CN114993898A - 一种尾砂智能浓密实验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种尾砂智能浓密实验系统和方法，系统包括尾砂静态絮凝沉降实验装置、尾砂动态浓密实验装置和智能集成监测控制中心。尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量实验，获得最佳浓密实验方案；尾砂动态浓密实验装置以最佳浓密实验方案进行实验，模拟真实浓密机的工作状态；智能集成监测控制中心对尾砂静态絮凝沉降实验装置和尾砂动态浓密实验装置进行实时监测、数据分析、最优计算和智能预测。该系统可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及膏体技术领域，尤其涉及一种尾砂智能浓密实验系统及方法。
背景技术
膏体技术因其高效、经济、安全、环保等优势已成为现代矿山发展趋势。作为膏体技术的首要环节，尾砂浓密是一项涉及絮凝沉降、重力浓密和床层压缩等理论的复杂工艺，其效果对膏体质量和系统运行具有重要影响。
目前，尾砂浓密实验仍需要实验人员进行大量重复性操作、实验精度不高、人工决策多、测量误差大。鉴于尾砂浓密工艺设计与设备选型极度依赖尾砂浓密实验结果，不精确的实验结果将进一步影响工艺设计与设备选型的决策。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种尾砂智能浓密实验系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种尾砂智能浓密实验系统，包括：尾砂静态絮凝沉降实验装置、尾砂动态浓密实验装置和智能集成监测控制中心；智能集成监测控制中心用于通过设计软件实现多种实验方案的自主设计，根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验，根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案；根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验；根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
本发明的有益效果是：本发明根据自主设计的实验方案控制尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量实验，并获得最佳浓密实验方案；尾砂动态浓密实验装置以最佳浓密实验方案进行实验，模拟真实浓密机的工作状态；智能集成监测控制中心对尾砂静态絮凝沉降实验装置和尾砂动态浓密实验装置进行实时监测、数据分析、最优计算以及智能预测等；本发明可实现实验方案的自主设计，实验装置的调控与监测，实验过程的信息识别，最佳浓密实验方案推荐以及浓密效果预测等功能，实现了智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据为图像数据；所述根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案，包括：将尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的图像数据处理为沉降曲线，并计算沉降速度和极限浓度；比对不同实验方案对应的沉降速度和极限浓度，根据比对结果从所述多种实验方案中确定最佳浓密实验方案。
采用上述进一步方案的有益效果是，沉降速度可以反映尾砂颗粒的絮凝效果，同种尾砂颗粒的沉降速度快，说明絮体尺寸密度大；这在尾砂动态浓密时，将表现出更高浓密效率；极限浓度一定程度反映了尾砂浓密效果，相同条件下，极限浓度越大，尾砂动态浓密的底流浓度越高；通过比对不同实验方案对应的沉降速度和极限浓度，可以准确地从所述多种实验方案中确定最佳浓密实验方案。
进一步，所述尾砂静态絮凝沉降实验装置包括：第一尾砂浆制备装置、第一絮凝剂制备装置、透明沉降实验筒、翻转装置和图像采集装置；所述第一尾砂浆制备装置用于根据所述实验方案制备第一尾砂浆，并输送至所述透明沉降实验筒；所述第一絮凝剂制备装置用于根据所述实验方案制备第一絮凝剂，并输送至所述透明沉降实验筒；所述透明沉降实验筒固定在所述翻转装置上，所述翻转装置用于根据所述实验方案带动所述透明沉降实验筒翻转进行沉降实验；所述图像采集装置用于对所述透明沉降实验筒内的实验过程进行图像采集，并上传至智能集成监测控制中心。
采用上述进一步方案的有益效果是，智能集成监测控制中心根据实验方案控制第一尾砂浆制备装置制备尾砂浆，控制第一絮凝剂制备装置制备絮凝剂，并控制尾砂浆和絮凝剂按照实验方案中设定的比例输送至透明沉降实验筒，控制翻转装置带动透明沉降实验筒翻转，从而实现沉降实验，通过图像采集装置采集实验过程，并将采集的实验数据上传至智能集成监测控制中心，便于智能集成监控中心根据不同实验方案对应的实验数据确定最佳浓密实验方案；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述第一尾砂浆制备装置包括第一尾砂浆制备桶，第一尾砂浆输入管路和第一清水输入管路接入所述第一尾砂浆制备桶；所述第一尾砂浆输入管路上设置有第一尾砂浆泵和第一尾砂浆阀门；所述第一清水输入管路上设置有第一清水泵和第一清水阀门；所述第一尾砂浆制备桶通过第一尾砂浆输出管路连接至透明沉降实验筒，所述第一尾砂浆输出管路上设置有第一尾砂浆输送泵和第一尾砂浆输送阀门。
采用上述进一步方案的有益效果是，根据智能集成监测控制中心设计的实验方案调控调控第一尾砂浆泵、第一尾砂浆阀门、第一清水泵和第一清水阀门，在第一尾砂浆制备桶中自动配制尾砂浆；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述第一絮凝剂制备装置包括第一絮凝剂给料盒和第一絮凝剂制备桶；所述第一絮凝剂给料盒通过第一絮凝剂输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶，所述第一絮凝剂输入管路上设置第一絮凝剂阀门；第二清水输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶，所述第二清水输入管路上设置第二清水泵和第二清水阀门；所述第一絮凝剂制备桶通过第一絮凝剂输出管路连接至透明沉降实验筒，所述第一絮凝剂输出管路上设置有第一絮凝剂输送泵和第一絮凝剂输送阀门。
采用上述进一步方案的有益效果是，根据智能集成监测控制中心设计的实验方案调控第一絮凝剂给料盒、第一絮凝剂阀门、第二清水泵和第二清水阀门，在第一絮凝剂制备桶中自动配制絮凝剂溶液；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述尾砂动态浓密实验装置包括：第二尾砂浆制备装置、第二絮凝剂制备装置、浓密机、底流集料桶和浓密实验数据采集装置；所述第二尾砂浆制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二尾砂浆，并输送至所述浓密机；所述第二絮凝剂制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二絮凝剂，并输送至所述浓密机；所述浓密机通过底流输出管路连接至底流集料桶，用于根据所述最佳浓密实验方案进行尾砂动态浓密实验；所述浓密实验数据采集装置设置于所述浓密机的输入和/或输出端，用于采集浓密实验数据，并上传至智能集成监测控制中心。
采用上述进一步方案的有益效果是，智能集成监测控制中心根据最佳浓密实验方案控制第二尾砂浆制备装置制备尾砂浆，控制第二絮凝剂制备装置制备絮凝剂，并控制尾砂浆和絮凝剂按照最佳浓密实验方案中设定的比例输送至浓密机，从而模拟真实浓密机的工作状态，通过浓密实验数据采集装置采集实验过程，并将采集的实验数据上传至智能集成监测控制中心，便于智能集成监控中心根据实验数据进行数据分析，并预测浓密效果；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述第二尾砂浆制备装置包括第二尾砂浆制备桶，第二尾砂浆输入管路和第三清水输入管路接入所述第二尾砂浆制备桶；所述第二尾砂浆输入管路上设置有第二尾砂浆泵和第二尾砂浆阀门；所述第三清水输入管路上设置有第三清水泵和第三清水阀门；所述第二尾砂浆制备桶通过第二尾砂浆输出管路连接至浓密机，所述第二尾砂浆输出管路上设置有第二尾砂浆输送泵和第二尾砂浆输送阀门。
采用上述进一步方案的有益效果是，根据最佳浓密实验方案调控第二尾砂浆泵、第二尾砂浆阀门、第三清水泵和第三清水阀门，在第二尾砂浆制备桶中自动配制尾砂浆；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述第二絮凝剂制备装置包括第二絮凝剂给料盒和第二絮凝剂制备桶；所述第二絮凝剂给料盒通过第二絮凝剂输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶，所述第二絮凝剂输入管路上设置第二絮凝剂阀门；第四清水输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶，所述第四清水输入管路上设置第四清水泵和第四清水阀门；所述第二絮凝剂制备桶通过第二絮凝剂输出管路连接至浓密机，所述第二絮凝剂输出管路上设置有第二絮凝剂输送泵和第二絮凝剂输送阀门。
采用上述进一步方案的有益效果是，根据最佳浓密实验方案调控第二絮凝剂给料盒、第二絮凝剂阀门、第四清水泵和第四清水阀门，在第二絮凝剂制备桶中自动配制絮凝剂溶液；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
进一步，所述浓密实验数据采集装置包括设置于第二尾砂浆输出管路上的尾砂浆浓度计和尾砂浆流量计，设置于第二絮凝剂输出管路上的絮凝剂流量计，以及设置于所述底流输出管路上的底流浓度计和底流流量计。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过上述浓密实验数据采集装置采集浓密实验相关参数数据，便于便于智能集成监控中心根据实验数据进行数据分析，并预测浓密效果；从而实现智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种尾砂智能浓密实验方法，利用上述技术方案所述的尾砂智能浓密实验系统实现，包括如下步骤：通过设计软件实现多种实验方案的自主设计；根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验；根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案；根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验；根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的尾砂智能浓密实验系统结构框图；
图2为本发明实施例提供的尾砂智能浓密实验系统布置示意图；
图3为本发明实施例提供的翻转装置结构示意图；
图4为本发明实施例提供的尾砂智能浓密实验方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
图1为本发明实施例提供的尾砂智能浓密实验系统结构框图。如图1所示，该系统包括：尾砂静态絮凝沉降实验装置100、尾砂动态浓密实验装置200和智能集成监测控制中心300。尾砂静态絮凝沉降实验装置100与尾砂动态浓密实验装置200的硬件设施相互独立，仪表监测信息共同接入智能集成监测控制中心300，实现实时监测与数据传输。
智能集成监测控制中心300用于通过设计软件实现多种实验方案的自主设计，根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验，根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案；根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验；根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
本发明实施例提供的尾砂智能浓密实验系统根据自主设计的实验方案控制尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量实验，获得最佳浓密实验方案；尾砂动态浓密实验装置以最佳浓密实验方案进行实验，模拟真实浓密机的工作状态；智能集成监测控制中心对尾砂静态絮凝沉降实验装置和尾砂动态浓密实验装置进行实时监测、数据分析、最优计算以及智能预测等。
本发明实施例可实现实验方案的自主设计，实验装置的调控与监测，实验过程图像信息识别，最佳浓密实验方案推荐以及浓密效果预测等功能，实现了智能自动化的尾砂浓密实验，可有效减少实验工作量、降低实验人员操作误差、提高实验精准度、缩短实验周期、节约成本，具有智能化程度高、可迁移性强、集成化程度高的优点。
可选地，在一个实施例中，尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据为图像数据。根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案，包括：将尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的图像数据处理为沉降曲线，并计算沉降速度和极限浓度；比对不同实验方案对应的沉降速度和极限浓度，根据比对结果从所述多种实验方案中确定最佳浓密实验方案。
最佳浓密实验方案是多种实验方案里的最优方案。尾砂静态絮凝沉降实验是通过设计多种尾砂浆参数(如尾砂浆浓度)和多种絮凝剂参数(如絮凝剂类型和絮凝剂单耗等)实验方案，进行尾砂絮凝沉降实验，确定上述条件的最佳组合，为尾砂动态浓密实验筛选最佳的实验条件，即“最佳浓密实验方案”。
图2为本发明实施例提供的尾砂静态絮凝沉降实验装置结构框图。如图2所示，所述尾砂静态絮凝沉降实验装置包括：第一尾砂浆制备装置、第一絮凝剂制备装置、透明沉降实验筒15、翻转装置16和图像采集装置17。
第一尾砂浆制备装置用于根据所述实验方案制备第一尾砂浆，并输送至所述透明沉降实验筒15。第一尾砂浆制备装置包括第一尾砂浆制备桶5，第一尾砂浆输入管路和第一清水输入管路接入所述第一尾砂浆制备桶5；所述第一尾砂浆输入管路上设置有第一尾砂浆泵1和第一尾砂浆阀门2；所述第一清水输入管路上设置有第一清水泵3和第一清水阀门4；所述第一尾砂浆制备桶5通过第一尾砂浆输出管路连接至透明沉降实验筒15，所述第一尾砂浆输出管路上设置有第一尾砂浆输送泵6和第一尾砂浆输送阀门7。
第一絮凝剂制备装置用于根据所述实验方案制备第一絮凝剂，并输送至所述透明沉降实验筒15。第一絮凝剂制备装置包括第一絮凝剂给料盒10和第一絮凝剂制备桶12；所述第一絮凝剂给料盒10通过第一絮凝剂输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶12，所述第一絮凝剂输入管路上设置第一絮凝剂阀门11；第二清水输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶12，所述第二清水输入管路上设置第二清水泵8和第二清水阀门9；所述第一絮凝剂制备桶12通过第一絮凝剂输出管路连接至透明沉降实验筒15，所述第一絮凝剂输出管路上设置有第一絮凝剂输送泵13和第一絮凝剂输送阀门14。
透明沉降实验筒15固定在所述翻转装置16上，翻转装置用于根据实验方案带动透明沉降实验筒15翻转，从而进行沉降实验；图像采集装置17用于对所述透明沉降实验筒15内的实验过程进行图像采集，并上传至智能集成监测控制中心。
如图3所示，本发明实施例中，翻转装置16可以包括实验支架161、减速电机162和翻转机构163，减速电机162和翻转机构163均固定在实验支架161上。该实施例中，实验支架161采用“U”型支架，其仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，其他形式的实验支架，只要能实现支撑翻转机构16，使固定在翻转机构16上的透明沉降实验筒15可上下翻转即可。减速电机162与翻转机构163电连接，翻转机构163上固定透明沉降实验筒15，减速电机162带动翻转机构163转动，翻转机构163带动透明沉降实验筒15上下翻转，实现尾砂浆与絮凝剂溶液的混合。智能相机17可以固定在实验支架161上，也可以采用单独的支架进行固定，用于采集尾砂沉降过程图像，将图像信息传输至智能集成监测控制中心。上述实施例中的翻转装置16仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，其他形式的翻转装置，只要能实现带动透明沉降实验筒15上下翻转即可。
尾砂静态絮凝沉降实验装置的具体实验方法为：智能集成监测控制中心根据实验方案，调控调控第一尾砂浆泵1、第一尾砂浆阀门2、第一清水泵3、第一清水阀门4，在第一尾砂浆制备桶5自动配制尾砂浆；根据实验方案调控第一絮凝剂给料盒10、第一絮凝剂阀门11、第二清水泵8和第二清水阀门9，在第一絮凝剂制备桶12自动配制絮凝剂溶液；调控第一尾砂浆输送泵6、第一尾砂浆输送阀门7、第一絮凝剂输送泵13和第一絮凝剂输送阀门14，将配置好的尾砂浆和配置好的絮凝剂输送至透明沉降实验筒15，控制翻转装置16带动透明沉降实验筒15上下翻转预设次数(如上下翻转5次)。
如图2所示尾砂动态浓密实验装置包括：第二尾砂浆制备装置、第二絮凝剂制备装置、浓密机37、底流集料桶38和浓密实验数据采集装置。
第二尾砂浆制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二尾砂浆，并输送至所述浓密机37。第二尾砂浆制备装置包括第二尾砂浆制备桶22，第二尾砂浆输入管路和第三清水输入管路接入所述第二尾砂浆制备桶22；所述第二尾砂浆输入管路上设置有第二尾砂浆泵18和第二尾砂浆阀门19；所述第三清水输入管路上设置有第三清水泵20和第三清水阀门21；所述第二尾砂浆制备桶22通过第二尾砂浆输出管路连接至浓密机37，所述第二尾砂浆输出管路上设置有第二尾砂浆输送泵23和第二尾砂浆输送阀门24
第二絮凝剂制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二絮凝剂，并输送至所述浓密机37。第二絮凝剂制备装置包括第二絮凝剂给料盒27和第二絮凝剂制备桶29；所述第二絮凝剂给料盒27通过第二絮凝剂输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶29，所述第二絮凝剂输入管路上设置第二絮凝剂阀门28；第四清水输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶29，所述第四清水输入管路上设置第四清水泵25和第四清水阀门26；所述第二絮凝剂制备桶29通过第二絮凝剂输出管路连接至浓密机37，所述第二絮凝剂输出管路上设置有第二絮凝剂输送泵30和第二絮凝剂输送阀门31。
浓密机37通过底流输出管路连接至底流集料桶38，用于根据所述最佳浓密实验方案进行尾砂动态浓密实验。浓密实验数据采集装置设置于所述浓密机37的输入和/或输出端，用于采集浓密实验数据，并上传至智能集成监测控制中心。浓密实验数据采集装置包括设置于第二尾砂浆输出管路上的尾砂浆浓度计32和尾砂浆流量计34，设置于第二絮凝剂输出管路上的絮凝剂流量计33，以及设置于所述底流输出管路上的底流浓度计35和底流流量计36。
尾砂动态浓密实验装置的具体实验方法为：智能集成监测控制中心按照最佳浓密实验方案，调控第二尾砂浆泵18、第二尾砂浆阀门19、第三清水泵20和第三清水阀门21，在第二尾砂浆制备桶22自动配制尾砂浆；调控第二絮凝剂给料盒27、第二絮凝剂阀门28、第四清水泵25和第四清水阀门26，在第二絮凝剂制备桶29自动配制絮凝剂溶液；通过调控第二尾砂浆输送泵23、第二尾砂浆输送阀门24、第二絮凝剂输送泵30和第二絮凝剂输送阀门31，将配置好的尾砂浆和配置好的絮凝剂输送至浓密机37，进行尾砂动态浓密实验。浓密机上安装的尾砂浆浓度计32、絮凝剂流量计33、尾砂浆流量计34、底流浓度计35、底流流量计36，对所测参数进行实时监测，将监测数据传输至智能集成监测控制中心。
如图2所示，智能集成监测控制中心包括数据传输线39和计算机40等，能集成监测控制中心按照功能主要分为两个部分：尾砂静态絮凝沉降实验集控中心和尾砂动态浓密实验集控中心。
尾砂静态絮凝沉降实验集控中心具有调控尾砂浆制备与输送、絮凝剂制备与输送、透明沉降实验筒与翻转机构的控制、图像采集装置的图像采集与传输等功能。智能集成监测控制中心通过内置的实验设计与数据分析软件(如SPSS(Statistical Product andService Solutions)或DPS(Data Processing System)软件)自主设计实验方案；根据实验方案控制尾砂静态絮凝沉降实验装置进行沉降实验，通过图像采集装置获取沉降实验过程数据；根据沉降实验过程数据，通过人工观测尾砂静态絮凝沉降过程，绘制沉降高度随时间变化的沉降曲线，或者通过视觉识别的方式将图像信息处理为沉降曲线；再根据沉降曲线计算沉降速度和极限浓度；将计算结果输入实验设计与数据分析软件，对比不同实验的沉降速度和极限浓度，推荐最佳浓密实验方案。
尾砂动态浓密实验集控中心具有调控尾砂浆制备与输送、絮凝剂制备与输送、浓密机上安装的尾砂浆浓度计32、尾砂浆流量计34、絮凝剂流量计33、底流浓度计35、底流流量计36的信号采集与传输等功能。智能集成监测控制中心通过对浓密实验数据采集装置采集的相关实验数据进行处理分析，拟合动态浓密实验数据与尾砂浓密效果之间的逻辑回归模型(Logistic Regression)，实现对底流浓度、底流流量和溢流浊度的预测，并对预测值与监测值进行对比分析。
如图4所示，本发明实施例提供一种尾砂智能浓密实验方法，该方法利用上述实施例提供的尾砂智能浓密实验系统实现，具体包括如下步骤：
S1，通过设计软件实现多种实验方案的自主设计。
在智能集成监测控制中心的计算机上，输入尾砂静态絮凝沉降实验参数所需范围，通过智能集成监测控制中心内置的实验设计软件，自主设计实验方案。
S2，根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验。
智能集成监测控制中心按照实验方案控制第一尾砂浆泵1、第一尾砂浆阀门2、第一清水泵3、第一清水阀门4，在第一尾砂浆制备桶5配制尾砂浆；调控第一絮凝剂给料盒10、第一絮凝剂阀门11、第二清水泵8、第二清水阀门9，在第一絮凝剂制备桶12配制絮凝剂溶液；调控第一尾砂浆输送泵6、第一尾砂浆输送阀门7、第一絮凝剂输送泵13、第一絮凝剂输送阀门14，将配置好的尾砂浆和配置好的絮凝剂输送至透明沉降实验筒15，控制翻转机构16上下翻转预设次数(如上下翻转5次)；图像采集装置(如智能相机)17采集尾砂沉降过程图像，将图像信息传输至智能集成监测控制中心。
S3，根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案。
智能集成监测控制中心根据采集的沉降实验过程数据，通过人工观测尾砂静态絮凝沉降过程，绘制沉降高度随时间变化的沉降曲线，或者通过视觉识别的方式将图像信息处理为沉降曲线；根据沉降曲线计算沉降速度和极限浓度。批量进行全部设计实验，获得全部沉降曲线。
智能集成监测控制中心通过内置的方案优选模型比对不同实验方案对应的沉降速度和极限浓度，根据比对结果从所述多种实验方案中确定最佳浓密实验方案。
S4，根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验。
智能集成监测控制中心按照最佳浓密实验方案，调控第二尾砂浆泵18、第二尾砂浆阀门19、第三清水泵20、第三清水阀门21，在第二尾砂浆制备桶22配制尾砂浆；调控第二絮凝剂给料盒27、第二絮凝剂阀门28、第四清水泵25、第四清水阀门26，在第二絮凝剂制备桶29配制絮凝剂溶液；通过调控第二尾砂浆输送泵23、第二尾砂浆输送阀门24、第二絮凝剂输送泵30、第二絮凝剂输送阀门31，将配置好的尾砂浆和配置好的絮凝剂输送至浓密机37，进行尾砂动态浓密实验。
S5，根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
浓密机37上安装的尾砂浆浓度计32、絮凝剂流量计33、尾砂浆流量计34、底流浓度计35、底流流量计36，对所测参数进行实时监测，将监测数据传输至智能集成监测控制中心。智能集成监测控制中心通过对浓密实验数据采集装置采集的相关实验数据进行处理分析，拟合动态浓密实验数据与尾砂浓密效果之间的逻辑回归模型实现对底流浓度、底流流量和溢流浊度的预测，并对预测值至与监测值进行对比分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，包括：尾砂静态絮凝沉降实验装置(100)、尾砂动态浓密实验装置(200)和智能集成监测控制中心(300)；
所述智能集成监测控制中心(300)用于通过设计软件实现多种实验方案的自主设计，根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验，根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案；根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验；根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
2.根据权利要求1所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据为图像数据；
所述根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案，包括：将尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的图像数据处理为沉降曲线，并计算沉降速度和极限浓度；比对不同实验方案对应的沉降速度和极限浓度，根据比对结果从所述多种实验方案中确定最佳浓密实验方案。
3.根据权利要求1所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述尾砂静态絮凝沉降实验装置(100)包括：第一尾砂浆制备装置、第一絮凝剂制备装置、透明沉降实验筒(15)、翻转装置(16)和图像采集装置(17)；
所述第一尾砂浆制备装置用于根据所述实验方案制备第一尾砂浆，并输送至所述透明沉降实验筒(15)；所述第一絮凝剂制备装置用于根据所述实验方案制备第一絮凝剂，并输送至所述透明沉降实验筒(15)；所述透明沉降实验筒(15)固定在所述翻转装置(16)上，所述翻转装置(16)用于根据所述实验方案带动所述透明沉降实验筒(15)翻转进行沉降实验；所述图像采集装置(17)用于对所述透明沉降实验筒(15)内的实验过程进行图像采集，并上传至智能集成监测控制中心。
4.根据权利要求3所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述第一尾砂浆制备装置包括第一尾砂浆制备桶(5)，第一尾砂浆输入管路和第一清水输入管路接入所述第一尾砂浆制备桶(5)；所述第一尾砂浆输入管路上设置有第一尾砂浆泵(1)和第一尾砂浆阀门(2)；所述第一清水输入管路上设置有第一清水泵(3)和第一清水阀门(4)；所述第一尾砂浆制备桶(5)通过第一尾砂浆输出管路连接至透明沉降实验筒(15)，所述第一尾砂浆输出管路上设置有第一尾砂浆输送泵(6)和第一尾砂浆输送阀门(7)。
5.根据权利要求3所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述第一絮凝剂制备装置包括第一絮凝剂给料盒(10)和第一絮凝剂制备桶(12)；
所述第一絮凝剂给料盒(10)通过第一絮凝剂输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶(12)，所述第一絮凝剂输入管路上设置第一絮凝剂阀门(11)；第二清水输入管路接入所述第一絮凝剂制备桶(12)，所述第二清水输入管路上设置第二清水泵(8)和第二清水阀门(9)；所述第一絮凝剂制备桶(12)通过第一絮凝剂输出管路连接至透明沉降实验筒(15)，所述第一絮凝剂输出管路上设置有第一絮凝剂输送泵(13)和第一絮凝剂输送阀门(14)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述尾砂动态浓密实验装置(200)包括：第二尾砂浆制备装置、第二絮凝剂制备装置、浓密机(37)、底流集料桶(38)和浓密实验数据采集装置；
所述第二尾砂浆制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二尾砂浆，并输送至所述浓密机(37)；所述第二絮凝剂制备装置用于根据所述最佳浓密实验方案制备第二絮凝剂，并输送至所述浓密机(37)；所述浓密机(37)通过底流输出管路连接至底流集料桶(38)，用于根据所述最佳浓密实验方案进行尾砂动态浓密实验；所述浓密实验数据采集装置设置于所述浓密机(37)的输入和/或输出端，用于采集浓密实验数据，并上传至智能集成监测控制中心。
7.根据权利要求6所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述第二尾砂浆制备装置包括第二尾砂浆制备桶(22)，第二尾砂浆输入管路和第三清水输入管路接入所述第二尾砂浆制备桶(22)；所述第二尾砂浆输入管路上设置有第二尾砂浆泵(18)和第二尾砂浆阀门(19)；所述第三清水输入管路上设置有第三清水泵(20)和第三清水阀门(21)；所述第二尾砂浆制备桶(22)通过第二尾砂浆输出管路连接至浓密机(37)，所述第二尾砂浆输出管路上设置有第二尾砂浆输送泵(23)和第二尾砂浆输送阀门(24)。
8.根据权利要求7所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述第二絮凝剂制备装置包括第二絮凝剂给料盒(27)和第二絮凝剂制备桶(29)；
所述第二絮凝剂给料盒(27)通过第二絮凝剂输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶(29)，所述第二絮凝剂输入管路上设置第二絮凝剂阀门(28)；第四清水输入管路接入所述第二絮凝剂制备桶(29)，所述第四清水输入管路上设置第四清水泵(25)和第四清水阀门(26)；所述第二絮凝剂制备桶(29)通过第二絮凝剂输出管路连接至浓密机(37)，所述第二絮凝剂输出管路上设置有第二絮凝剂输送泵(30)和第二絮凝剂输送阀门(31)。
9.根据权利要求8所述的尾砂智能浓密实验系统，其特征在于，所述浓密实验数据采集装置包括设置于第二尾砂浆输出管路上的尾砂浆浓度计(32)和尾砂浆流量计(34)，设置于第二絮凝剂输出管路上的絮凝剂流量计(33)，以及设置于所述底流输出管路上的底流浓度计(35)和底流流量计(36)。
10.一种尾砂智能浓密实验方法，其特征在于，利用权利要求1至9任一项所述的尾砂智能浓密实验系统实现，包括如下步骤：
通过设计软件实现多种实验方案的自主设计；
根据所述多种实验方案控制所述尾砂静态絮凝沉降实验装置进行批量尾砂沉降实验；
根据尾砂静态絮凝沉降实验装置反馈的沉降实验数据确定最佳浓密实验方案；
根据所述最佳浓密实验方案控制所述尾砂动态浓密实验装置进行尾砂动态浓密实验；
根据尾砂动态浓密实验装置反馈的浓密实验数据进行浓密效果预测。
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