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CN110899005A - 一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置及其监控方法 - Google Patents

一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置及其监控方法 Download PDF

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Abstract

一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置及其监控方法，在浮选槽上安装有摄像头、电磁流量计、采集器、网络交换机、BIM服务器、电动调节阀、报警器；BIM服务器接收网络交换机传输的采集器、电动调节阀和报警器数据，BIM服务器中模型建筑软件生成实时三维立体模型，控制系统自动将实时三维立体模型与标准模型比对；若泡沫高度达到安全阀值，BIM服务器的控制系统通过网络交换机向报警器和电动调节阀电动执行器发出激活程序指令，报警程序被激活，并同步启动电动调节阀，调控矿浆输出口径。本发明自动化程度高，能够保证浮选生产顺利进行，降低了浮选设备高速运行发生满槽时的安全风险，避免会造成矿物的损失，保障浮选精矿产品的品位和回收率。

Description

一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置及其监控方法
技术领域
本发明新型属于矿物加工工程浮选领域，具体涉及一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置及其监控方法。
背景技术
金属比如铅、锌、硫等精矿都要通过浮选才能获得，矿物种类多，浮选工艺流程复杂，选矿厂实际浮选生产中经常发生“满槽”现象，即浮选槽内矿浆液面过高或泡沫量过多导致逸出溢流槽，“满槽”不仅会导致矿物流失，更重要的是影响了精矿产品的品位和回收率，同时也直接导致选矿厂的经济损失。目前，传统方法是在精矿浮选进行时，安排有经验的操作工人24h值守，当发现“满槽”后，凭借日常工作经验做出应急处理或事后处理；这种传统方法人力耗费大，“满槽”风险大，不可避免会造成矿物的损失，降低精矿产品的品位和回收率。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术存在问题，提供一种能够监控浮选槽内矿浆和泡沫的实时状态，当提示有产生“满槽”趋势时，能够自动做出调整并能激活报警器的智能监控装置及其监控方法。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案为：
一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置，包括摄像头、电磁流量计、采集器、网络交换机、BIM服务器、电动调节阀、报警器；其中：
所述摄像头安装于浮选槽上方；所述电磁流量计和电动调节阀分别安装于浮选槽的矿浆输入管道和输出管道上；所述电动调节阀和报警系统通过开放OPC接口与网络交换机连接；所述摄像头和电磁流量计分别通过有线或无线方式与采集器连接；所述BIM服务器通过网络交换机与采集器、电动调节阀和报警器连接。
本发明浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置的监控方法，包括如下步骤：
步骤一、在现场实地采集浮选槽的各项数据，包括浮选槽结构数据、浮选机结构数据、槽内矿浆液面高度数据、泡沫层厚度数据、矿浆输入速率和输出速率数据，安装BIM服务器、采集器、网络交换机；
步骤二、步骤一采集的数据经网络交换机传输到BIM服务器，BIM服务器中的模型建筑软件生成浮选槽矿浆和泡沫的三维立体模型，并设定为标准模型；
步骤三、在确立了标准模型的基础上，根据选厂的实际情况设定相应泡沫高度安全阀值Hmax；
步骤四、在浮选槽矿浆输入管道和输出管道上分别安装电磁流量计和电动调节阀，浮选槽的斜上方安装摄像头获取泡沫影像数据，所述电磁流量计获得浮选槽内矿浆数据，所述电动调节阀以调控矿浆流量，在浮选槽旁边安装报警器；
步骤五、浮选槽工作时，采集器采集摄像头和电磁流量计的实时数据，通过网络交换机传输到BIM服务器；
步骤六、BIM服务器接收到网络交换机传输来的采集器采集摄像头和电磁流量计的实时数据、电动调节阀和报警器的数据，BIM服务器中模型建筑软件(即BIM系统内)生成实时的浮选槽矿浆和泡沫三维立体模型，并设定为实时模型；同时控制系统(即BIM系统内)将实时模型与标准模型比对，若判定是，则向报警器和电动调节阀执行器发出激活指令；报警器接受到激活指令，报警器的警报灯闪烁，同时电动调节阀增大流通口径，加快矿浆流出，降低液面高度；若判定不是，浮选槽正常工作。
所述BIM服务器5包括控制系统和模型建筑软件即BIM系统，BIM服务器及其控制系统和服务器上安装的BIM系统均为现有技术。
本发明的有益效果：与现有技术相比，在浮选槽上安装本发明的智能监控装置，BIM服务器接收到网络交换机传输的采集器采集到的电磁流量计所监测到的矿浆流量、摄像头监测到的浮选槽泡沫影像、电动调节阀开度等实时数据，BIM服务器中模型建筑软件(即BIM系统内)生成实时三维立体模型，控制系统(即BIM系统内)自动将实时三维立体模型与标准模型比对；若泡沫高度达到安全阀值，有产生满槽的趋势时，BIM服务器的控制系统通过网络交换机向报警器和电动调节阀电动执行器发出激活程序指令，报警程序被激活，报警器指示灯闪烁，从而提醒工作人员，并同步启动电动调节阀，调控矿浆输出口径，降低矿浆液面高度，避免“满槽”泡沫溢出。本发明能够监控浮选槽矿浆和泡沫的实时状态，并在其发生异常或可能产生“满槽”的趋势时，自动做出调整并能激活报警，自动化程度高，能够保证浮选生产顺利进行，降低了浮选设备高速运行发生满槽时的安全风险，避免会造成矿物的损失，保障浮选精矿产品的品位和回收率。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图；
图2为本发明的装置设置于浮选槽上的俯视示意图；
图3为本发明的监控方法流程图；
其中，1-摄像头、2-电磁流量计、3-采集器、4-网络交换机、5-BIM服务器、6-电动调节阀、7-报警器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明工作原理：如图1-3，采集器3现场采集浮选槽10的各项数据，包括浮选槽结构数据、浮选机结构数据、槽内矿浆液面高度数据、泡沫层厚度数据、矿浆输入速率和输出速率数据通过网络交换机传输至BIM服务器5，BIM服务器5中的模型建筑软件(即BIM系统内)生成正常状态下的浮选槽矿浆泡沫三维立体模型，并设定为其标准模型，并设定相应的泡沫高度安全阀值；浮选槽10工作时，摄像头1获取浮选槽现场图像数据，同时电磁流量计2获取浮选槽矿浆数据，采集器3采集到摄像头1和电磁流量计2的实时数据，通过网络交换机4输入到BIM服务器5，BIM服务器5中的模型建筑软件生成实时浮选槽矿浆和泡沫三维立体模型并设定为实时模型，同时控制系统(即BIM系统内)将实时模型与标准模型比对，判断是否达到安全阀值，若判定是，则向报警器和电动调节阀执行器发出激活指令；报警器接受到激活指令，报警器的警报灯闪烁，同时电动调节阀增大流通口径，从而加快矿浆流出，降低液面高度；若不是，浮选槽正常工作。
参看如图1-3，一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置，包括摄像头1、电磁流量计2、采集器3、网络交换机4、BIM服务器5、电动调节阀6、报警器7；所述摄像头1安装于浮选槽上方；所述电磁流量计2和电动调节阀6分别安装于浮选槽的矿浆输入管道8和输出管道9上；所述电动调节阀6和报警器7通过开放OPC接口与网络交换机4连接；所述摄像头1和电磁流量计2分别通过有线或无线方式与采集器3连接；所述BIM服务器5通过网络交换机4与采集器3、电动调节阀6和报警器7连接。
所述BIM服务器5包括控制系统和模型建筑软件即BIM系统，BIM服务器及其控制系统和服务器上安装的BIM系统均为现有技术。
参看图1-3，本发明装置的监控方法步骤如下：
步骤一，浮选机采用JJF-8机械搅拌吸气式浮选机，单槽规格2200*2900*1400mm，搭配YL100-6刮板电机使用；现场采集浮选槽外部的长a＝8.7m宽b＝6.6m高h＝1.4m，矿浆输入管道半径r＝0.08m，矿浆输出管道半径R＝0.1m；矿浆输出速率；安装BIM服务器5、采集器3、网络交换机4；
步骤二，根据步骤一采集的数据在BIM服务器5内部的模型建筑软件建立正常状态下的浮选槽矿浆泡沫三维立体模型，并设定为其标准模型；
步骤三，在确立了标准模型的基础上根据选厂的实际情况设定合理的相应泡沫高度安全阀值Hmax，安全阀值Hmax可根据需要在BIM服务器5内自定义；
步骤四，在浮选槽10的矿浆输入管道8和输出管道9上分别采用管道法兰安装LDG-MIK电磁流量计2以监测槽内矿浆体积变化Vx。计算机根据公式Hx＝Vx/(a*b)计算槽内矿浆液面高度变化；在浮选槽10的斜上方安装一个DS-2CD3T86FWDV2-I5S高清摄像头1以获得实时的液面泡沫影像，摄像头视野对浮选槽表面范围实现全覆盖；在浮选槽10的矿浆输入管道8和输出管道9上分别采用管道法兰安装采用法兰安装有水兴ZDLP-40电子式电动单座调节阀6(内有381L型电子式电动执行器)以调整矿浆输入管道8和输出管道9的实际口径从而整矿浆输出速率，电动调节阀6自配381L型电子式电动执行器实现自动控制，执行器程序通过开放OPC接口经网络交换机与BIM服务器5进行信息传输，当浮选槽泡沫层高度正常时，阀门开度为h1＝0.11m，当浮选槽泡沫层高度达到安全阀值时，阀门开度自动调整为h2＝0.17m；在浮选槽10的旁边安装警报灯7，警报器7设备优选采用JRSG03声光报警系统警报器，报警器7接受BIM服务器5的控制；
步骤五，采集器3采集摄像头1和电磁流量计2的实时数据，通过网络交换机4传输到BIM服务器5；采集器优选采用岩联YL-BSU无线式采集器；
步骤六、BIM服务器5接收到网络交换机4传输来的采集器3采集摄像头1和电磁流量计2的实时数据、电动调节阀6和报警器7的数据，BIM服务器5中的模型建筑软件(即BIM系统内)生成实时的浮选槽矿浆和泡沫三维立体模型，并设定为实时模型；同时控制系统将实时模型与标准模型比对，若判定是，则向报警器7和电动调节阀6执行器发出激活指令；报警器7接受到激活指令，报警器7的警报灯闪烁，同时电动调节阀6增大流通口径，从而加快矿浆流出，降低液面高度。若判定不是，浮选槽正常工作。
本实施例中，使用的LDG-MIK电磁流量计为矿业专用仪器，压损极小，可测流量范围大，最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量呈线性，精确度较高，采用管道法兰安装更加保证了其工作性能和使用寿命的最大发挥；使用的DS-2CD3T86FWDV2-I5S高清监控摄像头一个即可覆盖浮选槽，影像清晰，在光线较暗弱的条件下亦可获得清晰的影像，十分适合作为浮选车间的图像获取工具；使用的水兴ZDLP-40电子式电动单座调节阀设备耐酸碱腐蚀，可以通过计算机设定自动调节阀开度的大小；使用的RS3300-28T-4F网络交换机为工业网络交换机，响应速度快，适应工作条件宽泛；以上设备均可市购。
本发明能够监控浮选槽矿浆和泡沫的实时状态，并在其发生异常或可能产生“满槽”的趋势时，自动做出调整并能激活报警，自动化程度高，能够保证浮选生产顺利进行，降低了浮选设备高速运行发生满槽时的安全风险，避免会造成矿物的损失，保障浮选精矿产品的品位和回收率。

Claims (2)

1.一种浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置，其特征在于，包括摄像头(1)、电磁流量计(2)、采集器(3)、网络交换机(4)、BIM服务器(5)、电动调节阀(6)、报警器(7)；其中：
所述摄像头(1)安装于浮选槽上方；所述电磁流量计(2)和电动调节阀(6)分别安装于浮选槽的矿浆输入管道(8)和输出管道(9)上；所述电动调节阀(6)和报警系统(7)通过开放OPC接口与网络交换机(4)连接；所述摄像头(1)和电磁流量计(2)分别通过有线或无线方式与采集器(3)连接；所述BIM服务器(5)通过网络交换机(4)与采集器(3)、电动调节阀(6)和报警器(7)连接。
2.采用如权利要求1所述浮选槽矿浆和泡沫满槽智能监控装置的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在现场实地采集浮选槽的各项数据，包括浮选槽结构数据、浮选机结构数据、槽内矿浆液面高度数据、泡沫层厚度数据、矿浆输入速率和输出速率数据，安装BIM服务器、采集器、网络交换机；
步骤二、步骤一采集的数据经网络交换机传输到BIM服务器，BIM服务器中的模型建筑软件生成浮选槽矿浆和泡沫的三维立体模型，并设定为标准模型；
步骤三、在确立了标准模型的基础上，根据选厂的实际情况设定相应泡沫高度安全阀值Hmax；
步骤四、在浮选槽矿浆输入管道和输出管道上分别安装电磁流量计和电动调节阀，浮选槽斜上方安装摄像头获取泡沫影像数据，电磁流量计获得浮选槽内矿浆数据，电动调节阀以调控矿浆流量，在浮选槽旁边安装报警器；
步骤五、浮选槽工作时，采集器采集摄像头和电磁流量计的实时数据，通过网络交换机传输到BIM服务器；
步骤六、BIM服务器接收到网络交换机传输来的采集器采集摄像头和电磁流量计的实时数据、电动调节阀和报警器的数据，BIM服务器中的模型建筑软件生成实时的浮选槽矿浆和泡沫三维立体模型，并设定为实时模型；同时BIM服务器中控制系统将实时模型与标准模型比对，若判定是，则向报警器和电动调节阀执行器发出激活指令，报警器接受到激活指令，报警器的警报灯闪烁，同时电动调节阀增大流通口径，加快矿浆流出，降低液面高度；若判定不是，浮选槽正常工作。
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