一种煤泥沉降速度确定设备、方法和存储介质与流程

1.本发明实施例涉及煤泥处理技术领域，尤其涉及一种煤泥沉降速度确定设备、方法和存储介质。


背景技术：

2.在选煤厂中通常需要关注浓缩机中煤泥水沉降情况，以提高煤泥处理效率。
3.现有确定煤泥沉降速度的做法通常是进行人工测量，测量过程中需要人工采样及肉眼识别液位高度，并且为了快速了解沉降情况，工人通常不会按标准流程进行测量，仅在透明容器中凭经验观测煤泥水沉降情况，无具体数据，人工工作量繁多且测量结果不准确。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种煤泥沉降速度确定设备、方法和存储介质，以实现测量过程全自动化，在减少人工工作量的同时提高测量结果准确性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种煤泥沉降速度确定设备，包括设备主体，在所述设备主体上设置有图像采集装置、图像处理装置和竖直设置的沉降观测装置，所述图像采集装置朝向所述沉降观测装置设置，所述图像采集装置和所述图像处理装置电连接，其中：所述沉降观测装置下端设置有进料管道，待沉降煤泥经由所述进料管道，并由所述沉降观测装置底部流入所述沉降观测装置；所述图像采集装置用于实时采集所述待沉降煤泥的沉降过程图像；所述图像处理装置用于对所述沉降过程图像进行处理，得到煤泥沉降速度。
6.第二方面，本发明实施例提供了一种煤泥沉降速度确定方法，由第一方面任一实施例所述的图像处理装置执行，其特征在于，包括：实时接收待沉降煤泥的沉降过程图像，所述沉降过程图像由图像采集装置采集得到；确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水之间的交接线；基于所述交接线确定当前煤泥高度；基于当前煤泥高度确定煤泥沉降速度第三方面，本发明实施例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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第二方面任一实施例所述的煤泥沉降速度确定方法。
7.本发明实施例的技术方案提供一种煤泥沉降速度确定设备，该设备包括设备主体，在所述设备主体上设置有图像采集装置、图像处理装置和竖直设置的沉降观测装置，所述图像采集装置朝向所述沉降观测装置设置，所述图像采集装置和所述图像处理装置电连接，其中：所述沉降观测装置下端设置有进料管道，待沉降煤泥经由所述进料管道，并由所述沉降观测装置底部流入所述沉降观测装置；所述图像采集装置用于实时采集所述待沉降
煤泥的沉降过程图像；所述图像处理装置用于对所述沉降过程图像进行处理，得到煤泥沉降速度，整个设备实现了煤泥沉降速度测量过程的全自动化；通过从沉降观测装置的底部入料，能够使得煤泥在注入的过程中，依靠自身注入动力进行搅拌,防止沉淀；同时采用视觉检测及处理方法能够提高煤泥沉降速度检测准确率。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
9.图1是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的立体图；图2是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的主视图；图3是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的左视图；图4是本发明实施例二提供的一种煤泥沉降速度确定方法的流程示意图。
10.图标：1-设备主体；2-图像采集装置；3-图像处理装置；4-沉降观测装置；4-1-进料管道；4-2-出料管道；5-背光源；6-清洗喷头；7-清洗喷头进水口；8-清洗喷头升降台；9-清洗喷头旋转电机。
具体实施方式
11.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
12.实施例一图1是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的立体图，图2是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的主视图，图3是本发明实施例一提供的一种煤泥沉降速度确定设备的左视图，如图1、图2和图3所示，该设备包括设备主体1，在所述设备主体1上设置有图像采集装置2、图像处理装置3和竖直设置的沉降观测装置4，所述图像采集装置2朝向所述沉降观测装置4设置，所述图像采集装置2和所述图像处理装置3电连接，其中：所述沉降观测装置4下端设置有进料管道4-1，待沉降煤泥经由所述进料管道4-1，并由所述沉降观测装置4底部流入所述沉降观测装置4；所述图像采集装置2用于实时采集所述待沉降煤泥的沉降过程图像；所述图像处理装置3用于对所述沉降过程图像进行处理，得到煤泥沉降速度。
13.本实施例中的设备主体1用于固定图像采集装置2、图像处理装置3和沉降观测装置4，示例性的，设备主体1可以是壳体，也可以是支架。图像采集装置可以是摄像头，具体的，可以是工业摄像头。沉降观测装置4优选可以是透明测量筒，具体的，可以是透明玻璃测量筒。进料管道4-1上优选可以设置手动或自动调节电磁阀，该电磁阀用于调节待沉降煤泥的流入速度。
14.上述煤泥沉降速度确定装置的具体工作流程如下：
开启进料管道4-1上的电磁阀，待沉降煤泥从沉降观测装置4的底部进入，当达到预设高度时，关闭进料管道4-1上的电磁阀。在待沉降煤泥注入沉降观测装置4的过程中，能够依靠自身注入动力自行搅拌,防止沉降。待注入完成后，图像采集装置2实时采集待沉降煤泥的沉降过程图像，直至沉降过程完成，可以理解的是，沉降过程图像包括待沉降煤泥的初始图像。图像采集装置2将采集到的沉降过程图像实时发送给图像处理装置3，图像处理装置3根据接收到的沉降过程图像，可以确定煤泥沉降速度，其中，煤泥沉降速度可以是煤泥沉降平均速度，也可以是煤泥沉降瞬时速度，其中，煤泥沉降平均速度可以是整个煤泥沉降过程的平均速度，也可以是煤泥沉降过程中某个时间段的平均速度。具体计算何种煤泥沉降速度，可以根据实际情况进行确定，本实施例不做特殊限定。
15.进一步的，图像处理装置3对所述沉降过程图像进行处理，得到煤泥沉降速度的步骤，可以包括：实时接收待沉降煤泥的沉降过程图像，所述沉降过程图像由图像采集装置采集得到；确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水之间的交接线；基于所述交接线确定当前煤泥高度；基于当前煤泥高度确定煤泥沉降速度。
16.进一步的，所述确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水的交接线，包括：基于前景分割算法，确定当前沉降过程图像中的沉降煤泥与澄清水的交接区域；确定交接区域的质心坐标；基于质心坐标确定所述交接线。
17.进一步的，在所述基于前景分割算法，确定当前沉降过程图像中的沉降煤泥与澄清水的交接区域之后，还包括：对所述交接区域进行去噪处理，得到去噪后的交接区域。
18.进一步的，所述基于所述交接线确定当前煤泥高度，包括：利用预先确定的像素与煤泥高度之间的映射关系，基于所述交接线确定当前煤泥高度。
19.本实施例提供了一种煤泥沉降速度确定设备，该设备包括设备主体，在所述设备主体上设置有图像采集装置、图像处理装置和竖直设置的沉降观测装置，所述图像采集装置朝向所述沉降观测装置设置，所述图像采集装置和所述图像处理装置电连接，其中：所述沉降观测装置下端设置有进料管道，待沉降煤泥经由所述进料管道，并由所述沉降观测装置底部流入所述沉降观测装置；所述图像采集装置用于实时采集所述待沉降煤泥的沉降过程图像；所述图像处理装置用于对所述沉降过程图像进行处理，得到煤泥沉降速度，整个设备实现了煤泥沉降速度测量过程的全自动化；通过从沉降观测装置的底部入料，能够使得煤泥在注入的过程中，依靠自身注入动力进行搅拌,防止沉淀；同时采用视觉检测及处理方法能够提高煤泥沉降速度检测准确率。
20.在上述各实施例的基础上，进一步的，所述设备主体1上还设置有背光源5，所述背光源5设置于所述沉降观测装置4远离所述图像采集装置2的一侧，所述背光源5用于为所述沉降观测装置4补光。背光源5可以为沉降观测装置4补光，以使图像采集装置2能够清晰地获取沉降过程图像。其中，背光源5可以是光照强度固定不可调的固定光源，也可以是光照强度可调节的可调光源。
21.在上述各实施例的基础上，进一步的，所述沉降观测装置4下端还设置有出料管道4-2，所述出料管道4-2用于当沉降过程结束后，将所述待沉降煤泥排出所述沉降观测装置4。同理，出料管道4-2上优选可以设置手动或自动调节电磁阀，该电磁阀用于调节待沉降煤泥的流出速度。
22.在上述各实施例的基础上，进一步的，所述沉降观测装置4顶部设置有清洗装置，
所述清洗装置用于清洗所述沉降观测装置内壁残留煤泥。本实施例中，清洗装置可以是搅动装置，搅动装置在预设位置快速搅动预先注入的清水，通过清水搅动动力清洗内壁残留煤泥，清洗装置也可以是清洗刷，清洗刷可以自上而下清洗内壁残留煤泥，也可以自上而下旋转清洗内壁残留煤泥，可以理解的是，在清洗的过程中，优选可以持续注入清水。
23.在上述各实施例的基础上，进一步的，所述清洗装置包括清洗喷头6、清洗喷头进水口7、清洗喷头升降台8和清洗喷头旋转电机9，所述清洗喷头升降台8与所述清洗喷头旋转电机9分别与所述清洗喷头6电连接，所述清洗喷头升降台8和所述清洗喷头旋转电机9均位于所述清洗喷头6的上部，其中，所述清洗喷头进水口7为所述清洗喷头6供水；所述清洗喷头升降台8带动所述清洗喷头6在所述沉降观测装置4内上下运动；所述清洗喷头旋转电机带动所述清洗喷头6在所述沉降观测装置4内旋转。
24.上述清洗装置的具体工作过程如下：当图像采集装置2观测到沉降观测装置4内的待沉降煤泥排出后，清洗喷头进水口7打开并向沉降观测装置4内注入预设压力的清水,清洗喷头旋转电机9启动，带动清洗喷头6旋转,同时，清洗喷头升降台8做升降往复运动,带动清洗喷头6在沉降观测装置4内上下运动,清洗沉降观测装置4内壁煤泥残留。待图像采集装置2监测到沉降观测装置4内壁无煤泥残留，则清洗完成。此时，关闭清洗喷头进水口7，使其停止注水，关闭清洗喷头旋转电机9，清洗喷头升降台8带动清洗喷头6复位。
25.实施例二图4是本发明实施例二提供的一种煤泥沉降速度确定方法的流程图，本实施例可适用于需要对煤泥沉降速度进行确定的情况，该方法可以由本发明实施例中的煤泥沉降速度确定设备的图像处理装置来执行。如图4所示，该方法具体包括如下操作步骤：s210、实时接收待沉降煤泥的沉降过程图像，所述沉降过程图像由图像采集装置采集得到。
26.s220、确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水之间的交接线。
27.在沉降过程开始之前，沉降观测装置中预设高度的待沉降煤泥为混浊状态，在沉降过程中，待沉降煤泥中的煤泥颗粒会随着时间推移逐渐沉降至沉降观测装置下部，使得沉降观测装置上部为澄清水，下部为沉降煤泥。沉降煤泥与澄清水之间存在交接线，优选可以采用边缘增强以及边缘检测等手段确定。
28.本实施例中，确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水的交接线即为确定交接线对应的像素点信息。如果交接线对应的像素点在一条水平线上，则可以确定该水平线即为沉降煤泥与澄清水的交接线。如果交接线对应的像素点不在一条水平线上，则可以利用像素点信息进行拟合操作，得到拟合水平线，并将拟合水平线作为交接线；也可以基于预设方法确定目标像素点，基于目标像素点绘制水平线，并将该绘制水平线作为交接线。
29.优选的，如果当前沉降过程图像为rgb图像，则优选可以将rgb图像进行灰度处理后再进行后续确定沉降煤泥与澄清水之间的交接线的操作。
30.s230、基于所述交接线确定当前煤泥高度。
31.基于交接线确定当前煤泥高度，需要预先对像素点坐标和实际物理高度进行标定，以确定像素与煤泥高度之间的映射关系。示例性的，可以预先确定每个像素点对应的沉降观测装置的物理高度。上述举例仅为示例性说明，并不对标定方法起到限定作用，现有标
定方法均适用于本实施例。
32.优选的，所述基于所述交接线确定当前煤泥高度，包括：利用预先确定的像素与煤泥高度之间的映射关系，基于所述交接线确定当前煤泥高度。具体的，可以基于交接线像素点信息、每个像素点对应的沉降观测装置的物理高度以及沉降观测装置0ml刻度处的像素点信息，确定当前煤泥高度。
33.示例性的，待沉降煤泥的初始高度位于沉降观测装置1000ml刻度处，沉降观测装置的每个刻度的物理高度为5mm，沉降观测装置0ml刻度处的物理高度为0mm，待沉降煤泥的初始高度为5000mm。获取沉降观测装置0ml刻度处的像素纵坐标v1为2656，1000ml刻度处的像素纵坐标656。则：每个像素点对应的沉降观测装置的物料高度r=（1000-0）*5/（2656-656）=2.5mm。交接线像素点纵坐标为1656，则可以确定当前煤泥高度h=2.5
×
（1656-656）=2500mm。
34.s240、基于当前煤泥高度确定煤泥沉降速度。
35.本实施例中，可以是基于当前煤泥高度、初始煤泥高度以及从初始时刻到当前时刻的时间段，确定煤泥从初始时刻到当前时刻的平均沉降速度，也可以是基于当前煤泥高度和前一时刻的煤泥高度，确定煤泥沉降的瞬时速度，还可以是基于当前煤泥高度、预设时间段前的煤泥高度以及预设时间段，确定煤泥沉降在预设时间段内的平均沉降速度。
36.本实施例的技术方案提供一种煤泥沉降速度确定方法，该煤泥沉降速度确定方法由上述各实施例中的煤泥沉降速度确定设备的图像处理装置来执行，通过获取物料体积确定装置确定的定量仓内物料的物料体积；获取实时接收待沉降煤泥的沉降过程图像，所述沉降过程图像由图像采集装置采集得到；确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水之间的交接线；基于所述交接线确定当前煤泥高度；基于当前煤泥高度确定煤泥沉降速度，通过采用视觉检测及处理方法能够提高煤泥沉降速度检测准确率。
37.在上述各实施例的基础上，进一步的，所述确定当前沉降过程图像中沉降煤泥与澄清水的交接线，包括：基于前景分割算法，确定当前沉降过程图像中的沉降煤泥与澄清水的交接区域；确定交接区域的质心坐标；基于质心坐标确定所述交接线。
38.在沉降过程中，由于煤泥颗粒大小、颗粒离散运动以及外界环境影响（如光照以及震动）等因素，沉降煤泥与澄清水之间的分界并不明显，通过前景分割算法得到的是一个交接区域。此时优选可以利用质心计算方法确定交接区域的质心坐标，并基于质心坐标绘制水平线，该水平线即为交接线。
39.在上述各实施例的基础上，进一步的，在所述基于前景分割算法，确定当前沉降过程图像中的沉降煤泥与澄清水的交接区域之后，还包括：对所述交接区域进行去噪处理，得到去噪后的交接区域。
40.本实施例可以采用高斯模糊和开运算算法等对交接区域进行去噪处理，以去除由于煤泥颗粒大小、颗粒离散运动以及外界环境影响（如光照以及震动）等因素带来的噪声。去噪后的交接区域可以是一条线，也可以是具有面积的区域。
41.实施例三本发明实施例三还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任一实施例所述的一种煤泥沉降速度确定方法。
42.本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（cd-rom）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
43.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
44.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
45.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网（lan）或广域网（wan）—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
46.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。