本文關(guān)鍵詞：煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)

  更多相關(guān)文章： 煤泥浮選自動(dòng)控制 圖像處理 專家系統(tǒng) 增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)

【摘要】：浮選是選煤的重要環(huán)節(jié),同時(shí)也是高耗能環(huán)節(jié),參與煤泥浮選的過(guò)程變量較多,變化波動(dòng)較大,并且市場(chǎng)對(duì)浮選的品質(zhì)要求愈加嚴(yán)格,煤泥浮選過(guò)程自動(dòng)化水平日益受到人們的重視,所以煤泥浮選自動(dòng)化是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是,在煤泥浮選自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中還存在許多問(wèn)題。首先,現(xiàn)場(chǎng)缺少參數(shù)檢測(cè)裝置與檢測(cè)手段;其次,數(shù)字圖像處理技術(shù)還沒(méi)有運(yùn)用到煤泥浮選上;再次,雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)煤泥浮選過(guò)程的控制理論有了深入的研究,但能夠真正應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的控制策略還需要進(jìn)一步完善。因此,論文從煤泥浮選過(guò)程變量檢測(cè)、數(shù)字圖像處理和浮選加藥控制系統(tǒng)三方面進(jìn)行研究。(1)在對(duì)煤泥浮選過(guò)程研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)。確定了以入浮流量、入浮濃度、泡沫尺寸、泡沫灰度和尾礦灰分為輸入變量,起泡劑和捕收劑的添加量為操作變量的控制構(gòu)架。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和操作工人的習(xí)慣,明確系統(tǒng)的基本功能,給出了系統(tǒng)中各軟件的結(jié)構(gòu)圖。(2)提出一種基于圖像處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的煤泥浮選尾礦灰分軟測(cè)量模型。在提取尾礦圖像灰度直方圖的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、ELM算法和I-ELM算法的尾礦灰分預(yù)測(cè)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)I-ELM具有精度高、訓(xùn)練時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),適用于尾礦灰分檢測(cè)。(3)借助MATLAB圖像處理工具箱開(kāi)發(fā)了泡沫圖像采集和處理系統(tǒng)。首先對(duì)采集到的泡沫圖像進(jìn)行濾波和增強(qiáng)處理,然后使用帶標(biāo)記的分水嶺算法對(duì)泡沫圖像分割,并去除極端小氣泡,求得氣泡平均尺寸。同時(shí)基于灰度直方圖提取灰度特征,并且對(duì)提取的特征和精煤灰分做了相關(guān)性分析。(4)根據(jù)專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)。以氣泡大小、灰度和尾礦灰分等主要特征為輸入,制定了基于模糊推理的浮選藥劑添加規(guī)則庫(kù),采用定值控制方法粗調(diào)浮選藥劑添加量,藥劑補(bǔ)償量則是根據(jù)浮選狀態(tài)特征量,通過(guò)模糊推理的方法得到,完成了對(duì)粗調(diào)的補(bǔ)償;制定了推理策略,完成了推理機(jī)設(shè)計(jì);對(duì)組態(tài)王界面進(jìn)行了設(shè)計(jì),作為專家系統(tǒng)的人機(jī)交互界面;設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)作為專家系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、查詢、存儲(chǔ)。(5)在浮選控制專家系統(tǒng)和機(jī)器視覺(jué)圖像處理的基礎(chǔ)上,搭建了煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)的硬件和軟件平臺(tái);應(yīng)用通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了該控制系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)連接,構(gòu)建了基于OPC協(xié)議的組態(tài)王和MATLAB通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了MATLAB與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸;通過(guò)DDE技術(shù)實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王和推理機(jī)的有效通訊;組態(tài)王SQL訪問(wèn)功能訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù);實(shí)現(xiàn)了煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)模擬運(yùn)行,運(yùn)行結(jié)果表明數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,專家系統(tǒng)推理正確。
【關(guān)鍵詞】：煤泥浮選自動(dòng)控制 圖像處理 專家系統(tǒng) 增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD94;TD923
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 浮選過(guò)程控制研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 基于機(jī)器視覺(jué)的礦物浮選研究12-15
• 1.3.1 灰分檢測(cè)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 浮選圖像監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)現(xiàn)狀14-15
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容15-18
• 第二章 煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)方案18-26
• 2.1 煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)整體架構(gòu)18-19
• 2.2 煤泥浮選過(guò)程變量檢測(cè)設(shè)備及操作變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)19-24
• 2.2.1 入浮流量檢測(cè)19
• 2.2.2 入浮濃度檢測(cè)19-20
• 2.2.3 藥劑添加執(zhí)行機(jī)構(gòu)20
• 2.2.4 泡沫圖像采集裝置20-21
• 2.2.5 尾礦圖像采集裝置21-22
• 2.2.6 S7-1200模塊組態(tài)22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第三章 尾礦灰分軟測(cè)量方法研究及泡沫圖像特征提取26-48
• 3.1 尾礦灰分識(shí)別理論基礎(chǔ)26-27
• 3.2 煤泥浮選尾礦灰分軟測(cè)量方法研究27-39
• 3.2.1 尾礦圖像采集以及數(shù)據(jù)提取27-31
• 3.2.2 基于I-ELM的煤泥浮選尾礦灰分預(yù)測(cè)31-39
• 3.3 煤泥浮選泡沫圖像特征提取39-47
• 3.3.1 泡沫圖像處理的理論解釋39-41
• 3.3.2 泡沫圖像特征參數(shù)提取及相關(guān)性分析41-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-62
• 4.1 專家系統(tǒng)的概念48
• 4.2 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)48-60
• 4.2.1 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)規(guī)則庫(kù)建立49-54
• 4.2.2 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)的推理機(jī)建立54-56
• 4.2.3 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)的人機(jī)交互接口建立56-59
• 4.2.4 煤泥浮選加藥控制專家系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立59-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 第五章 煤泥浮選控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及模擬運(yùn)行62-74
• 5.1 煤泥浮選控制系統(tǒng)硬件設(shè)備搭建62
• 5.2 煤泥浮選控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)62-63
• 5.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境63-65
• 5.4 煤泥浮選加藥控制控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸65-66
• 5.5 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)66-71
• 5.6 煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)模擬運(yùn)行71-73
• 5.7 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 總結(jié)74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王勇,路邁西,王凡,劉文禮;表征煤泥浮選泡沫圖象特征的最佳色彩方案[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

2 付麗;;試析煤泥浮選工藝技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J];黑龍江科技信息;2009年12期

3 康文澤;丁淑芳;胡軍;;超聲波對(duì)煤泥浮選的影響[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào);2010年03期

4 宋萬(wàn)利;;超聲波技術(shù)在煤泥浮選中的應(yīng)用淺談[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年15期

5 孫剛;王鳳其;劉煥勝;;不同粒徑煤泥浮選的動(dòng)力學(xué)模擬[J];礦山機(jī)械;2012年09期

6 武文哲;;國(guó)內(nèi)外煤泥浮選技術(shù)應(yīng)用研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年30期

7 賈照麗;楊潔明;王蕊;;煤泥浮選泡沫圖像分割技術(shù)的研究[J];礦山機(jī)械;2013年03期

8 ;氣煤煤泥浮選的生產(chǎn)實(shí)踐[J];選煤技術(shù);1975年06期

9 韓德友;煤泥浮選流程的設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1989年07期

10 韓德友;;煤泥浮選流程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化[J];煤炭加工與綜合利用;1989年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 樊民強(qiáng);;煤泥浮選回收過(guò)程中藥劑一體化解決方案初探[A];2005年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

2 方義恩;侯玉茂;楊文娣;;煤泥浮選工藝在上海廟礦區(qū)的應(yīng)用[A];紀(jì)念中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)成立50周年暨2012全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

3 夏靈勇;佟順增;桂夏輝;;高灰細(xì)泥對(duì)煤泥浮選的影響試驗(yàn)研究[A];2010年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

4 越景林;;姚橋煤礦選煤廠煤泥浮選可行性探討[A];2011年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

5 佟順增;;高灰細(xì)泥對(duì)煤泥浮選的影響試驗(yàn)研究[A];第七次煤炭科學(xué)技術(shù)大會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2011年

6 田小鵬;樊民強(qiáng);;聚丙烯酰胺對(duì)細(xì)粒煤泥浮選和過(guò)濾的影響[A];2005年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

7 王厚軍;路邁西;周莉;陸芳琴;王加強(qiáng);吳存利;;改善孫村煤泥浮選效果的研究[A];2005年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 杜高仕;劉文禮;孫健;;煤泥浮選泡沫圖像識(shí)別的研究現(xiàn)狀[A];2006中國(guó)非金屬礦工業(yè)大會(huì)暨第九屆全國(guó)非金屬礦加工應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)論文專輯[C];2006年

9 符東旭;朱書(shū)全;賀蘭鴻;郭美玲;;ZFC乳化油對(duì)東龐煤泥浮選效果的應(yīng)用研究[A];2010年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

10 段建中;魏昌杰;;低階動(dòng)力煤浮選技術(shù)在燕家河煤礦選煤廠的應(yīng)用[A];2014年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 通訊員 高娃;60萬(wàn)噸/年煤泥浮選項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)[N];巴彥淖爾日?qǐng)?bào)(漢);2010年

2 通訊員 任潤(rùn)山　薛喜忠 記者 常素莉;邯礦集團(tuán) “泥水里”淘得“金豆子”[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2010年

3 通訊員 任潤(rùn)山　薛喜忠 記者 許衛(wèi)兵;冀中能源邯礦集團(tuán)一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新年可增效4000萬(wàn)元[N];河北日?qǐng)?bào);2010年

4 特約記者 梁震英 通訊員 李強(qiáng);甘其毛都口岸加工園區(qū)洗煤產(chǎn)能達(dá)1610萬(wàn)噸[N];巴彥淖爾日?qǐng)?bào)(漢);2011年

5 冀能;建設(shè)綠色能源基地[N];邯鄲日?qǐng)?bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王光輝;煤泥浮選過(guò)程模型仿真及控制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭智平;煤泥浮選加藥控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];太原理工大學(xué);2016年

2 賈照麗;煤泥浮選泡沫圖像處理技術(shù)的研究[D];太原理工大學(xué);2013年

3 王雪偉;極硬水對(duì)煤泥浮選的影響研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

4 荀海鑫;超聲強(qiáng)化稀缺難浮煤泥浮選研究[D];黑龍江科技學(xué)院;2009年

5 張寧;高泥化低選擇性煤泥浮選調(diào)整劑研究[D];太原理工大學(xué);2015年

6 張嘉;煤泥浮選裝置加藥專家系統(tǒng)及浮選參數(shù)測(cè)量研究[D];太原理工大學(xué);2010年

7 王泓皓;寬粒級(jí)煤泥浮選機(jī)試驗(yàn)研究與流場(chǎng)分析[D];太原理工大學(xué);2013年

8 趙磊;高剪切調(diào)漿煤泥浮選試驗(yàn)研究及機(jī)理分析[D];太原理工大學(xué);2013年

9 李興平;劉家口選煤廠煤泥浮選提質(zhì)試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

10 趙尚龍;臨渙選煤廠煤泥浮選降灰試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：802384