一种基于岩性破碎参数动态耦合数据库构建方法及系统与流程

本发明涉及砂石骨料生产，尤其涉及一种基于岩性破碎参数动态耦合数据库构建方法及系统。

背景技术：

1、随着砂石骨料生产规模扩大及质量要求提高，不同岩性原料对破碎设备运行状态及骨料质量的影响逐渐显现。由于岩石矿物组成、结构特征及力学性能存在差异，相同破碎参数下容易产生不同破碎效果。现有生产过程多依靠经验调整设备参数，缺少岩性特征与破碎参数之间的关联分析，难以实现针对不同岩性原料的精准参数匹配。因此，如何建立岩性特征、破碎设备运行参数及骨料质量之间的关联关系，实现破碎参数优化与数据化管理，成为当前亟需解决的技术问题。

2、中国专利公开号：cn120790487a，公开了一种基于大数据分析的砂石骨料筛分方法及系统，包括：通过部署于筛分产线的多源传感网络，实时采集原料特性数据、设备运行参数、环境参数及筛分效果指标；将采集数据经边缘计算节点进行时空对齐与异常值过滤，构建高可信度筛分过程数据集；在中心化大数据平台执行第一级分析流程：基于lstm-rf混合模型以秒级频率预测筛分效率偏差，生成振动参数补偿指令；执行第二级分析流程：每5分钟运行apriori-pso优化算法，识别影响筛分效率的关键因子组合，当筛上物含粉量超标时溯源至原料含泥量突变或筛网破损状态，生成诊断性策略指令；执行第三级分析流程：基于历史数据构建筛分过程数字孪生体，生成面向特定岩性的筛网倾角-进料速率匹配矩阵，形成优化策略实时指令；将实时指令驱动振动电机执行器，策略指令经人机交互界面确认后更新产线控制逻辑，采用图像识别技术监测骨料粒径分布，将验证数据反馈至数字孪生体迭代更新模型权重。

3、由此可见，该现有技术存在以下技术问题：其主要针对砂石骨料筛分过程中的设备运行状态及筛分效率进行优化，通过采集生产过程数据建立筛分参数调整模型，但未针对破碎前岩石自身的矿物组成、力学性能等岩性特征进行分析，缺少岩性特征与破碎设备运行参数之间的关联关系，无法根据不同岩性原料确定对应的破碎参数，导致破碎过程中的参数匹配精度不足，难以满足不同岩性条件下骨料质量稳定控制的需求。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于岩性破碎参数动态耦合数据库构建方法，用以通过建立岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数之间的动态耦合关系，并构建不同岩性条件下对应的破碎参数数据库来克服现有技术中由于缺少岩石自身特性与破碎设备运行参数之间的关联分析，无法针对不同岩性原料匹配适宜破碎参数导致破碎过程参数调整缺乏数据依据，进而造成骨料质量稳定性不足及破碎设备运行参数适应性较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于岩性破碎参数动态耦合数据库构建方法，包括：

3、获取砂石骨料生产过程中待破碎岩石样本的岩性特征数据，确定对应待破碎岩石样本的矿物组成、抗压强度、硬度及脆性特征，生成岩性特征记录；

4、基于所述岩性特征记录，对不同岩性待破碎岩石样本进行破碎试验，获取破碎设备的腔体压力、设备转速、给料量及运行功率，并采集破碎后骨料的骨料质量参数，生成破碎响应记录，所述骨料质量参数包括粒径分布、针片状含量、细度模数、产率及单位能耗；

5、基于所述破碎响应记录，确定满足目标骨料质量要求的破碎设备运行参数，并将所述破碎设备运行参数与对应岩性特征进行关联，生成岩性破碎参数记录；

6、将不同岩性条件下对应的岩性特征、破碎设备运行参数以及所述骨料质量参数进行关联，生成岩性破碎参数关联记录；

7、基于所述岩性破碎参数关联记录，建立不同岩性原料对应的破碎设备运行参数记录，构建岩性破碎参数动态耦合数据库。

8、进一步地，所述获取砂石骨料生产过程中待破碎岩石样本的岩性特征数据的过程包括：

9、采集不同来源的待破碎岩石样本；

10、对所述待破碎岩石样本进行矿物组成检测、岩石结构检测以及力学性能测试；

11、获取所述待破碎岩石样本对应的矿物组成、抗压强度、硬度及脆性特征，并根据所述矿物组成、抗压强度、硬度及脆性特征生成岩性特征记录。

12、进一步地，所述对不同岩性待破碎岩石样本进行破碎试验的过程包括：

13、根据所述岩性特征记录确定对应岩性类别的待破碎岩石样本；

14、将不同岩性类别的待破碎岩石样本分别输入颚式破碎设备、圆锥破碎设备及立轴冲击破碎设备进行破碎处理；

15、在破碎过程中采集不同破碎设备运行状态下的腔体压力、设备转速、给料量及运行功率，生成破碎设备运行参数记录。

16、进一步地，所述生成破碎设备运行参数记录的过程包括：

17、获取所述破碎设备运行过程中对应的腔体压力、设备转速、给料量及运行功率；

18、根据不同岩性类别的待破碎岩石样本以及对应破碎设备运行状态，对所述腔体压力、设备转速、给料量及运行功率进行关联；

19、按照岩性类别及破碎设备运行状态记录对应的腔体压力、设备转速、给料量及运行功率，生成破碎设备运行参数记录。

20、进一步地，所述生成破碎响应记录的过程包括：

21、获取破碎处理后的骨料，并对所述骨料进行筛分检测，确定不同粒径范围内的骨料占比；

22、检测所述骨料的针片状含量、细度模数、产率及单位能耗；

23、将所述粒径分布、针片状含量、细度模数、产率及单位能耗与对应岩性特征及破碎设备运行参数进行关联，生成破碎响应记录。

24、进一步地，所述确定满足目标骨料质量要求的破碎设备运行参数的过程包括：

25、获取目标骨料质量要求对应的粒径分布、针片状含量及细度模数要求；

26、根据所述破碎响应记录获取不同破碎设备运行参数下对应的骨料质量参数；

27、将所述骨料质量参数与目标骨料质量要求进行比较；

28、根据比较结果确定满足目标骨料质量要求的破碎设备运行参数，并生成岩性破碎参数记录。

29、进一步地，所述生成岩性破碎参数关联记录的过程包括：

30、获取所述岩性特征记录中的岩性特征；

31、获取所述岩性破碎参数记录中的破碎设备运行参数；

32、获取所述破碎响应记录中的骨料质量参数；

33、将所述岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数进行关联，生成岩性破碎参数关联记录。

34、进一步地，所述建立不同岩性原料对应的破碎设备运行参数记录的过程包括：

35、根据所述岩性破碎参数关联记录获取不同岩性条件下对应的岩性特征；

36、根据所述岩性特征获取对应的破碎设备运行参数以及骨料质量参数；

37、按照岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数之间的关联关系建立不同岩性条件下对应的破碎设备运行参数记录。

38、进一步地，所述构建岩性破碎参数动态耦合数据库的过程包括：

39、根据所述岩性破碎参数关联记录建立岩性特征与破碎设备运行参数之间的关联关系；

40、将不同岩性条件下对应的破碎设备运行参数记录存储至对应关联关系中；

41、根据所述岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数之间的关联关系形成岩性破碎参数动态耦合数据库。

42、另一方面，本发明提供一种基于岩性破碎参数动态耦合数据库构建系统，基于所述的岩性破碎参数动态耦合数据库构建方法，包括：

43、岩性检测模块，其用以获取砂石骨料生产过程中待破碎岩石样本的岩性特征数据，确定对应待破碎岩石样本的矿物组成、抗压强度、硬度及脆性特征，生成岩性特征记录；

44、破碎试验模块，其用以基于所述岩性特征记录，对不同岩性待破碎岩石样本进行破碎试验，获取破碎设备的腔体压力、设备转速、给料量及运行功率，并采集破碎后骨料的骨料质量参数，生成破碎响应记录，所述骨料质量参数包括粒径分布、针片状含量、细度模数、产率及单位能耗；

45、参数确定模块，其用以基于所述破碎响应记录，确定满足目标骨料质量要求的破碎设备运行参数，并将所述破碎设备运行参数与对应岩性特征进行关联，生成岩性破碎参数记录；

46、关联构建模块，其用以将不同岩性条件下对应的岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数进行关联，生成岩性破碎参数关联记录；

47、数据库构建模块，其用以基于所述岩性破碎参数关联记录，建立不同岩性原料对应的破碎设备运行参数记录，构建岩性破碎参数动态耦合数据库。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过获取待破碎岩石样本的矿物组成、抗压强度、硬度及脆性特征，并结合破碎试验过程中采集的破碎设备运行参数以及骨料质量参数，建立岩性特征与破碎过程响应之间的关联关系，实现了不同岩性条件下破碎参数的量化记录；同时，通过确定满足目标骨料质量要求的破碎设备运行参数，并将所述破碎设备运行参数与对应岩性特征进行关联，实现了基于不同岩性条件的破碎参数确定，提高了破碎参数匹配的准确性；此外，通过将岩性特征、破碎设备运行参数以及骨料质量参数进行关联，并构建岩性破碎参数动态耦合数据库，实现了不同岩性原料与破碎参数之间关联关系的存储，为砂石骨料生产过程中破碎设备运行参数调整提供了数据基础。