本發(fā)明屬于智能球磨機(jī)，具體地說，涉及一種自適應(yīng)智能球磨機(jī)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，球磨機(jī)作為重要的粉磨設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦石加工、水泥生產(chǎn)、化工原料制備等領(lǐng)域。球磨機(jī)的運(yùn)行效率和產(chǎn)量直接影響到整個(gè)生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益。然而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，球磨機(jī)的給料量和給水量控制往往面臨諸多挑戰(zhàn)，如礦石性質(zhì)的波動(dòng)、上下游工藝段的生產(chǎn)變化等，這些因素都會(huì)直接影響球磨機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

2、目前工業(yè)使用的大型球磨機(jī)的給料量、給水量主要依靠現(xiàn)場人工判斷估計(jì)，或通過對(duì)某一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)工藝參數(shù)的監(jiān)測進(jìn)行估算，如檢測球磨機(jī)進(jìn)料礦石的顆粒度大小、返料大小；這種判斷和控制給料、給水的方式不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的反映球磨機(jī)真實(shí)的工作負(fù)載狀況，當(dāng)?shù)V石硬度、顆粒大小等性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，給料量、給水量不能及時(shí)做出相應(yīng)的變化，造成球磨機(jī)頻繁因?yàn)樨?fù)載過大而發(fā)生溢料，或是球磨機(jī)負(fù)載長期過小影響球磨機(jī)產(chǎn)能和生產(chǎn)效率。這些情況都會(huì)影響工業(yè)企業(yè)球磨車間的生產(chǎn)效率，同時(shí)使用人工看守和設(shè)定給料也給企業(yè)增加了人力資源成本。

3、有鑒于此特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自適應(yīng)智能球磨機(jī)控制系統(tǒng)及方法，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測礦石、給料、返料、給水等工藝參數(shù)，并智能調(diào)節(jié)給料量和給水量，使球磨機(jī)能夠通過多模態(tài)、多角度的檢測手段檢測出給料礦石性質(zhì)變化帶來的影響和球磨機(jī)的負(fù)載情況，并根據(jù)上下游工藝段的生產(chǎn)情況，在保證球磨機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定、高效的前提下，自動(dòng)調(diào)節(jié)球磨機(jī)的給料量、給水量，最大限度提高球磨機(jī)產(chǎn)量，避免了因過量或不足導(dǎo)致的能源浪費(fèi)和原材料消耗，從而降低了生產(chǎn)成本同時(shí)，能夠根據(jù)不同礦石的性質(zhì)變化，自動(dòng)調(diào)整控制策略，確保球磨機(jī)在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：本發(fā)明提供一種自適應(yīng)智能球磨機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

3、智能檢測子系統(tǒng)，基于聲學(xué)噪聲能量譜、計(jì)算機(jī)視覺、傳感器，對(duì)礦石情況、給料情況、返料情況、給水情況的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和采集；

4、自適應(yīng)智能控制模型子系統(tǒng)，用于獲取智能檢測子系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算出最佳給料量、給水量，實(shí)時(shí)智能調(diào)節(jié)球磨給料量、給水量，并能夠完成對(duì)異常情況的處理；

5、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)執(zhí)行子系統(tǒng)，包括智能球磨機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備，用于根據(jù)自適應(yīng)智能控制模型子系統(tǒng)的控制指令，控制球磨機(jī)控制系統(tǒng)中的自動(dòng)化設(shè)備。

6、進(jìn)一步地，所述智能檢測子系統(tǒng)包括：

7、智能噪聲檢測模塊，用于通過智能電耳設(shè)備收集和分析球磨生產(chǎn)過程中的噪聲信號(hào)，判斷球磨內(nèi)部的負(fù)載大小和鋼球、襯板的設(shè)備磨損狀態(tài)；

8、給料粒徑檢測模塊、返料量檢測模塊、入料口堵料監(jiān)測模塊，基于計(jì)算機(jī)視覺(cv)小模型識(shí)別技術(shù)，分別用于檢測給料中礦石顆粒的大小、評(píng)估返料量大小、檢測球磨入料口滯留礦石數(shù)量、時(shí)間，以判斷是否發(fā)生堵料；

9、漏料檢測模塊，基于壓力傳感器，用于檢測漏料量的大小。

10、進(jìn)一步地，所述智能檢測子系統(tǒng)還包括：

11、實(shí)際給料量檢測模塊，采用皮帶秤檢測和電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測協(xié)同的方式完成實(shí)際給料量的檢測；

12、礦漿濃度檢測模塊，用于實(shí)時(shí)檢測礦漿濃度；

13、電機(jī)電流監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；

14、中礦池液位檢測模塊，用于通過雷達(dá)液位計(jì)采集中礦池的液位數(shù)據(jù)，檢測液位高低；

15、實(shí)際給水量檢測模塊，用于通過液體流量計(jì)采集實(shí)際給水量。

16、進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)智能控制模型子系統(tǒng)具體包括：

17、數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收并處理來自智能檢測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；

18、智能控制算法模塊，用于通過接收到的智能檢測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的控制策略，計(jì)算出適應(yīng)當(dāng)前礦石性質(zhì)和球磨機(jī)負(fù)載的給料量、給水量調(diào)節(jié)值；

19、執(zhí)行模塊，用于通過控制算法單元的計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)調(diào)節(jié)球磨機(jī)的給料裝置和給水裝置；

20、異常處理模塊，用于在檢測到異常情況時(shí)，根據(jù)設(shè)定的處理方案進(jìn)行自動(dòng)處理。

21、進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)執(zhí)行子系統(tǒng)包括：

22、給料電機(jī)變頻控制器，用于控制給料電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制給料量、給水調(diào)節(jié)閥的開度和中礦池水泵的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)給料量、給水量和中礦池液位的精確控制，確保球磨機(jī)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定、高效和安全；

23、給水調(diào)節(jié)閥控制器，用于通過調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥的開度控制給水量；

24、中礦池水泵控制器，用于通過控制水泵的運(yùn)行，調(diào)節(jié)中礦池的水位。

25、本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)智能球磨機(jī)控制方法，所述控制方法包括以下步驟：

26、s1、啟動(dòng)球磨機(jī)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行初始化，獲取智能檢測子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)；

27、s2、根據(jù)獲取的采集數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的控制過程控制球磨機(jī)達(dá)成給料控制目標(biāo)和給水控制目標(biāo)；

28、所述設(shè)定的控制過程包括：

29、s21、給料控制子方法

30、s22、給水控制子方法。

31、進(jìn)一步地，所述s21給水控制子方法包括以下步驟：

32、s211、獲取給料粒徑檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)標(biāo)定的電耳區(qū)間的變化率，計(jì)算調(diào)整電耳控制區(qū)間；

33、s212、獲取電耳噪聲檢測值，判斷電耳噪聲檢測值是否位于電耳控制區(qū)間，若是，根據(jù)電耳噪聲檢測值在當(dāng)前電耳控制區(qū)間所在的位置，計(jì)算輸出電耳噪聲評(píng)估后的給料值；

34、s213、獲取返料量大小，根據(jù)返料量的大小，計(jì)算并調(diào)整電耳噪聲評(píng)估后的給料值，輸出返料量評(píng)估后的給料值；

35、s214、獲取電機(jī)電流值，根據(jù)電流值的大小，計(jì)算并調(diào)整返料量評(píng)估后的給料值，輸出電流評(píng)估后的給料值；

36、s215、判斷是否存在漏料、堵料情況，若是，則適度減少給料量或進(jìn)行停車處理；

37、s216、獲取實(shí)際給料值，通過計(jì)算給料值與實(shí)際給料值的差距判斷是否缺料，若是，系統(tǒng)自動(dòng)按缺料模式運(yùn)行，若否，將最終計(jì)算獲得的給料值輸出至對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以達(dá)成給料控制目標(biāo)。

38、進(jìn)一步地，所述s212中，具體包括以下步驟：

39、s2121、判斷電耳噪聲值是否高于電耳控制區(qū)間上限，若是，計(jì)算給料目標(biāo)值增加量，設(shè)定新的目標(biāo)值，若否，執(zhí)行步驟s2122；

40、s2122、判斷電耳噪聲值是否低于電耳控制區(qū)間下限，若是，計(jì)算給料目標(biāo)值減少量，設(shè)定新的目標(biāo)值。

41、進(jìn)一步地，所述s22給水控制子方法包括以下步驟：

42、s221、獲取給料粒徑檢測數(shù)據(jù)，計(jì)算對(duì)應(yīng)的礦漿濃度范圍；

43、s222、獲取當(dāng)前礦漿的濃度范圍，判斷當(dāng)前礦漿的濃度是否位于計(jì)算的礦漿濃度范圍內(nèi)，若是，則根據(jù)給料粒徑、給料量，計(jì)算合理的給水量；

44、s223、根據(jù)計(jì)算的給水量，調(diào)節(jié)給水控制器，使實(shí)際給水量達(dá)到給水量計(jì)算值。

45、進(jìn)一步地，所述步驟s222中，還包括以下步驟：

46、s2221、判斷當(dāng)前礦漿濃度是否高于計(jì)算的礦漿濃度范圍，若是，根據(jù)給料粒徑、給料量計(jì)算合理的給水量范圍，取當(dāng)前給水量，與合理給水量范圍的上限的平均值，設(shè)定為給水量計(jì)算值；若否，則執(zhí)行步驟s2222；

47、s2222、判斷當(dāng)前礦漿濃度是否低于計(jì)算的礦漿濃度范圍，若是根據(jù)給料粒徑、給料量計(jì)算合理的給水量范圍，取當(dāng)前給水量，與合理給水量范圍的下限的平均值，設(shè)定為給水量計(jì)算值。

48、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

49、(1)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測礦石、給料、返料、給水等工藝參數(shù)，并智能調(diào)節(jié)給料量和給水量，使球磨機(jī)能夠通過多模態(tài)、多角度的檢測手段檢測出給料礦石性質(zhì)變化帶來的影響和球磨機(jī)的負(fù)載情況，并根據(jù)上下游工藝段的生產(chǎn)情況，在保證球磨機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定、高效的前提下，自動(dòng)調(diào)節(jié)球磨機(jī)的給料量、給水量，最大限度提高球磨機(jī)產(chǎn)量，避免了因過量或不足導(dǎo)致的能源浪費(fèi)和原材料消耗，從而降低了生產(chǎn)成本同時(shí)，能夠根據(jù)不同礦石的性質(zhì)變化，自動(dòng)調(diào)整控制策略，確保球磨機(jī)在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

50、(2)通過“給水檢測+礦量檢測+視覺標(biāo)定”綜合檢測判定方法實(shí)現(xiàn)；實(shí)現(xiàn)對(duì)球磨機(jī)或類似設(shè)備的全面、精準(zhǔn)監(jiān)控，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和高效生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全性。

51、(3)本技術(shù)通過將所述交付物信息進(jìn)行嵌入顯示的方式為數(shù)字標(biāo)簽形式，在流程展示的過程中，將一個(gè)所述流程節(jié)點(diǎn)信息到下一個(gè)所述流程節(jié)點(diǎn)信息之間所需要的證明材料、病史和設(shè)備信息通過數(shù)字標(biāo)簽的形式嵌入其中，生成“盒子”形式，只需要點(diǎn)擊相應(yīng)的圖標(biāo)，就能彈出相應(yīng)流程節(jié)點(diǎn)信息之間所需要的材料，從而得到實(shí)現(xiàn)兩個(gè)流程節(jié)點(diǎn)信息之間的依賴關(guān)系，提高用戶對(duì)業(yè)務(wù)流程的分析能力，提高分析流程業(yè)務(wù)流程的效率。

52、下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。