(yīng)能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便于通過機器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。本發(fā)明提供了一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，包括：

振動篩，用于獲取煤料，并將煤料分散和煤泥過濾；

沖洗裝置，設(shè)置在所述振動篩的上方，提供水壓力對所述振動篩上的煤料進行沖洗；

熱風烘干裝置，設(shè)置在所述振動篩的上方，用于烘干所述振動篩上的煤料，并將吸收的水汽分離為熱空氣和水；

平板溜槽，傾斜設(shè)置在所述振動篩的下方，從所述振動篩上分散和過濾后的煤料進入所述平板溜槽；

圖像采集裝置，垂直于所述平板溜槽并設(shè)置在所述平板溜槽的上方，對所述平板溜槽上的煤料的圖像進行采集；

上位機，與所述圖像采集裝置進行通信，獲取所述圖像采集裝置采集的煤料的圖像，并根據(jù)所述圖像分析煤料密度分布。

進一步地，還包括：第一皮帶輸送機；

所述第一皮帶輸送機設(shè)置在所述振動篩的上游，將煤料輸送至所述振動篩。

進一步地，還包括：第一V型料斗；

所述第一V型料斗設(shè)置在所述第一皮帶輸送機與所述振動篩之間，所述第一皮帶輸送機上的煤料經(jīng)所述第一V型料斗落入所述振動篩。

進一步地，還包括：第二皮帶輸送機；

所述第二皮帶輸送機設(shè)置在所述平板溜槽的下游，所述平板溜槽下落的煤料落入所述第二皮帶輸送機。

進一步地，還包括：第二V型料斗；

所述第二V型料斗設(shè)置在所述平板溜槽與所述第二皮帶運輸機之間，所述平板溜槽上的煤料經(jīng)所述第二V型料斗落入所述第二皮帶運輸機。

進一步地，所述熱風烘干裝置包括：隔離罩、熱風風干機及旋風汽水分離器；

所述隔離罩設(shè)置在所述振動篩的上方；

所述熱風風干機設(shè)置在所述隔離罩內(nèi)部；

所述旋風汽水分離器與所述隔離罩固定連接。

進一步地，所述圖像采集裝置包括：遮光罩、工業(yè)相機及光源；

所述遮光罩垂直于所述平板溜槽并設(shè)置在所述平板溜槽的上方；

所述工業(yè)相機設(shè)置在所述遮光罩內(nèi)部，所述工業(yè)相機與所述上位機連接；

所述光源設(shè)置在所述遮光罩內(nèi)，所述光源均勻分布在所述工業(yè)相機外側(cè)。

進一步地，所述光源為三基色LED芯片燈。

進一步地，所述平板溜槽的傾斜角度為30-60°。

進一步地，所述振動篩為慣性圓運動振動篩，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。

本發(fā)明提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果或優(yōu)點：

本發(fā)明提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，振動篩可以將待測煤料充分分散；沖洗裝置保證待測煤料沖洗完全，煤料表面煤灰和沖洗水沿著篩孔沖出，提高了煤料的清潔度；熱風烘干裝置將水汽分離為水和干燥熱空氣，水可做循環(huán)沖洗水，干燥熱空氣可作為熱風烘干機循環(huán)使用，節(jié)省了能耗，熱風烘干裝置可將煤料表面水分含量5％以內(nèi)，提高了煤料的干燥度。表面干燥、干凈的待測煤料經(jīng)平板溜槽呈單層煤料分散下滑，通過圖像采集裝置采集煤料的實時圖像，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現(xiàn)場適應(yīng)能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便于通過機器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例通過提供一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中機器視覺設(shè)備難以識別煤粒，以及機器視覺技術(shù)只能分析表層煤料密度分布的技術(shù)問題，使得待檢測的煤料表面干凈、干燥且呈單層分布，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現(xiàn)場適應(yīng)能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便于通過機器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。

參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，包括：

振動篩15，用于獲取煤料，并將煤料分散；

沖洗裝置2，設(shè)置在振動篩15的上方，提供水壓力對振動篩15上的煤料進行沖洗；

熱風烘干裝置3，設(shè)置在振動篩15的上方，用于烘干振動篩15上的煤料，并將吸收的水汽分離為熱空氣和水；

平板溜槽13，傾斜設(shè)置在振動篩15的下方，從振動篩15上為過濾的煤料進入平板溜槽13；

圖像采集裝置，垂直于平板溜槽13并設(shè)置在平板溜槽13的上方，對平板溜槽13上的煤料的圖像進行采集；

上位機9，與圖像采集裝置進行通信，獲取圖像采集裝置采集的煤料的圖像，并根據(jù)圖像分析煤料密度分布。

在上述煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實施例還提供了多種優(yōu)選技術(shù)方案：

一種優(yōu)選技術(shù)方案，煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)還包括：第一皮帶輸送機1；第一皮帶輸送機1設(shè)置在振動篩15的上游，將煤料輸送至振動篩15。

接上述技術(shù)方案，煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)還包括：第一V型料斗16；第一V型料斗16設(shè)置在第一皮帶輸送機1與振動篩15之間，第一皮帶輸送機1上的煤料經(jīng)第一V型料斗16落入振動篩15。

接上述技術(shù)方案，煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)還包括：第二皮帶輸送機11；第二皮帶輸送機11設(shè)置在平板溜槽13的下游，平板溜槽13下落的煤料落入第二皮帶輸送機11。

接上述技術(shù)方案，煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)還包括：第二V型料斗12；第二V型料斗12設(shè)置在平板溜槽13與第二皮帶運輸機11之間，平板溜槽13上的煤料經(jīng)第二V型料斗12落入第二皮帶運輸機11。

上述一種或多種技術(shù)方案中，熱風烘干裝置3包括：隔離罩5、熱風風干機4及旋風汽水分離器6；隔離罩5設(shè)置在振動篩15的上方；熱風風干機4設(shè)置在隔離罩5內(nèi)部；旋風汽水分離器6與隔離罩5固定連接。

接上述技術(shù)方案，圖像采集裝置包括：遮光罩7、工業(yè)相機8及光源10；遮光罩7垂直于平板溜槽13并設(shè)置在平板溜槽13的上方；工業(yè)相機8設(shè)置在遮光罩7內(nèi)部，工業(yè)相機8與所述上位機9連接；光源10設(shè)置在遮光罩7內(nèi)，光源10均勻分布在工業(yè)相機8外側(cè)。

上述一種或多種技術(shù)方案中，光源10為三基色LED芯片燈。

上述一種或多種技術(shù)方案中，平板溜槽13的傾斜角度為30-60°。

上述一種或多種技術(shù)方案中，振動篩15為慣性圓運動振動篩15，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)進行說明：參見圖1，本實施例中，振動篩15采用慣性圓運動振動篩15，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔大小為1mm，振動篩15可以將待測煤料充分分散。沖洗裝置2經(jīng)過多孔噴頭沖洗待測煤料，本實施例中設(shè)置了兩排多孔噴頭，每排相鄰多孔噴頭間隔30cm，保證待測煤料沖洗完全，煤料表面煤灰和沖洗水沿著篩孔進入篩下料斗14，可直接進入浮選車間。熱風烘干裝置3經(jīng)過熱風排風口烘干待測煤料表面游離水分，本實施例中熱風烘干裝置3采用熱泵烘干機，設(shè)置了四排排風口，每排相鄰排風口間隔30cm，熱風溫度為75℃±5℃。隔離罩5采用鋁制材料，重量輕，可減少潮濕熱空氣外溢，保持罩內(nèi)烘干溫度；隔離罩5內(nèi)潮濕熱空氣經(jīng)旋風汽水分離器6，分離為水和干燥熱空氣，水可做循環(huán)沖洗水，干燥熱空氣可作為熱風烘干機循環(huán)使用，節(jié)省了能耗；熱風烘干裝置3可實現(xiàn)煤料表面水分含量5％以內(nèi)；表面干燥、干凈的待測煤料經(jīng)平板溜槽13呈單層煤料分散下滑，本實施例中平板溜槽13為鐵板材料，傾斜角度30°。煤料密度分布在線檢測裝置中，遮光罩7、工業(yè)相機8、光源10均垂直于平板溜槽13；遮光罩7為鐵皮材料，光源10為三基色LED芯片燈四臺，圍繞工業(yè)相機8均勻分布，相鄰LED芯片燈角度互為90°；工業(yè)相機8固定于遮光罩7頂部中心，選用德國Baumer HX C13高速相機，圖像分辨率為1280*1024像素，幀率500幀/秒；工業(yè)相機8實時拍攝煤料圖像，經(jīng)千兆以太網(wǎng)接口傳輸至信息處理器進行煤料圖像分析，經(jīng)圖像分割與識別、表面特征參數(shù)提取、煤粒密度級及質(zhì)量預(yù)測算法，最終實時統(tǒng)計分析煤料密度分布，并在線顯示待測煤料密度分布檢測結(jié)果。煤料在線檢測完成后，經(jīng)V型料斗緩沖落入皮帶輸送機，運輸至后續(xù)加工環(huán)節(jié)。

參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種或多種技術(shù)方案，至少具備以下有益效果：

本發(fā)明實施例提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，振動篩15可以將待測煤料充分分散；沖洗裝置2保證待測煤料沖洗完全，煤料表面煤灰和沖洗水沿著篩孔沖出，提高了煤料的清潔度；熱風烘干裝置3將水汽分離為水和干燥熱空氣，水可做循環(huán)沖洗水，干燥熱空氣可作為熱風烘干機循環(huán)使用，節(jié)省了能耗，熱風烘干裝置3可將煤料表面水分含量5％以內(nèi)，提高了煤料的干燥度。表面干燥、干凈的待測煤料經(jīng)平板溜槽13呈單層煤料分散下滑，通過圖像采集裝置采集煤料的實時圖像，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現(xiàn)場適應(yīng)能力和檢測精度，為上位機9提供了準確的煤料圖像信息，便于通過機器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。