CN115318431A - 重介浅槽系统的控制方法、装置和处理器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种重介浅槽系统的控制方法、装置和处理器。该方法包括：获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，相关信息包括以下至少之一：原煤的密度、原煤的成分、原煤的重量，重介悬浮液位于槽体的内部；根据相关信息确定重介悬浮液的目标密度；在重介悬浮液的初始密度小于重介悬浮液的目标密度的情况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮液的初始密度大于重介悬浮液的目标密度的情况下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目标密度的差值小于预定差值。该方案中，采用自动化的方式进行分流，降低了人工负担，采用自动化的方式可以精确地控制重介悬浮液的密度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

Description

重介浅槽系统的控制方法、装置和处理器

技术领域

本申请涉及煤炭领域，具体而言，涉及一种重介浅槽系统的控制方法、装置、计算机可 读存储介质和处理器。

背景技术

重介选煤技术又称重介质选煤技术，是现在选煤行业中重要的矿物质分选技术，是采用 重液或者重介悬浮液实现分选的一种重力选煤方法。重介分选最开始的方式通过人工经验手 动控制，后来发展到以PID控制为主的自动控制方法，主要通过调节PID参数来实现，适用 PLC可编程逻辑控制器来实现PID算法控制器，根据工业系统的实际情况不断调整参数的准 确度，对于补水操作来说，密度的变化是可以基本上实现实时控制的，但是在分流过程中， 当密度降低时，需要增大分流阀开度，稀介量增大，进入磁选机回收后再补充道合格介质桶 中使用密度升高。

在分流过程的实际生产中，往往需要较长的时间来完成此过程，这对于使用PID控制来 说，滞后性的控制环节不容易达到稳定控制，很容易出现振荡。选煤厂在重介生产过程中大 部分情况下也只是在补水过程使用PID调节，分流过程还是要依靠人工手动完成，而调节过 程也基本上是根据人工的工作经验来调节分流装置，一方面，人工控制分流过程的方式造成 分流操作难以实现自动化，增加了人工工作负担，另一方面，人工无法有效控制整个悬浮液 密度，密度波动范围较大，这样重介浅槽系统的运行状态也不稳定，以上都会造成选煤工作 效率较低，选煤效果会出现差异，后续只能减少精煤产量。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种重介浅槽系统的控制方法、装置、计算机可读存储介质 和处理器，以解决现有技术中选煤工作效率较低的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种重介浅槽系统的控制方法，所述重介浅槽系 统包括槽体、分流阀和补水阀，所述方法包括：获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密 度，所述相关信息包括以下至少之一：所述原煤的密度、所述原煤的成分、所述原煤的重量， 所述重介悬浮液位于所述槽体的内部；根据所述相关信息确定所述重介悬浮液的目标密度； 在所述重介悬浮液的初始密度小于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述补水阀开 启，或者，在所述重介悬浮液的初始密度大于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所 述分流阀开启，以使得所述初始密度与所述目标密度的差值小于预定差值。

可选地，根据所述相关信息确定所述重介悬浮液的目标密度，包括：构建密度曲线模型， 所述密度曲线模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据 均包括历史相关信息以及所述历史相关信息对应的所述重介悬浮液的预定密度，密度曲线的 横坐标是所述历史相关信息，密度曲线的纵坐标是所述重介悬浮液的预定密度；采用所述密 度曲线模型确定当前相关信息对应的所述重介悬浮液的目标密度。

可选地，所述重介浅槽系统还包括煤质检测设备，所述相关信息还包括所述原煤的灰分， 所述灰分是通过所述煤质检测设备检测得到的，在获取原煤的相关信息之后，所述方法还包 括：对所述煤质检测设备输出的所述灰分进行校正，以得到更新后的相关信息。

可选地，对所述煤质检测设备输出的所述灰分进行校正，包括：构建校正模型，所述校 正模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史 灰分、模糊隶属度，所述历史灰分是历史时间段内通过所述煤质检测设备检测得到的所述原 煤的所述灰分，所述模糊隶属度是指对各所述训练数据属于目标集合的概率，所述模糊隶属 度用于对所述训练数据进行筛选；采用所述校正模型对多个输出的所述灰分进行筛选，以对 所述灰分进行校正。

可选地，所述重介浅槽系统还包括给煤机和传输皮带，所述给煤机用于输出所述原煤， 所述传输皮带用于将所述原煤输送至目标设备，所述给煤机包括入料闸板，所述方法还包括： 获取所述传输皮带上的所述原煤的煤量和目标煤量；在所述原煤的煤量大于所述目标煤量的 情况下，减小所述入料闸板的开度，和/或，减小所述给煤机的电机的运行频率；在所述原煤 的煤量小于所述目标煤量的情况下，增大所述入料闸板的开度，和/或，增大所述给煤机的电 机的运行频率；在所述原煤的煤量等于所述目标煤量的情况下，控制所述入料闸板的开度不 变，且控制所述给煤机的电机的运行频率不变。

可选地，所述重介浅槽系统还包括重介浅槽分选机，所述重介浅槽分选机还包括上升流 支管，所述重介浅槽分选机用于从所述原煤中选取精煤，所述方法还包括：获取所述上升流 支管中的压力和压力阈值；在所述上升流支管中的压力大于或者等于所述压力阈值的情况下， 控制所述重介浅槽分选机暂停工作，直到所述上升流支管中的压力小于所述压力阈值。

可选地，所述重介浅槽系统还包括磁选机，在所述分流阀开启的情况下部分所述重介悬 浮液流入所述磁选机，所述方法还包括：获取所述磁选机的内部的所述重介悬浮液的浓度以 及所述重介悬浮液的液位；根据所述重介悬浮液的浓度以及所述重介悬浮液的液位调整所述 磁选机的回收率。

可选地，所述重介浅槽系统还包括脱泥筛和脱介筛，所述脱泥筛用于对所述原煤进行脱 泥处理，所述脱介筛用于对所述原煤中的细小介质进行筛除处理，所述方法还包括：获取所 述脱泥筛的第一喷水量和第一喷水量阈值；在所述第一喷水量大于或者等于所述第一喷水量 阈值的情况下，减小所述第一喷水量，直到所述第一喷水量小于所述第一喷水量阈值；获取 所述脱介筛的第二喷水量和第二喷水量阈值；在所述第二喷水量大于或者等于所述第二喷水 量阈值的情况下，减小所述第二喷水量，直到所述第二喷水量小于所述第二喷水量阈值。

可选地，所述脱泥筛中还包括来料溜槽，所述方法还包括：获取所述来料溜槽中的冲水 量和冲水量阈值；在所述冲水量大于或者等于所述冲水量阈值的情况下，减小所述冲水量， 直到所述冲水量小于所述冲水量阈值。

可选地，所述方法还包括：获取所述重介悬浮液的密度标准范围；在所述重介悬浮液的 密度不在所述密度标准范围内的情况下，发出第一报警信息；获取所述槽体的内部的预警水 位线；在所述重介悬浮液达到所述预警水位线的情况下，发出第二报警信息。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种重介浅槽系统的控制装置，所述重介浅槽 系统包括槽体、分流阀和补水阀，所述装置包括：第一获取单元，用于获取原煤的相关信息 和重介悬浮液的初始密度，所述相关信息包括以下至少之一：所述原煤的密度、所述原煤的 成分、所述原煤的重量，所述重介悬浮液位于所述槽体的内部；确定单元，用于根据所述相 关信息确定所述重介悬浮液的目标密度；第一控制单元，用于在所述重介悬浮液的初始密度 小于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述补水阀开启，或者，在所述重介悬浮液 的初始密度大于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述分流阀开启，以使得所述初 始密度与所述目标密度的差值小于预定差值。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存 储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中， 所述程序运行时执行任意一种所述的方法。

在本发明实施例中，首先获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，之后根据相关 信息确定重介悬浮液的目标密度，最后在重介悬浮液的初始密度小于重介悬浮液的目标密度 的情况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮液的初始密度大于重介悬浮液的目标密度的 情况下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目标密度的差值小于预定差值。该方案中，采 用自动化的方式进行分流，降低了人工负担，采用自动化的方式可以精确地控制重介悬浮液 的密度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实 施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的一种重介浅槽系统的控制方法的流程示意图；

图2示出了模糊算法的流程示意图；

图3示出了原煤密度组成以及生产过程工艺参数指标在线预测的流程示意图；

图4示出了优化灰分的控制的原理示意图；

图5示出了重介悬浮液的密度与液位耦合的示意图；

图6示出了基于模糊化的重介悬浮液的流量控制策略的示意图；

图7示出了网络拓扑结构的示意图；

图8示出了重介生产过程中工艺参数预测以及智能控制的示意图；

图9示出了根据本申请的实施例的一种重介浅槽系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请 一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等 是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据 在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有” 以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列 出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三 元件“连接”至该另一元件。

为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

重液是指某些无机盐类的水溶液和高密度的有机溶液，重介悬浮液是由重质(高密度固 体微粒)与水配置成具有特定密度呈悬状的两相流体。

正如背景技术中所说的，现有技术中选煤工作效率较低，为了解决上述问题，本申请的 一种典型的实施方式中，提供了一种重介浅槽系统的控制方法、装置、计算机可读存储介质 和处理器。

根据本申请的实施例，提供了一种重介浅槽系统的控制方法，上述重介浅槽系统包括槽 体、分流阀和补水阀。

图1是根据本申请实施例的重介浅槽系统的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包 括以下步骤：

步骤S101，获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，上述相关信息包括以下至少 之一：上述原煤的密度、上述原煤的成分、上述原煤的重量，上述重介悬浮液位于上述槽体 的内部；

步骤S102，根据上述相关信息确定上述重介悬浮液的目标密度；

步骤S103，在上述重介悬浮液的初始密度小于上述重介悬浮液的目标密度的情况下，控 制上述补水阀开启，或者，在上述重介悬浮液的初始密度大于上述重介悬浮液的目标密度的 情况下，控制上述分流阀开启，以使得上述初始密度与上述目标密度的差值小于预定差值。

上述的方法中，首先获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，之后根据相关信息 确定重介悬浮液的目标密度，最后在重介悬浮液的初始密度小于重介悬浮液的目标密度的情 况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮液的初始密度大于重介悬浮液的目标密度的情况 下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目标密度的差值小于预定差值。该方案中，采用自 动化的方式进行分流，降低了人工负担，采用自动化的方式可以精确地控制重介悬浮液的密 度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机 系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此 处的顺序执行所示出或描述的步骤。

具体地，本方案的主要功能共包括：

(1)采用先进的数质量检测设备实现原煤给料和各产品的数质量在线实时检测，检测数 据集成到在建的选煤厂标准选煤数据中心，形成分系统的统计分析报表，并在上位机及移动 终端实时显示；

(2)基于实时原煤的相关信息及由标准选煤数据中心读取的历史数据，建立浅槽洗选密 度控制数学模型，智能生成可选性曲线，预测、给定并调节介质密度，减少人工干预；

(3)根据检测的合格介质的初始密度与目标密度的差距，智能协同控制分流阀、补水阀 的开启和关闭，达到控制合格介质密度的目的。实现重介分选密度智能控制调节，悬浮液密 度波动范围不超过±0.01g/cm3，稳定产品质量，减少人工干预；

(4)根据原煤供给及产品数质量情况，控制毛煤给煤量、溜槽煤流分配情况、浅槽刮板 速度等关键点，形成重介浅槽工艺整体联动调节机制；

(5)实现重介分选系统密度磁性物含量的在线监测，磁性物含量与煤泥量智能平衡调节；

(6)实现运行合介桶、稀介桶液位稳定控制，控制液位保持在正常范围区间，防止“冒 桶”或合介泵空抽的问题，实现桶位、密度、补加、分流各环节智能协同联动控制，无需人 工干预；

(7)形成浅槽洗选系统设备、运行参数数据监测预警智能分析平台；

(8)形成上升流支管防堵塞控制，实现运行及停机时管路畅通，提高分选效果；

(9)实现磁选机的磁选效率管理，当出现磁选机跑介等异常情况时，发出报警信号；

(10)形成浅槽分选密度检测比对调节模块，智能校正设备测量偏差；

(11)灰分检测仪需采用满足要求的三类射线装置；

(12)实现浅槽箱体液位监控，出现液位不足或过高时，发出报警信号并智能调节；

(13)实现智能调节逻辑，智能调控模式下设定传输皮带给煤量后，智能调节给煤机的 运行频率，监测筛分效率，实现重介浅槽系统智能洗选，与前端原煤系统最佳配合，达到生 产效率最大化，运行经济化；

以上是本方案的主要功能，以下详细介绍各个功能。

重介质分选具有分选精度高、易操作、自动化程度高等优点，是我国选煤生产中的主要 分选方式，是今后选煤发展的主要方向。重介质系统的自动化、智能化是保证分选效果的重 要条件之一，是重介质分选过程中至关重要的环节。通过本方案的控制逻辑，可以提高选煤 厂重介质分选技术水平和企业经济效益，而且对促进我国重介质分选工艺的发展也将具有重 要意义，既符合国家和行业发展的导向，也满足企业的发展的需求，具有显著的应用价值和 经济、社会效益。

重介浅槽分选工艺包括入洗原煤及产品的运输、原煤分选、选后产品脱水脱介、重介质 回收等工艺环节，在工艺流程中需对各工艺环节的运行参数进行检测和调节，从而使各工艺 环节达到较好的工艺效果。重介浅槽工艺过程的感知系统主要包括以下内容：

(a)重介浅槽分选机上下游环节的皮带机煤流量：皮带机的煤流量大小通过皮带秤进行 检测，需要设置皮带秤的皮带机包括毛煤仓下至原煤准备车间皮带机(201C/201D)、原煤准 备车间至重介车间皮带机(301C/301D)、原煤准备车间至TDS干选系统皮带机(501C/501D)、 重介浅槽矸石转运皮带机(901，C、D系统分别设置矸石皮带秤)、粗煤泥转运皮带机(704， C、D系统分别设置粗煤泥皮带秤)。皮带秤的数据可以反映重介浅槽分选系统的处理能力、 脱粉作业的分级效果、精煤和矸石的产率等，用来指导重介系统入洗煤量调整、检查脱粉和 分选作业的工艺效果。

(b)入洗原煤和选后产品的质量：入洗原煤的灰分可以通过无源在线灰分仪进行检测， 设置在301C/301D原煤准备车间至重介车间皮带机；重介浅槽精煤的灰分通过X射线在线灰 分仪进行检测，设置在335C精煤转载皮带机附近，在线灰分仪的数据能够反映入洗原煤和精 煤产品的质量，用来指导分选密度的预测和调整。

(c)合格介质悬浮液的密度、磁性物含量：通过差压密度计和磁性物含量检测仪进行检 测，设置在314C/314D合格介质泵出口立管上，磁性物含量检测仪可以增设旁路管(DN150)， 用来指导合格介质悬浮液的密度和磁性物含量的调整。

(d)合格介质悬浮液的分流箱(阀)和补水阀的开度：由分流箱(阀)和补水阀的定位 器反馈，用来指导合格介质悬浮液的密度和磁性物含量的调整。

(e)重介浅槽分选机上升流支管的压力：通过压力变送器进行检测，设置在309C/309D 分选机上升流支管上，用来监测上升流支管是否畅通。

(f)合格介质桶和稀介质桶的液位：通过液位计进行检测，设置在313C/313D合格介质 桶和315C/315D稀介质桶，用来监测合格介质桶和稀介质桶的液位是否在正常范围内。

(g)重介浅槽分选机的分选槽液位：通过浮球液位计或超声波液位计进行检测，设置在 309C/309D分选机的分选槽，用来监测分选槽内的液位是否在正常范围内。

(h)磁选机的尾矿槽液位：通过浮球开关或超声波液位计进行检测，设置在317C/317D 磁选机的尾矿溢流槽，用来监测磁选机的工艺效果是否正常。

(i)脱泥筛和脱介筛的喷水量：通过电磁流量计进行检测，设置在303C/303D/304C/304D 脱泥筛和310C/310D/318C/318D脱介筛喷水管路，用来监测脱泥筛和脱水筛的喷水用量。

(j)脱泥筛来料溜槽冲水量：通过电磁流量计进行检测，设置在303C/303D/304C/304D 脱泥筛冲水管路，用来监测脱泥筛来料溜槽的冲水用量。

以上可以采用不同的检测仪表进行检测，可以是满足检测精度的检测仪表，也可以根据 实际情况添加新的检测仪表。

本申请的一种实施例中，根据上述相关信息确定上述重介悬浮液的目标密度，包括：构 建密度曲线模型，上述密度曲线模型是使用多组训练数据训练得到的，上述多组训练数据中 的每一组训练数据均包括历史相关信息以及上述历史相关信息对应的上述重介悬浮液的预定 密度，密度曲线的横坐标是上述历史相关信息，密度曲线的纵坐标是上述重介悬浮液的预定 密度；采用上述密度曲线模型确定当前相关信息对应的上述重介悬浮液的目标密度。该实施 例中，通过构建的密度曲线模型，可以精确地确定重介悬浮液的目标密度，后续就可以控制 重介悬浮液的密度达到目标密度，这样后续还可以预测产品结构以及实际分选密度。

对同一煤种的原煤，大部分密度级产率与原煤灰分具有良好的线性相关性，在原煤实时 灰分模型的基础上，对各密度级产率与原煤灰分进行相关性分析，对相关性比较好的密度级 建立密度级产率与原煤灰分的关系模型，线性关系不好的密度级产率通过建立密度曲线模型， 从密度曲线上读取相关密度级产率，进而求得各个密度级的实时产率，具体步骤可包括：

(1)首先对原煤灰分与各密度级累计产率进行相关性分析，得出与原煤灰分相关性较好 的密度级，利用原煤灰分与对应原煤相关性较好的密度级累计产率的数据来进行拟合，结合 前文提到的原煤实时灰分为基础，从而预测出相关性较好的实时的原煤各密度级浮物产率。

(2)利用上一步求出相关性较好的密度级产率进行求解经验密度曲线模型，再将与原煤 灰分相关性不理想的密度级带入求解出来的密度曲线中，求出相关性不理想的密度级累计产 率，结合相关性比较好的累计产率，便可以得到原煤的各密度级产率。

(3)通过实时检测的原煤入洗量和产品筛分设备的物料量实施反馈修正以上两个步骤得 到的原煤性质预测模型。

本申请的又一种实施例中，上述重介浅槽系统还包括煤质检测设备，上述相关信息还包 括上述原煤的灰分，上述灰分是通过上述煤质检测设备检测得到的，在获取原煤的相关信息 之后，上述方法还包括：对上述煤质检测设备输出的上述灰分进行校正，以得到更新后的相 关信息。该实施例中，为保证产品质量较为稳定，且可以及时指导重介选煤的生产过程，防 止重介分选产品的灰分有大幅度波动造成灰分出现误差，可以对灰分进行校正，使得煤质检 测设备可以精确地反馈灰分的作用。

具体地，可以采用X射线或自然放射性灰分仪在线快速检测被测煤的灰分，灰分仪的检 测速度较快，且可以实时反馈，但是在线灰分仪容易受到各种因素的影响，比如煤的水分、 脱介等情况，放射源也是会自然衰减的，需要定时进行校正。

在实际应用中，造成灰分仪测量产生误差的主要原因主要有：原煤的煤质、原煤的粒度 大小、原煤的煤流厚度与堆积厚度、原煤的均匀性、原煤的灰分、重介质残留、脱水情况、 灰分仪的日常管理情况，可以总结为两种类型的因素，第一种是可控因素：灰分仪的日常管 理情况和原煤的煤流处理情况，第二种是不可控因素：金属(主要是铁)及其氧化物含量、水分 含量和灰分异常。对原煤来讲，可能还有一些非煤物质，比如大块矸石、碎布等，对精煤来 讲，粒度、水分都是可控的，不可控的重点在于脱介情况。因此通过这些分析可以看出，原 煤的灰分异常情况较为复杂，而精煤灰分相对比较稳定。

本申请的再一种实施例中，对上述煤质检测设备输出的上述灰分进行校正，包括：构建 校正模型，上述校正模型是使用多组训练数据训练得到的，上述多组训练数据中的每一组训 练数据均包括历史灰分、模糊隶属度，上述历史灰分是历史时间段内通过上述煤质检测设备 检测得到的上述原煤的上述灰分，上述模糊隶属度是指对各上述训练数据属于目标集合的概 率，上述模糊隶属度用于对上述训练数据进行筛选；采用上述校正模型对多个输出的上述灰 分进行筛选，以对上述灰分进行校正。该实施例中，通过构建训练数据样本，对每个训练数 据引入一个模糊隶属度，通过模糊隶属度确定该支持向量的重要程度，参与到模型训练中， 通过模糊隶属度来对训练数据进行剪切，将隶属度低的训练样本剪切掉。这种方式可以有效 降低对噪声和野值点的敏感度，提高泛化能力，滤除外界因素的干扰。

具体地，可以采用模糊最小二乘支持向量机的灰分仪校正，灰分仪的输入量与输出量假 设用x＝f(u)表示，u∈(ξa,ξb)，其中灰分仪的输出为x，输入为u，ξa,ξb为信号输入范围。 由于上述灰分误差因素的影响，灰分仪的输出x与被测原煤的灰分之间存在检测误差，为了 减少误差的存在，假设利用中间的校正环节，使灰分仪的输出x经过校正与实际灰分误差较 小，该模型的特征函数为y＝g(x)，y表示经校正后灰分仪的输出。

灰分仪的输出与实际灰分之间的关系可以用一个幂级数多项式 y＝w₁x+w₂x²+w₃x³+.....+w_Nx^N+b来拟合，作为校正环节的数学模型，显然多项式的次 数与拟合精度相关，若多项式次数越高，模型精度越高，校正效果越好。

上式中多项式系数为ω_i，b为偏移量，N为阶次，y为灰分校正输出，x为灰分仪数据，可用向量形式表示，以简化数学模型的描述：Y＝w^T*X+b，式中w^T＝[ω₁,ω₂,ω₃,…ω_N]^T，X＝[x,x²,x³…x^N]^T。

利用上式的校正模型，采集同一时刻原煤样品的灰分仪输出数据、快灰数据，构成LS-SVM 的训练样本与检验样本数据集

满足支持向量机的样本要求，可以利用支持向量 机进行灰分输出校正。

算法流程如图2所示，在标准LS-SVM的基础上引入模糊隶属度s_i构成了模糊LS-SVM， 利用s_i来确定支持向量的重要程度，从而使各样本间所起的作用不一样，提高LS-SVM稀疏 性，改善校正模型的稳定性。模糊隶属度s_i由拉格朗日乘子计算得到，因此必须先求拉格朗 日乘子。在初始训练之前，由于缺少拉格朗日乘子，因此不能计算模糊隶属度，此时可以令 {s_i}全部等于1，参与训练得到拉格朗日乘子；再确定δ后，从而得到模糊隶属度{s_i}，新的 数据集{(x_i，y_i，s_i)}便可得到；将新的样本进行模糊LS-SVM训练，便可得到模型参数{α_i} 和b。为了区别于标准LS-SVM，提高模糊LS-SVM稀疏性，对新的数据集进行裁剪处理， 将拉格朗日乘子绝对值小的数据集{(x_i，y_i，s_i)}按预定的百分比进行剪除，再利用剩余的数 据集的拉格朗日乘子重新计算模糊隶属度，构建新的数据据样本集再次进行模糊LS-SVM训 练。如此循环，当模型的精度出现下降时，停止训练，此时建立的校正模型最优。

当然，并不限于对灰分仪进行校正，还可以对其他传感器，例如流量计、压力变送器、 液位计和磁性物含量检测仪进行校正，通过将传感器的测量值和实验室分析结果进行比对， 确定传感器的测量精度和准确性。

本申请的另一种实施例中，上述重介浅槽系统还包括给煤机和传输皮带，上述给煤机用 于输出上述原煤，上述传输皮带用于将上述原煤输送至目标设备，上述给煤机包括入料闸板， 上述方法还包括：获取上述传输皮带上的上述原煤的煤量和目标煤量；在上述原煤的煤量大 于上述目标煤量的情况下，减小上述入料闸板的开度，和/或，减小上述给煤机的电机的运行 频率；在上述原煤的煤量小于上述目标煤量的情况下，增大上述入料闸板的开度，和/或，增 大上述给煤机的电机的运行频率；在上述原煤的煤量等于上述目标煤量的情况下，控制上述 入料闸板的开度不变，且控制上述给煤机的电机的运行频率不变。该实施例中，传输皮带上 的煤量主要通过调整给煤机的运行频率以及入料闸板的开度实现，这样可以减小调节煤量过 程中的人工干预，实现智能自动化调节给煤量。

具体地，为减少入洗原料煤量调节过程中的人工干预，实现给煤量根据生产系统处理能 力进行智能调节，需要对毛煤仓下给煤机的煤量调节控制方式进行升级改造，使之能按照毛 煤仓下至原煤准备车间皮带机(201C/201D)皮带秤的设定值自主调节给煤机的煤量，实现毛 煤仓下给煤机的煤量调节自动跟踪201C/201D皮带秤的设定值。

给煤机煤量自动调节模块需具备给煤机选择的功能，选择的给煤机中有一台为变频给煤 机，其余为工频给煤机，生产运行时变频给煤机的电机频率根据设定的给煤量进行PID调节， 从而实现给煤量自动跟踪皮带秤的设定值。

根据原煤脱粉、重介浅槽分选及TDS干选系统的设备工况，将原煤脱粉系统与重介浅槽 分选系统、TDS干选系统联动控制，实现201C/201D皮带机的煤量根据下游环节的设备工况 和工艺效果实时优化调节。即根据重介环节的入洗量和TDS的实时处理量来确定201C/201D 皮带机的设定流量，给煤机根据设定流量来自动调节给煤机变频器的频率来保证流量的相对 稳定，主要包括如下三种：

(a)根据重介浅槽分选系统、TDS干选系统的最佳处理能力确定入洗原煤皮带秤(301C/301D)和TDS干洗系统来料皮带秤(501C/502C)处理能力的上限和下限，当有任一 台下游环节皮带秤的数值超过设定的上限时，自动降低201C/201D皮带机的煤量，直至下游环节皮带秤的数值均小于上限；当有任一台下游环节皮带秤的数值低于设定的下限时，自动 提高201C/201D皮带机的煤量，直至所有下游环节皮带秤的数值大于下限。

(b)根据重介浅槽分选机刮板排矸机构的装机情况确定本方案的最大排矸能力，据此设 定本方案矸石皮带秤(901，C/D系统分别设置矸石皮带秤)的处理能力上限，当矸石皮带秤 的数值高于设定的上限时，自动降低201C/201D皮带机的煤量，直至矸石皮带秤的数值低于 设定的上限。

(c)根据脱泥筛和脱介筛的喷水流量的检测情况，当介质回收系统工况不正常时(需明 确喷水量增加后仍不能改变脱介效果变差的情况)，自动降低201C/201D皮带机的煤量，直至 介质回收系统工况正常后再自动提高201C/201D皮带机的煤量。

为了根据原煤性质的实时变化，预测出相应分选密度，进而调整相应的介质密度，对实 际分选密度的预测必须根据原煤浮沉组成绘制分配曲线，而现场中原煤浮沉组成的获得需要 消耗大量人力以及时间进行试验，时间方面会有严重的滞后。因此欲通过现场生产数据，对 原煤密度组成及生产过程工艺参数指标进行在线预测。

具体地，如图3所示，流程如下：

获取灰分数据，原煤在线灰分仪检测灰分；

通过原煤块灰与灰分仪测量的数据拟合二者关系；

得到原煤实时灰分；

根据原煤实时灰分确定原煤实时灰分与原煤各密度级产率的关系模型；

根据原煤月综合数据确定实时原煤灰分模型；

根据关系模型确定实时原煤各密度计产率；

根据实时原煤灰分模型确定实时原煤各密度级灰分；

根据实时原煤各密度计产率和实时原煤各密度级灰分确定实时原煤浮沉组成；

根据原煤月综合数据确定可能偏差值，以及通过精、中、矸产品月综合数据，通过格式 法计算各密度级分配率，再通过实际分选密度进行平移；

获取精煤要求灰分；

通过原煤浮沉组成、可能偏差值以及预先设定的分选密度计算精煤产品灰分，与要求精 煤产品灰分比对，通过0.618法跳帧分选密度；

确定实际分选密度以及实际分配曲线；

通过分选密度数据与循环介质密度数据模拟出二者关系模型，达到控制目标：循环介质 密度；

通过分配率以及实时原煤浮沉组成计算各产品产率、灰分；

构建评价机制，预测出精、中、矸产率和灰分。

由现场数据和经验得知，影响一定煤层的原煤密度组成资料的变化，其主要因素为矸石 含量的变化，进而表现为原煤灰分的变化。由于原煤的灰分比较容易测得，故期望将原煤灰 分变化通过一定算法进而转化为原煤密度组成的变化，近似得到实时原煤密度组成变化资料。 得到实时原煤的密度组成资料后，再可根据现场以往月综合资料，便可以预测出实时的分选 密度，进而可以对循环介质密度进行实时控制调节。

根据重介分选的实时监测数据分析来看，影响精煤产品灰分的主要影响因素为原煤灰分 和重介质悬浮液的密度。当原煤灰分升高时，在重介质悬浮液密度不变的情况下，精煤产品 灰分升高，反之则降低；同时在原煤灰分不变时，重介质悬浮液的密度升高时，精煤产品的 灰分也跟着升高。在现有的实际重介分选过程中，重介质悬浮液密度一旦根据工艺确定设定 值后，无论精煤产品灰分如何变化，原煤的品质如何变化，其密度的给定值一直维持不变， 造成精煤产品质量不稳定，甚至造成产品质量事故的发生。从控制系统的要求出发，无论原 煤灰分及重介质悬浮液的密度如何改变，精煤灰分应在系统设定的产品质量要求上下限波动， 使灰分误差保持在系统的允许范围内，这就要求通过控制算法实现灰分的在线回控，该控制 回路为双闭环控制系统，如图4所示，整个灰分在线回控由内外两层控制系统构成，因此影 响精煤产品输出的控制环节有两个，即重介质悬浮液密度控制环节和密度给定环节。两个环 节相互影响，共同作用，当密度控制系统的控制效果不稳定时，造成重介质悬浮液的密度波 动，超过误差允许范围后，与原煤在混料桶混合后，送入重介旋流器必然会造成精煤产品会 分上下波动；当重介质密度控制系统使重介质密度稳定在设值误差允许范围内时，而原煤灰 分的波动，此时精煤产品灰分也会随着原煤灰分的波动而波动，此时应该根据原煤的灰分和 精煤的灰分反馈实时调整重介质的给定值。

由于原煤来源不同导致原煤煤质特性差异较大，所以单一不变的分选密度无法满足生产 要求。分选密度决定重介质悬浮液密度，因此在重介质分选过程中需要大范围调节重介质悬 浮液密度。

因此，设计了一种重介质悬浮液密度智能控制系统，如图5所示，利用SVM等预测算法 建立合格介质桶液位预测模型，采用基于支持向量机的一对一多分类算法实现加介质、稳态、 密度阶跃上升、密度阶跃下降控制模式切换，依据控制模式调整各类阀及泵动作，实现密度 优化调节。

重介质悬浮液密度宽域智能控制分为加介质、稳态、密度阶跃上升、密度阶跃下降4种 模式，原理如图5所示。通过密度计采集合格介质桶输送到旋流器中的悬浮液密度实际值， 并与现场工作人员根据经验给出的密度设定值进行比较，得出密度偏差值。将密度偏差值、 合格介质桶液位实际值、分流阀开度及补水阀开度作为输入变量，利用合格介质桶液位预测 模型计算出密度达到稳定时的合格介质桶液位预测值。根据密度偏差值、合格介质桶液位实 际值和预测值，结合切换策略实现模式切换，并依据控制模式自动调整分流阀、补水阀、加 水阀开度及浓介质泵开启时间，从而实现密度调节。

本申请的一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括重介浅槽分选机，上述重介浅 槽分选机还包括上升流支管，上述重介浅槽分选机用于从上述原煤中选取精煤，上述方法还 包括：获取上述上升流支管中的压力和压力阈值；在上述上升流支管中的压力大于或者等于 上述压力阈值的情况下，控制上述重介浅槽分选机暂停工作，直到上述上升流支管中的压力 小于上述压力阈值。该实施例中，通过长期的控制上升流支管中的压力，循序渐进，时间越 长，重介浅槽分选机越稳定，系统的稳定性越来越高。

具体地，基于模糊化的重介质上升流及水平流流量控制策略原理如图6所示，从图中可 以看出，基于各种在线传感器准确的基础上反馈回来的上升流和水平流实时数据值与设定值 相比，迅速计算出流量的偏差及偏差变化率，分别传递至2个模糊控制器，经分析并智能驱 动执行上升流和水平流调节阀开度，另外一个环节中加入了浅槽分选过程产品的数质量等数 值，通过前期构建的上升流和水平流的预测模型，指导调节上升流和水平流的流量。整个过 程循序渐进，时间越长，控制策略越趋于稳定。

为实现选煤工艺参数的在线预测与控制并且实现自动加介质并实现介质密度的自动控 制，为了减少设备的重复投入，与原有的系统进行无缝连接，采集原系统的相关数据，并通 过以太网发送到介质密度预测的系统中，来完成数据的采集与控制。根据现有系统的现状， 原系统logix 5000PLC来实现数据采集与控制，现有的参数都在原系统中已实时采集与存储， 新增设备的数据采集需要密度智能控制系统PLC来完成。由于大部分相关数据均有，可以直 接通过以太网进行数据的传输的读写，另外，为做大数据机器学习的存储运算，选取一台服 务器至于该系统中，通过以太网模块与之通信。整个系统的实现方案如下：已有系统传感器 的数据已实时采集并存放于新系统的服务器中，密度智能控制系统一方面从原系统中通过PLC 读取现有数据，一方面通过外扩的模拟量与数据字模块实时采集数据，并通过的OPC服务器 传送到数据采集机，数据采集机将采集到的数据存放在服务器的SQL SERVER数据库中，为 数据决策机提供决策数据支持。另外，灰分仪数据直接通过OPC通信写到新系统PLC中，并 实现采集。本系统将分为两个大部分，第一部分是下位机部分，即工艺参数实时决策系统， 主要包括PLC程序的设计以及接线，通过该部分可以实时对系统运行参数进行计算并得出自 动控制所需要的各种控制量。并将控制量传输入原系统使其按要求进行动作，最终实现智能 控制；第二部分是上位机系统，也即决策处理机部分，主要包括IFIX的SCADA系统和SQL 数据库部分，该部分提供了系统最主要的人机界面，使人们能够实时监测与干预系统的运行 情况。下位机部分主要包含以下内容：PLC的程序设计、PLC与现场网络的连接、现场的供 电问题等。上位机IFIX的SCADA系统主要是几个页面的设计以及IFIX自带过程数据库以及 历史数据库的设置。SQL数据库的设置则是保证其可以在其他地方取用数据以及保证数据的 长时间存储。

具体地，网络拓扑结构如图7所示，在原重介集控系统中新添加了工艺参数实时在线控 制系统，工艺参数实时在线控制系统与决策支持系统通信，决策支持系统与数据采集网络及 数据库管理系统通信，其中，决策支持系统中包括工艺参数预测与优化模块、基础数据分析 模块和数据库管理模块，数据采集网络及数据库管理系统通信中包括数据采集机模块、单向 数据采集模块、OPC服务模块和数据接收发送模块，数据采集网络及数据库管理系统用于存 储皮带秤数据、灰分仪数据和日常生产数据。

合格介质悬浮液磁性物含量的控制也就是煤泥含量的控制，通过控制煤泥含量提高合格 介质悬浮液的稳定性，降低不利于细粒级分选的黏度，从而提高分选效果。

煤泥含量是根据磁性物含量、密度计算获取而来，其计算公式如下：

G＝A(P-1000)-B F，其中，G为煤泥含量，单位是kg/m³，F为磁性物含量，单位是kg/m³，P为悬浮液密度，单位是kg/m³，A为与煤泥有关的系数，A＝δ_煤泥/(δ_煤泥-1000)，B 为与煤泥和磁性物有关的系数，B＝(δ_煤泥/(δ_煤泥-1000))*((δ_磁-1000)/δ_磁)，假定δ_煤泥 ＝1450kg/m³为煤泥真密度，δ_磁＝4500kg/m³为磁性物真密度(δ_煤泥、δ_磁需要各选煤厂进行 标定)，计算得出A＝3.22，B＝2.5；

从而得到煤泥含量计算公式为：G＝3.22(P-1000)-2.5F，然后计算煤泥含量的百分比 为：P％＝(G/(G+F))*100％。

在生产过程中煤泥含量需要维持一定的范围内，当低于煤泥含量的下限时，通过减小分 流阀的开度来增加系统内的煤泥含量；当高于煤泥含量上限时，通过增大分流阀的开度来降 低系统内的煤泥含量。从而提高分选效果，将系统的煤泥含量稳定在合适的范围内。

为实现对悬浮液密度的调节，在连接重介桶和浅槽的管道中设有清水阀和压差流量计用 于检测管道中的重介质悬浮液密度，清水阀用于控制清水流量，从而实现对重介悬浮液密度 的调节控制。为更好的控制回收悬浮液中的煤泥含量，脱介筛下进行分流，将一部分分流制 稀介桶，由稀介泵打入到稀介磁选机，经磁选机磁选浓缩后再加入到重介质桶中继续使用。 分流量大小对密度和液位均会产生一定影响。

具体还可以构建密度液位函数模型，具体过程如下：

定义Q代表介质泵从合格介质桶抽出重介悬浮液的流量，ρ表示合格介质桶中介质液的 密度；Q1表示加入清水的流量，ρ1表示清水密度；Q2表示从脱介筛一段回流至合格介质桶 的流量，ρ2从脱介筛一段回流至合格介质桶的悬浮液密度；Q3表示从磁选机磁选后回流至 主洗合格介质桶高浓介质的流量，ρ3表示从磁选机回流悬浮液的密度；Q4表示从高浓介质 桶加至合格介质桶悬浮液的流量，ρ4表示高浓介质桶的悬浮液密度；Q5、ρ5和Q7、ρ7分别表示从分流箱分流出来进合格介质桶和稀介质桶的悬浮液流量和密度，Q6、ρ6表示从中煤脱水脱介筛一段出来的合格悬浮液的流量和密度。

主洗合介桶的输入，由清水Q1、合介质回流Q2、磁选机磁选后的高浓介质Q3以及高浓 介质桶的介质Q4构成，而输出是由介质泵抽出的合格介质Q构成。在整个系统的工作过程中， 当系统处理平衡状态，从系统的流量关系来看，要保证合格介质桶的体积不变，必须保证流 出的重介质悬浮液Q和流入的重介质悬浮液相同，则Q＝Q1+Q2+Q3+Q4，要保证系统的重介 质悬浮液密度不变，则必须保证流出的介质量和流入的介质量相同，则 Q*ρ＝Q1*ρ1+Q2*ρ2+Q3*ρ3+Q4*ρ4，上述两式构成了重介质密度控制系统的稳态模型。

首先来分析流量关系，合格介质输出是通过介质泵来实现的，在实际生产过程中，当介 质泵的速度恒定时，则合格介质的输出流量Q可以认定是一直不变的。Q1是加水阀门，清水 流量Q1的大小是通过调节阀门的开度来控制的，同理Q4是补介阀门，补充的高浓介质流量 也是通过阀门开度来实现的。Q2是脱介筛回流的介质，在实际生产中，该部分介质被认为是 合格介质，直接回流到合质桶中，而Q2是由两部分构成的，Q2＝Q5+Q6，在该系统中，精煤 脱介筛一段的悬浮液经分流箱打分流后，开成Q5、Q7，当分流箱加大分流时，Q5减小、Q7 增加，反之当分流箱减少分流时，Q5增加、Q7减少；Q2流量受到Q5流量的影响，当分流 箱加大分流，则Q2的流量跟着减小，反之，当分流箱减少分流，则Q2的流量跟着增大。Q6 是底流经一段脱介筛直接回流的，在实际生产中，Q6不需要经过分流直接回流，因此可以近 似的认为Q6的流量是稳定的、固定不变的，而Q5是经过分流箱分流而得到，因此Q2的流 量实际上是由分流箱的开度决定的。通过上述分析，可以看出，决定控制合介桶的液位的控 制量为Q1、Q5和Q4。

接着分析密度关系式，介质泵抽出的是合格介质，因此介质密度ρ可以看作是和合介桶 的密度是一致的，Q1是清水，因此ρ1就是水的密度1kg/L；Q2是直接回流合格介质密度， 因此该密度ρ2可以看作是合格介质桶的密度ρ；Q3是磁选机磁选后的高浓介质，该密度较 高，磁选机的转速一定，当整个介质系统平衡时，经磁选机的磁选出的介质量是稳定的，同 时喷水量也是稳定的，因此磁选机回流至合介桶的介质密度ρ3也可以看作是稳定的；Q4是 补充的高浓介质，因此该密度ρ4就是高浓介质桶的介质密度。

虽然Q2、Q3、Q影响密度控制系统的流量平衡，同时也影响系统的密度平衡，但在整个 控制回路中，Q2主要来自于分流，而实际生产中，为了保持煤泥平衡，往往将分流打到一个 固定值，只有煤泥超限才会调节分流，因此Q2可以看作是一个常量，当Q2发生变化时可以 看作是干扰量；同理，Q3是磁选机回收后流入合介桶的高浓介质，稀介质通过磁选机磁选后 流入合格介质，由于磁选机的速度恒定，因此Q3的流量可以看作是常量，同时ρ3也基本是 不变的；此外Q是介质泵的流量，当介质泵的转速一定时，其流量也不变，因此Q也可以看 作是常量。综上整个重介质密度控制系统具备液位和密度的反馈控制，因此Q2、Q3、Q可以 看作是系统的干扰，因此该系统的可以看作是一个2×2的系统，即输出量为2个，控制量为 2个，输出量为合介桶的体积V及悬浮液密度ρ，控制量为Q1、Q4，对应的是加水阀的开度和加介阀的开度。令Q1的控制量为U1，Q4的控制量为U2，U1对V的传递函数为G₁₁(S)， 对ρ的传递函数为G₁₂(S)，U2对V的传递函数为G₂₁(S)，对ρ的传递函数为G₂₂(S)。

密度控制系统的传递矩阵可表示为：

要建立重介质密度 的控制模型，必须求解式G₁₁(S)、G₁₂(S)、G₂₁(S)和G₂₂(S)的传递函数的表达式。综上，最终求 得密度和液位带参数传递函数模型的矩阵表达式为：

因此，重介生产过程工艺参数预测可以如图8 所示，根据设定液位以及设定密度，分别采用两个模糊控制器进行计算，计算分流量与补水量，通过分流箱(阀)和清水阀确定合格介质，中间还要采用液位计以及密度计测量的数据进行计算，保证预测的准确性较高。

本申请的又一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括磁选机，在上述分流阀开启 的情况下部分上述重介悬浮液流入上述磁选机，上述方法还包括：获取上述磁选机的内部的 上述重介悬浮液的浓度以及上述重介悬浮液的液位；根据上述重介悬浮液的浓度以及上述重 介悬浮液的液位调整上述磁选机的回收率。该实施例中，在选煤生产中，影响磁选机磁选效 果的因素很多，在这些因素的影响下，会使磁选机的回收率降低。在生产实践中最常见的影 响因素是入料浓度和磁选机液位水平，磁选机入料浓度过高会影响磁性物吸附到滚筒上的速 度，磁选机液位水平不稳定会影响有效分选区域的大小，根据这两个影响因素，及时调整磁 选机的回收率，可以保证磁选机的使用性能较好，进而进一步提高了选煤工作的效率。

为控制合理的入料浓度，应及时检查更换脱介筛筛板，适当调整分流量的大小，减少矿 浆中煤泥的含量，以减少磁铁矿粉在磁选过程中的损失，从而提高磁选机的回收效率。分流 量的大小在重介质悬浮液密度和煤泥含量控制的过程中可以实现智能控制，通过设定控制策 略适当控制分流量的大小。

为保证磁选机磁选效率处于较高的水平，应保持稀介桶液位稳定，使磁选机来料量稳定 在适当范围，同时增加液位报警装置，当溢流不稳定时及时发出报警提示，从而保证磁选液 位水平处于设定区域。

本申请的再一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括脱泥筛和脱介筛，上述脱泥 筛用于对上述原煤进行脱泥处理，上述脱介筛用于对上述原煤中的细小介质进行筛除处理， 上述方法还包括：获取上述脱泥筛的第一喷水量和第一喷水量阈值；在上述第一喷水量大于 或者等于上述第一喷水量阈值的情况下，减小上述第一喷水量，直到上述第一喷水量小于上 述第一喷水量阈值；获取上述脱介筛的第二喷水量和第二喷水量阈值；在上述第二喷水量大 于或者等于上述第二喷水量阈值的情况下，减小上述第二喷水量，直到上述第二喷水量小于 上述第二喷水量阈值。该实施例中，可以实现自动调节脱泥筛和脱介筛的第一喷水量和第二 喷水量，避免喷水量较高造成选煤工作误差，进一步提高了选煤工作的效率。

本申请的另一种具体的实施例中，上述脱泥筛中还包括来料溜槽，上述方法还包括：获 取上述来料溜槽中的冲水量和冲水量阈值；在上述冲水量大于或者等于上述冲水量阈值的情 况下，减小上述冲水量，直到上述冲水量小于上述冲水量阈值。该实施例中，可以实现自动 调节来料溜槽的冲水量，避免冲水量较高造成选煤工作误差，进一步提高了选煤工作的效率。

具体地，将脱泥筛的来料溜槽的冲水量和脱泥筛的喷水量与入洗原煤流量建立匹配关系， 根据入洗原煤皮带秤流量智能调节脱泥筛的冲水量和喷水量；精煤脱介筛、矸石脱介筛的喷 水量分别与精煤流量和矸石流量建立匹配关系，根据精煤、矸石皮带秤流量智能调节脱介筛 喷水量。具体做法如下：

利用原煤入洗流量、脱泥筛来料溜槽的冲水量的历史数据作为样本进行统计分析，以原 煤入洗流量为输入、脱泥筛来料溜槽的冲水量为输出采用非线性回归方法建立数学模型，根 据此模型可以根据原煤入洗量来调节脱泥筛来料溜槽的冲水量；

利用原煤入洗流量、脱泥筛的喷水量的历史数据据作为样本进行统计分析，以原煤入洗 流量为输入、脱泥筛的喷水量为输出采用非线性回归方法建立数学模型，根据此模型可以根 据原煤入洗量来调节脱泥筛的喷水量；

利用精煤皮带秤流量与精煤脱介筛的喷水量历史数据作为样本进行统计分析，以精煤皮 带秤流量为输入、精煤脱介筛的喷水量为输出采用非线性回归方法建立数学模型，根据此模 型可以根据精煤皮带秤流量来调节精煤脱介筛的喷水量；

利用矸石皮带秤流量与矸石脱介筛的喷水量历史数据作为样本进行统计分析，以矸石皮 带秤流量为输入、矸石脱介筛的喷水量为输出采用非线性回归方法建立数学模型，根据此模 型可以根据矸石皮带秤流量来矸石脱介筛的喷水量；

各系统内部循环水量的智能调节实现了根据用水点煤量的变化实时调节循环水用量，降 低了现场人员的劳动强度，减少了因人工调节滞后性造成的介耗和能耗损失。

本申请的一种可选的实施例中，上述方法还包括：获取上述重介悬浮液的密度标准范围； 在上述重介悬浮液的密度不在上述密度标准范围内的情况下，发出第一报警信息；获取上述 槽体的内部的预警水位线；在上述重介悬浮液达到上述预警水位线的情况下，发出第二报警 信息。该实施例中，通过监测重介悬浮液的密度以及于液位，可以避免系统运行过程中出现 误差，发出第一报警信息和第二报警信息可以及时提醒工作人员，避免出现安全事故，降低 了生产损失。

具体地，选煤厂主要生产设备为带式输送机、刮板输送机、破碎机、振动筛、离心机、 泵等，还可以实时监测重要设备的振动和温度信息等运行状态信息，及时发现设备隐患，就 可以避免因缺少人工点检而导致的设备故障。通过对重要设备状态进行实时在线监测，可以 减少非计划停机，避免出现人员安全事故，降低生产损失，可以减少零件库存，节约检修成 本和人力成本，保证选煤厂生产连续运行，提高生产效率和经济效益，提高设备利用率及资 产回报率。

报警信息还可以是由传感器或者声光报警器发出的，在检测值异常情况下及时报警及预 警，达到设备管理预防性维修的目标。

当然，报警或者预警的条件并不限于上述的情况，还可以是其他的各个数据在标准范围 之外时进行报警或者预警。

本申请实施例还提供了一种重介浅槽系统的控制装置，上述重介浅槽系统包括槽体、分 流阀和补水阀，需要说明的是，本申请实施例的重介浅槽系统的控制装置可以用于执行本申 请实施例所提供的用于重介浅槽系统的控制方法。以下对本申请实施例提供的重介浅槽系统 的控制装置进行介绍。

图9是根据本申请实施例的重介浅槽系统的控制装置的示意图。如图9所示，该装置包 括：

第一获取单元100，用于获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，上述相关信息包 括以下至少之一：上述原煤的密度、上述原煤的成分、上述原煤的重量，上述重介悬浮液位 于上述槽体的内部；

确定单元200，用于根据上述相关信息确定上述重介悬浮液的目标密度；

第一控制单元300，用于在上述重介悬浮液的初始密度小于上述重介悬浮液的目标密度的 情况下，控制上述补水阀开启，或者，在上述重介悬浮液的初始密度大于上述重介悬浮液的 目标密度的情况下，控制上述分流阀开启，以使得上述初始密度与上述目标密度的差值小于 预定差值。

上述的装置中，第一获取单元获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，确定单元 根据相关信息确定重介悬浮液的目标密度，第一控制单元在重介悬浮液的初始密度小于重介 悬浮液的目标密度的情况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮液的初始密度大于重介悬 浮液的目标密度的情况下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目标密度的差值小于预定差 值。该方案中，采用自动化的方式进行分流，降低了人工负担，采用自动化的方式可以精确 地控制重介悬浮液的密度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

本申请的一种实施例中，确定单元包括第一构建模块和确定模块，第一构建模块用于构 建密度曲线模型，上述密度曲线模型是使用多组训练数据训练得到的，上述多组训练数据中 的每一组训练数据均包括历史相关信息以及上述历史相关信息对应的上述重介悬浮液的预定 密度，密度曲线的横坐标是上述历史相关信息，密度曲线的纵坐标是上述重介悬浮液的预定 密度；确定模块用于采用上述密度曲线模型确定当前相关信息对应的上述重介悬浮液的目标 密度。该实施例中，通过构建的密度曲线模型，可以精确地确定重介悬浮液的目标密度，后 续就可以控制重介悬浮液的密度达到目标密度，这样后续还可以预测产品结构以及实际分选 密度。

本申请的又一种实施例中，上述重介浅槽系统还包括煤质检测设备，上述相关信息还包 括上述原煤的灰分，上述灰分是通过上述煤质检测设备检测得到的，上述装置还包括校正单 元，校正单元用于在获取原煤的相关信息之后，对上述煤质检测设备输出的上述灰分进行校 正，以得到更新后的相关信息。该实施例中，为保证产品质量较为稳定，且可以及时指导重 介选煤的生产过程，防止重介分选产品的灰分有大幅度波动造成灰分出现误差，可以对灰分 进行校正，使得煤质检测设备可以精确地反馈灰分的作用。

本申请的再一种实施例中，校正单元包括第二构建模块和校正模块，第二构建模块用于 构建校正模型，上述校正模型是使用多组训练数据训练得到的，上述多组训练数据中的每一 组训练数据均包括历史灰分、模糊隶属度，上述历史灰分是历史时间段内通过上述煤质检测 设备检测得到的上述原煤的上述灰分，上述模糊隶属度是指对各上述训练数据属于目标集合 的概率，上述模糊隶属度用于对上述训练数据进行筛选；校正模块用于采用上述校正模型对 多个输出的上述灰分进行筛选，以对上述灰分进行校正。该实施例中，通过构建训练数据样 本，对每个训练数据引入一个模糊隶属度，通过模糊隶属度确定该支持向量的重要程度，参 与到模型训练中，通过模糊隶属度来对训练数据进行剪切，将隶属度低的训练样本剪切掉。 这种方式可以有效降低对噪声和野值点的敏感度，提高泛化能力，滤除外界因素的干扰。

本申请的另一种实施例中，上述重介浅槽系统还包括给煤机和传输皮带，上述给煤机用 于输出上述原煤，上述传输皮带用于将上述原煤输送至目标设备，上述给煤机包括入料闸板， 上述装置还包括第二获取单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元，第二获取单 元用于获取上述传输皮带上的上述原煤的煤量和目标煤量；第二控制单元用于在上述原煤的 煤量大于上述目标煤量的情况下，减小上述入料闸板的开度，和/或，减小上述给煤机的电机 的运行频率；第三控制单元用于在上述原煤的煤量小于上述目标煤量的情况下，增大上述入 料闸板的开度，和/或，增大上述给煤机的电机的运行频率；第四控制单元用于在上述原煤的 煤量等于上述目标煤量的情况下，控制上述入料闸板的开度不变，且控制上述给煤机的电机 的运行频率不变。该实施例中，传输皮带上的煤量主要通过调整给煤机的运行频率以及入料 闸板的开度实现，这样可以减小调节煤量过程中的人工干预，实现智能自动化调节给煤量。

本申请的一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括重介浅槽分选机，上述重介浅 槽分选机还包括上升流支管，上述重介浅槽分选机用于从上述原煤中选取精煤，上述装置还 包括第三获取单元和第五控制单元，第三获取单元用于获取上述上升流支管中的压力和压力 阈值；第五控制单元用于在上述上升流支管中的压力大于或者等于上述压力阈值的情况下， 控制上述重介浅槽分选机暂停工作，直到上述上升流支管中的压力小于上述压力阈值。该实 施例中，通过长期的控制上升流支管中的压力，循序渐进，时间越长，重介浅槽分选机越稳 定，系统的稳定性越来越高。

本申请的又一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括磁选机，在上述分流阀开启 的情况下部分上述重介悬浮液流入上述磁选机，上述装置还包括第四获取单元和调整单元， 第四获取单元用于获取上述磁选机的内部的上述重介悬浮液的浓度以及上述重介悬浮液的液 位；调整单元用于根据上述重介悬浮液的浓度以及上述重介悬浮液的液位调整上述磁选机的 回收率。该实施例中，在选煤生产中，影响磁选机磁选效果的因素很多，在这些因素的影响 下，会使磁选机的回收率降低。在生产实践中最常见的影响因素是入料浓度和磁选机液位水 平，磁选机入料浓度过高会影响磁性物吸附到滚筒上的速度，磁选机液位水平不稳定会影响 有效分选区域的大小，根据这两个影响因素，及时调整磁选机的回收率，可以保证磁选机的 使用性能较好，进而进一步提高了选煤工作的效率。

本申请的再一种具体的实施例中，上述重介浅槽系统还包括脱泥筛和脱介筛，上述脱泥 筛用于对上述原煤进行脱泥处理，上述脱介筛用于对上述原煤中的细小介质进行筛除处理， 上述装置还包括第五获取单元、第六控制单元、第六获取单元和第七控制单元，第五获取单 元用于获取上述脱泥筛的第一喷水量和第一喷水量阈值；第六控制单元用于在上述第一喷水 量大于或者等于上述第一喷水量阈值的情况下，减小上述第一喷水量，直到上述第一喷水量 小于上述第一喷水量阈值；第六获取单元用于获取上述脱介筛的第二喷水量和第二喷水量阈 值；第七控制单元用于在上述第二喷水量大于或者等于上述第二喷水量阈值的情况下，减小 上述第二喷水量，直到上述第二喷水量小于上述第二喷水量阈值。该实施例中，可以实现自 动调节脱泥筛和脱介筛的第一喷水量和第二喷水量，避免喷水量较高造成选煤工作误差，进 一步提高了选煤工作的效率。

本申请的另一种具体的实施例中，上述脱泥筛中还包括来料溜槽，上述装置还包括第七 获取单元和第八控制单元，第七获取单元用于获取上述来料溜槽中的冲水量和冲水量阈值； 第八控制单元用于在上述冲水量大于或者等于上述冲水量阈值的情况下，减小上述冲水量， 直到上述冲水量小于上述冲水量阈值。该实施例中，可以实现自动调节来料溜槽的冲水量， 避免冲水量较高造成选煤工作误差，进一步提高了选煤工作的效率。

本申请的一种可选的实施例中，上述装置还包括第八获取单元、第一处理单元、第九获 取单元和第二处理单元，第八获取单元用于获取上述重介悬浮液的密度标准范围；第一处理 单元用于在上述重介悬浮液的密度不在上述密度标准范围内的情况下，发出第一报警信息； 第九获取单元用于获取上述槽体的内部的预警水位线；第二处理单元用于在上述重介悬浮液 达到上述预警水位线的情况下，发出第二报警信息。该实施例中，通过监测重介悬浮液的密 度以及于液位，可以避免系统运行过程中出现误差，发出第一报警信息和第二报警信息可以 及时提醒工作人员，避免出现安全事故，降低了生产损失。

上述重介浅槽系统的控制装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、确定单元和第 一控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单 元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上， 通过调整内核参数来提高选煤工作的效率。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易 失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行 时实现上述重介浅槽系统的控制方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执 行上述重介浅槽系统的控制方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理 器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，上述相关信息包括以下至少 之一：上述原煤的密度、上述原煤的成分、上述原煤的重量，上述重介悬浮液位于上述槽体 的内部；

步骤S102，根据上述相关信息确定上述重介悬浮液的目标密度；

步骤S103，在上述重介悬浮液的初始密度小于上述重介悬浮液的目标密度的情况下，控 制上述补水阀开启，或者，在上述重介悬浮液的初始密度大于上述重介悬浮液的目标密度的 情况下，控制上述分流阀开启，以使得上述初始密度与上述目标密度的差值小于预定差值。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有 至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，上述相关信息包括以下至少 之一：上述原煤的密度、上述原煤的成分、上述原煤的重量，上述重介悬浮液位于上述槽体 的内部；

步骤S102，根据上述相关信息确定上述重介悬浮液的目标密度；

步骤S103，在上述重介悬浮液的初始密度小于上述重介悬浮液的目标密度的情况下，控 制上述补水阀开启，或者，在上述重介悬浮液的初始密度大于上述重介悬浮液的目标密度的 情况下，控制上述分流阀开启，以使得上述初始密度与上述目标密度的差值小于预定差值。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的 部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式 实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种 逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以 集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的 耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以 是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部 件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。 可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个 单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以 采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对 现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该 计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人 计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前 述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的重介浅槽系统的控制方法，首先获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始 密度，之后根据相关信息确定重介悬浮液的目标密度，最后在重介悬浮液的初始密度小于重 介悬浮液的目标密度的情况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮液的初始密度大于重介 悬浮液的目标密度的情况下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目标密度的差值小于预定 差值。该方案中，采用自动化的方式进行分流，降低了人工负担，采用自动化的方式可以精 确地控制重介悬浮液的密度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

2)、本申请的重介浅槽系统的控制装置，第一获取单元获取原煤的相关信息和重介悬浮 液的初始密度，确定单元根据相关信息确定重介悬浮液的目标密度，第一控制单元在重介悬 浮液的初始密度小于重介悬浮液的目标密度的情况下，控制补水阀开启，或者，在重介悬浮 液的初始密度大于重介悬浮液的目标密度的情况下，控制分流阀开启，以使得初始密度与目 标密度的差值小于预定差值。该方案中，采用自动化的方式进行分流，降低了人工负担，采 用自动化的方式可以精确地控制重介悬浮液的密度，这样可以提高后续选煤的工作效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员 来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种重介浅槽系统的控制方法，其特征在于，所述重介浅槽系统包括槽体、分流阀和补水阀，所述方法包括：

获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，所述相关信息包括以下至少之一：所述原煤的密度、所述原煤的成分、所述原煤的重量，所述重介悬浮液位于所述槽体的内部；

根据所述相关信息确定所述重介悬浮液的目标密度；

在所述重介悬浮液的初始密度小于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述补水阀开启，或者，在所述重介悬浮液的初始密度大于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述分流阀开启，以使得所述初始密度与所述目标密度的差值小于预定差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相关信息确定所述重介悬浮液的目标密度，包括：

构建密度曲线模型，所述密度曲线模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史相关信息以及所述历史相关信息对应的所述重介悬浮液的预定密度，密度曲线的横坐标是所述历史相关信息，密度曲线的纵坐标是所述重介悬浮液的预定密度；

采用所述密度曲线模型确定当前相关信息对应的所述重介悬浮液的目标密度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重介浅槽系统还包括煤质检测设备，所述相关信息还包括所述原煤的灰分，所述灰分是通过所述煤质检测设备检测得到的，在获取原煤的相关信息之后，所述方法还包括：

对所述煤质检测设备输出的所述灰分进行校正，以得到更新后的相关信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述煤质检测设备输出的所述灰分进行校正，包括：

构建校正模型，所述校正模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史灰分、模糊隶属度，所述历史灰分是历史时间段内通过所述煤质检测设备检测得到的所述原煤的所述灰分，所述模糊隶属度是指对各所述训练数据属于目标集合的概率，所述模糊隶属度用于对所述训练数据进行筛选；

采用所述校正模型对多个输出的所述灰分进行筛选，以对所述灰分进行校正。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重介浅槽系统还包括给煤机和传输皮带，所述给煤机用于输出所述原煤，所述传输皮带用于将所述原煤输送至目标设备，所述给煤机包括入料闸板，所述方法还包括：

获取所述传输皮带上的所述原煤的煤量和目标煤量；

在所述原煤的煤量大于所述目标煤量的情况下，减小所述入料闸板的开度，和/或，减小所述给煤机的电机的运行频率；

在所述原煤的煤量小于所述目标煤量的情况下，增大所述入料闸板的开度，和/或，增大所述给煤机的电机的运行频率；

在所述原煤的煤量等于所述目标煤量的情况下，控制所述入料闸板的开度不变，且控制所述给煤机的电机的运行频率不变。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重介浅槽系统还包括重介浅槽分选机，所述重介浅槽分选机还包括上升流支管，所述重介浅槽分选机用于从所述原煤中选取精煤，所述方法还包括：

获取所述上升流支管中的压力和压力阈值；

在所述上升流支管中的压力大于或者等于所述压力阈值的情况下，控制所述重介浅槽分选机暂停工作，直到所述上升流支管中的压力小于所述压力阈值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重介浅槽系统还包括磁选机，在所述分流阀开启的情况下部分所述重介悬浮液流入所述磁选机，所述方法还包括：

获取所述磁选机的内部的所述重介悬浮液的浓度以及所述重介悬浮液的液位；

根据所述重介悬浮液的浓度以及所述重介悬浮液的液位调整所述磁选机的回收率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重介浅槽系统还包括脱泥筛和脱介筛，所述脱泥筛用于对所述原煤进行脱泥处理，所述脱介筛用于对所述原煤中的细小介质进行筛除处理，所述方法还包括：

获取所述脱泥筛的第一喷水量和第一喷水量阈值；

在所述第一喷水量大于或者等于所述第一喷水量阈值的情况下，减小所述第一喷水量，直到所述第一喷水量小于所述第一喷水量阈值；

获取所述脱介筛的第二喷水量和第二喷水量阈值；

在所述第二喷水量大于或者等于所述第二喷水量阈值的情况下，减小所述第二喷水量，直到所述第二喷水量小于所述第二喷水量阈值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述脱泥筛中还包括来料溜槽，所述方法还包括：

获取所述来料溜槽中的冲水量和冲水量阈值；

在所述冲水量大于或者等于所述冲水量阈值的情况下，减小所述冲水量，直到所述冲水量小于所述冲水量阈值。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述重介悬浮液的密度标准范围；

在所述重介悬浮液的密度不在所述密度标准范围内的情况下，发出第一报警信息；

获取所述槽体的内部的预警水位线；

在所述重介悬浮液达到所述预警水位线的情况下，发出第二报警信息。

11.一种重介浅槽系统的控制装置，其特征在于，所述重介浅槽系统包括槽体、分流阀和补水阀，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取原煤的相关信息和重介悬浮液的初始密度，所述相关信息包括以下至少之一：所述原煤的密度、所述原煤的成分、所述原煤的重量，所述重介悬浮液位于所述槽体的内部；

确定单元，用于根据所述相关信息确定所述重介悬浮液的目标密度；

第一控制单元，用于在所述重介悬浮液的初始密度小于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述补水阀开启，或者，在所述重介悬浮液的初始密度大于所述重介悬浮液的目标密度的情况下，控制所述分流阀开启，以使得所述初始密度与所述目标密度的差值小于预定差值。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至10中任意一项所述的方法。

13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至10中任意一项所述的方法。

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