本實(shí)用新型涉及煤炭分選領(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(biāo)之一，而實(shí)時(shí)有效的煤料密度分布檢測方法的缺失制約了選煤廠自動(dòng)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(yàn)法為主，精度高但耗費(fèi)人力物力和時(shí)間，無法用于實(shí)時(shí)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(dá)不到實(shí)時(shí)檢測的目的，所測數(shù)據(jù)也不完全具有代表性。近年來，機(jī)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(shí)時(shí)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(diǎn)包括：第一、皮帶運(yùn)輸機(jī)上煤料表面潮濕，多被煤粉覆蓋，導(dǎo)致機(jī)器視覺很難識(shí)別煤粒；第二、皮帶運(yùn)輸機(jī)上煤料多呈堆積狀態(tài)，機(jī)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(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型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(jī)器視覺設(shè)備難以識(shí)別煤粒，以及機(jī)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(jī)提供了準(zhǔn)確的煤料圖像信息，便于通過機(jī)器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。本實(shí)用新型提供了一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，包括：

振動(dòng)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(dòng)篩的上方，提供水壓力對所述振動(dòng)篩上的煤料進(jìn)行沖洗；

熱風(fēng)烘干裝置，設(shè)置在所述振動(dòng)篩的上方，用于烘干所述振動(dòng)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(dòng)篩的下方，從所述振動(dòng)篩上分散和過濾后的煤料進(jìn)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(jìn)行采集；

上位機(jī)，與所述圖像采集裝置進(jìn)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(jìn)一步地，還包括：第一皮帶輸送機(jī)；

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

進(jìn)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(jī)與所述振動(dòng)篩之間，所述第一皮帶輸送機(jī)上的煤料經(jīng)所述第一V型料斗落入所述振動(dòng)篩。

進(jìn)一步地，還包括：第二皮帶輸送機(jī)；

所述第二皮帶輸送機(jī)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(jī)。

進(jìn)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(yùn)輸機(jī)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(yùn)輸機(jī)。

進(jìn)一步地，所述熱風(fēng)烘干裝置包括：隔離罩、熱風(fēng)風(fēng)干機(jī)及旋風(fēng)汽水分離器；

所述隔離罩設(shè)置在所述振動(dòng)篩的上方；

所述熱風(fēng)風(fēng)干機(jī)設(shè)置在所述隔離罩內(nèi)部；

所述旋風(fēng)汽水分離器與所述隔離罩固定連接。

進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置包括：遮光罩、工業(yè)相機(jī)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(jī)設(shè)置在所述遮光罩內(nèi)部，所述工業(yè)相機(jī)與所述上位機(jī)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(jī)外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述光源為三基色LED芯片燈。

進(jìn)一步地，所述振動(dòng)篩為慣性圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩，震動(dòng)頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。

本實(shí)用新型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(diǎn)：

本實(shí)用新型提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，振動(dòng)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(fēng)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(fēng)烘干機(jī)循環(huán)使用，節(jié)省了能耗，熱風(fēng)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(shí)時(shí)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(jī)提供了準(zhǔn)確的煤料圖像信息，便于通過機(jī)器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)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(jī)器視覺設(shè)備難以識(shí)別煤粒，以及機(jī)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(jī)提供了準(zhǔn)確的煤料圖像信息，便于通過機(jī)器視覺技術(shù)分析煤料的密度分布。

參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，包括：

振動(dòng)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(dòng)篩15的上方，提供水壓力對振動(dòng)篩15上的煤料進(jìn)行沖洗；

熱風(fēng)烘干裝置3，設(shè)置在振動(dòng)篩15的上方，用于烘干振動(dòng)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(dòng)篩15的下方，從振動(dòng)篩15上為過濾的煤料進(jìn)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(jìn)行采集；

上位機(jī)9，與圖像采集裝置進(jìn)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，本實(shí)用新型實(shí)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(jī)1；第一皮帶輸送機(jī)1設(shè)置在振動(dòng)篩15的上游，將煤料輸送至振動(dòng)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(jī)1與振動(dòng)篩15之間，第一皮帶輸送機(jī)1上的煤料經(jīng)第一V型料斗16落入振動(dòng)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(jī)11；第二皮帶輸送機(jī)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(jī)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(yùn)輸機(jī)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(yùn)輸機(jī)11。

上述一種或多種技術(shù)方案中，熱風(fēng)烘干裝置3包括：隔離罩5、熱風(fēng)風(fēng)干機(jī)4及旋風(fēng)汽水分離器6；隔離罩5設(shè)置在振動(dòng)篩15的上方；熱風(fēng)風(fēng)干機(jī)4設(shè)置在隔離罩5內(nèi)部；旋風(fēng)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(jī)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(jī)8設(shè)置在遮光罩7內(nèi)部，工業(yè)相機(jī)8與所述上位機(jī)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(jī)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(dòng)篩15為慣性圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩15，震動(dòng)頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)進(jìn)行說明：參見圖1，本實(shí)施例中，振動(dòng)篩15采用慣性圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩15，震動(dòng)頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔大小為1mm，振動(dòng)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(shí)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(jìn)入篩下料斗14，可直接進(jìn)入浮選車間。熱風(fēng)烘干裝置3經(jīng)過熱風(fēng)排風(fēng)口烘干待測煤料表面游離水分，本實(shí)施例中熱風(fēng)烘干裝置3采用熱泵烘干機(jī)，設(shè)置了四排排風(fēng)口，每排相鄰排風(fēng)口間隔30cm，熱風(fēng)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(fēng)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(fēng)烘干機(jī)循環(huán)使用，節(jié)省了能耗；熱風(fēng)烘干裝置3可實(shí)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(shí)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(jī)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(tái)，圍繞工業(yè)相機(jī)8均勻分布，相鄰LED芯片燈角度互為90°；工業(yè)相機(jī)8固定于遮光罩7頂部中心，選用德國Baumer HX C13高速相機(jī)，圖像分辨率為1280*1024像素，幀率500幀/秒；工業(yè)相機(jī)8實(shí)時(shí)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(jìn)行煤料圖像分析，經(jīng)圖像分割與識(shí)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(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)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(jī)，運(yùn)輸至后續(xù)加工環(huán)節(jié)。

參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)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：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煤料密度分布在線檢測系統(tǒng)，振動(dòng)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(fēng)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(fēng)烘干機(jī)循環(huán)使用，節(jié)省了能耗，熱風(fēng)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(shí)時(shí)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(jī)9提供了準(zhǔn)確的煤料圖像信息，便于通過機(jī)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(shí)施方式僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。