浮選泡沫圖像監(jiān)控系統(tǒng)在冬瓜山銅礦的應(yīng)用

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1、浮選泡沫圖像監(jiān)控系統(tǒng)在冬瓜山銅礦的應(yīng)用　　摘　要：在正常的選礦泡沫浮選生產(chǎn)過(guò)程中，通常浮選工人通過(guò)肉眼觀察浮選泡沫的顏色、大小及流動(dòng)速度等外觀特征來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)操作。這種憑人工經(jīng)驗(yàn)的操作主觀性強(qiáng)，誤差大，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)頻繁，效率低。設(shè)計(jì)了浮選泡沫浮選監(jiān)控系統(tǒng)，基于泡沫圖像的在線監(jiān)控和實(shí)時(shí)分析處理，可以對(duì)浮選泡沫狀態(tài)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化浮選過(guò)程的操作，降低藥劑消耗量，提高資源回收率。　　關(guān)鍵詞：浮選泡沫　圖像處理　銅礦　?。篢D91　　　　：A　　　　?。?007-3973（2012）006-001-03　　1引言　　冬瓜山銅礦系

2、新建大型現(xiàn)代化銅礦山，礦石屬高硫難選礦石，礦物組成復(fù)雜，是目前發(fā)現(xiàn)的最難處理的含銅礦石類(lèi)型之一，其選礦工藝流程長(zhǎng)而復(fù)雜。在以往的浮選生產(chǎn)過(guò)程中，浮選操作主要以人工觀察為主，通過(guò)肉眼觀察泡沫的大小、顏色、速度等視覺(jué)信息來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)操作。以人工觀測(cè)為主的浮選操作受主觀因素影響難以處于穩(wěn)定最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，這種憑人工經(jīng)驗(yàn)操作導(dǎo)致的問(wèn)題是，不同工人對(duì)泡沫狀態(tài)的判斷沒(méi)有客觀標(biāo)準(zhǔn)，浮選過(guò)程難以處于優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)，常出現(xiàn)對(duì)液位進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的拉鋸式調(diào)節(jié)，導(dǎo)致浮選槽溢流量少，造成尾礦金屬含量高，或者泡沫過(guò)多，出現(xiàn)冒槽等一系列問(wèn)題。導(dǎo)致礦物回收率低、浮選藥劑

3、消耗量大，降低了企業(yè)的效益。當(dāng)前基于視頻監(jiān)控的圖像處理系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，采用圖像監(jiān)控的泡沫處理系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別泡沫狀態(tài)和預(yù)測(cè)礦漿品位，對(duì)浮選過(guò)程的自動(dòng)化提升有重要作用?！　?系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)　　系統(tǒng)硬件配置主要從能獲取到高質(zhì)量泡沫圖像，能夠?qū)D像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的角度來(lái)確定硬件型號(hào)、數(shù)量和具體安裝位置，攝像機(jī)和光源的合理配套，以及各部件軟硬件接口的連接問(wèn)題?！　∠到y(tǒng)硬件總體構(gòu)架如圖1所示，攝像機(jī)主要拍攝粗選首槽的泡沫圖像，將圖像傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。硬件系統(tǒng)主要由泡沫產(chǎn)生設(shè)備、光源、攝像機(jī)、圖像轉(zhuǎn)換卡、計(jì)算機(jī)及其附屬

4、部件構(gòu)成。要求泡沫產(chǎn)生設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作，生成無(wú)污染且穩(wěn)定的氣泡；對(duì)光源的要求是能夠?yàn)閿z像機(jī)提供亮度高且色溫穩(wěn)定的照明，要求照度在1500lux以上，攝像機(jī)的作用是拍攝泡沫表層，獲取泡沫圖像，要求能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，輸出圖像質(zhì)量高，且其接口易于軟件訪問(wèn)操作。計(jì)算機(jī)的作用是顯示實(shí)時(shí)圖像，并對(duì)氣泡圖像進(jìn)行處理分析，要求圖像顯示、運(yùn)算和存取速度快，硬盤(pán)存取空間大?！　∠到y(tǒng)視頻信號(hào)流程圖如圖2所示。彩色CCD攝像機(jī)獲取泡沫層圖像，將視頻信號(hào)數(shù)字化并生成數(shù)字視頻信號(hào)，通過(guò)1394接口和光纖傳輸至圖像轉(zhuǎn)換卡。圖像轉(zhuǎn)換卡將相機(jī)的1394協(xié)議

5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為適于計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)生成數(shù)字圖像，并通過(guò)底層驅(qū)動(dòng)程序的軟件接口讀取至系統(tǒng)內(nèi)存，計(jì)算機(jī)圖像處理應(yīng)用程序讀取泡沫圖像、提取泡沫圖像特征參數(shù)，并進(jìn)行分析。　　3系統(tǒng)軟件功能　　該泡沫浮選圖像分析系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法，面向現(xiàn)場(chǎng)操作人員，使用在當(dāng)今世界廣泛流行的Windows操作系統(tǒng)和VC++編程語(yǔ)言環(huán)境。不但有漂亮界面、易于操作的圖形用戶界面（GUI），而且有許多其它的優(yōu)良特性。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，不用花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間學(xué)習(xí)就可以使用一個(gè)軟件。由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)中往往涉及圖形、圖像、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、人機(jī)交互的用戶接口等功能

6、，Windows操作系統(tǒng)的諸多優(yōu)越性滿足了系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)性和應(yīng)用程序穩(wěn)定運(yùn)行，保證了系統(tǒng)的可靠性?！　≡撨x礦過(guò)程浮選泡沫圖像分析軟件系統(tǒng)是針對(duì)冬瓜山銅礦銅優(yōu)浮選流程所開(kāi)發(fā)。要求通過(guò)對(duì)浮選泡沫圖像的分析處理，提取出能夠表示泡沫層特征的參數(shù)，達(dá)到間接測(cè)量氣泡的顏色、大小、速度、紋理、穩(wěn)定性、流動(dòng)性等泡沫層特征狀況，給出浮選效果的分類(lèi)判斷。圖3是軟件功能模塊示意圖?！　?1)軟件管理模塊。實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)保存，歷史數(shù)據(jù)查詢和曲線顯示，生產(chǎn)過(guò)程中的報(bào)表統(tǒng)計(jì)和打印，數(shù)據(jù)庫(kù)管理和用戶分權(quán)限管理等。并以表格、曲線等多種形式監(jiān)視浮選過(guò)程生

7、產(chǎn)狀態(tài)及預(yù)測(cè)結(jié)果，便于現(xiàn)場(chǎng)操作人員了解實(shí)時(shí)工況，進(jìn)行操作?！　?2)圖像采集模塊。通過(guò)各個(gè)位置相機(jī)，拍攝實(shí)時(shí)視頻，并定時(shí)提取圖像的一幀送往圖像預(yù)處理模塊。　　(3)圖像預(yù)處理模塊。對(duì)泡沫層特征的參數(shù)（如氣泡的顏色、大小、速度、紋理、穩(wěn)定性、流動(dòng)性等）進(jìn)行數(shù)值處理，通過(guò)圖像增強(qiáng)，圖像腐蝕，圖像膨脹，圖像重構(gòu)以及分水嶺算　　摘　要：在正常的選礦泡沫浮選生產(chǎn)過(guò)程中，通常浮選工人通過(guò)肉眼觀察浮選泡沫的顏色、大小及流動(dòng)速度等外觀特征來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)操作。這種憑人工經(jīng)驗(yàn)的操作主觀性強(qiáng)，誤差大，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)頻繁，效率低。設(shè)計(jì)了浮選泡沫浮選監(jiān)控系統(tǒng)，

8、基于泡沫圖像的在線監(jiān)控和實(shí)時(shí)分析處理，可以對(duì)浮選泡沫狀態(tài)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化浮選過(guò)程的操作，降低藥劑消耗量，提高資源回收率。　　關(guān)鍵詞：浮選泡沫　圖像處理　銅礦　?。篢D91　　　?。篈　　　　　：1007-3973（2012）006-001-03　　1引