【摘要】：近年來隨著煤炭企業(yè)不斷降本增效,煤炭行業(yè)減員增效勢在必行,為了推進上灣智能選煤廠建設(shè),積極探索洗選行業(yè)新的管理模式,降本增效。本文結(jié)合智能化技術(shù)發(fā)展情況,對上灣選煤廠現(xiàn)狀及存在問題分析。針對智能化選煤廠需求,設(shè)計智能化選煤廠總體結(jié)構(gòu),重點對智能化改造方案進行設(shè)計,在現(xiàn)有上灣選煤廠智能化改造的基礎(chǔ)上,通過煤塊粒度識別、人員定位、數(shù)字配電、設(shè)備在線監(jiān)測從而完善智能化選煤廠架構(gòu)。通過對煤塊超粒度識別檢測方式進行比較,確定了基于視頻圖像處理的大塊煤識別系統(tǒng),利用邊緣檢測算法以檢測煤塊橫向及縱向邊緣檢測,最終實現(xiàn)煤塊圖像度識別,利用灰度算法,煤與矸石灰度不同,達到煤與矸石的識別。并對超粒度識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、以及基于超粒度識別技術(shù)構(gòu)建的大塊矸石預(yù)選系統(tǒng)進行說明,最后對煤塊超粒度識別系統(tǒng)功能進行測試,測試在不同時間、礦井原煤粒度變化情況下測試,均能有效對大塊煤粒度識別報警,同時能夠紀(jì)錄粒度曲線并進行分析。通過對選煤廠人員定位特點進行分析,確定了基于ZigBee的智能照明人員定位系統(tǒng),利用基于到達時間(TOA)、基于到達時間差(TDOA)算法結(jié)合,通過智能照明人員定位系統(tǒng)架構(gòu)、功能設(shè)計,實現(xiàn)人員定位及照明控制功能,并對系統(tǒng)功能測試,上灣選煤廠人員定位系統(tǒng)可以實現(xiàn)選煤廠人員位置、歷史軌跡、智能照明結(jié)合的選煤廠人員定位。根據(jù)上灣選煤廠正常停送電流程,設(shè)計了選煤廠數(shù)字配電系統(tǒng)總體架構(gòu),搭建了系統(tǒng)各層次基礎(chǔ)模型,并對各業(yè)務(wù)屬性進行配置。重點按照停送電流程,對不同場景下停送電業(yè)務(wù)操作進行測試。測試在不同條件下,進行任務(wù)下達,該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確下達停送電任務(wù)。通過對上灣選煤廠在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)流程及軟件架構(gòu)進行設(shè)計,并對監(jiān)測點位置、報警值限定等進行配置,重點對不同條件下設(shè)備的振動、溫度監(jiān)測等功能進行測試。測試數(shù)據(jù)均能有效反應(yīng)各監(jiān)測點溫度、振動數(shù)據(jù)。結(jié)果表明煤塊超粒度識別系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測煤塊粒度,及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)警,能夠有效控制煤炭產(chǎn)品粒度;人員定位系統(tǒng)能夠很好的實現(xiàn)了人員的精確定位;數(shù)字配電系統(tǒng)在不同條件下都可以有效提升停送電任務(wù)效率、準(zhǔn)確率,降低人員工作強度;在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠很好的實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控,做到提前預(yù)警。
【圖文】：

2 智能化改造設(shè)計方案智能化選煤廠以物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，融合自動化、傳感器、軟件、人工智能等多學(xué)科，實設(shè)備智能運行、生產(chǎn)系統(tǒng)智能調(diào)整、工藝參數(shù)智能設(shè)定等。本章主要設(shè)計智能化選煤總體結(jié)構(gòu)，重點對智能化改造方案進行設(shè)計，包括控制層、網(wǎng)絡(luò)層、信息層、設(shè)備層造設(shè)計方案。.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計.1.1 總體架構(gòu)根據(jù)選煤廠生產(chǎn)流程、結(jié)合上灣選煤廠實際，構(gòu)建智能生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是圍繞選煤廠生產(chǎn)采集、處理各種生產(chǎn)、設(shè)備、能耗相關(guān)數(shù)據(jù)，展示和利用各個層級息并進行分析、應(yīng)用。智能化選煤廠基本框架自上而下一般分為“信息層”、“網(wǎng)絡(luò)”、“控制層” 和“設(shè)備層”的體系結(jié)構(gòu)。

圖 3.1 大塊煤識別系統(tǒng)組成圖 3.1，安裝在膠帶機上的攝像頭作為前端檢測設(shè)備，采集實時視頻，視對視頻信息進行圖像處理，通過圖像識別算法，判斷當(dāng)前視頻圖像中是否值的煤塊，如果有則會得出超粒度檢測結(jié)果，檢測結(jié)果分別發(fā)送到 PLC集中控制系統(tǒng)讀取 PLC 中的數(shù)據(jù)作為實時檢測結(jié)果顯示，，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)計數(shù)據(jù)源，得出一段時間超粒度檢測情況。于大塊煤識別技術(shù)的選煤廠應(yīng)用設(shè)計大塊煤識別算法用的邊緣檢測算子有 Sobel、Prewitt、Robets Gross、Canny 算子等算法是像素圖像邊緣檢測中最常用、最重要的算子之一，Sobel 算子有兩個，平邊緣的 ；另一個是檢測垂直邊緣的 。與 Prewitt 算子相比，Sobel 算子置的影響做了加權(quán)，可以降低邊緣模糊程度，因此效果更好。Sobel 算子緣檢測算子，該算子包含兩組 3×3 的矩陣，分別為橫向及縱向，將之與
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD94;TD67

【參考文獻】

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本文編號：2648737