 |
Ученые ПНИПУ создали систему, которая выявляет отклонения в работе калийной флотационной машины
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника» том 23, №1 за 2023 год.
Хлорид калия – это один из самых важных компонентов удобрений. Во всем мире его покупают производители сельскохозяйственной продукции. Кроме того, он широко используется в химической и фармацевтической промышленности. Ключевым процессом извлечения хлорида калия из руды является пенная флотация. Управление флотомашиной производит технолог-флотатор, который вручную меняет подачу компонентов в зависимости от того, как выглядит пена. Это вызывает проблемы, потому что флотатор один, а машин в отделении много, и за всеми одновременно следить он не может. Ученые ПНИПУ разработали простой и эффективный метод распознавания состояния пены, который позволяет исключить влияние человеческого фактора, увеличить извлечение нужных компонентов из руды и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.
Для обогащения калийных руд применяют пенную флотацию, в том числе шламовую (удаление нерастворимого остатка) и сильвиновую (разделение хлоридов калия и натрия). В ходе флотации через пульпу (смесь тонкоизмельченной руды с водой и реагентами) пропускают пузырьки воздуха. При шламовой флотации в пене всплывает нерастворимый остаток, при сильвиновой – полезный продукт, хлорид калия. Пена смахивается в лоток-приемник вращающимся пеногоном. Отклонения в составе руды могут привести к неполной флотации, тогда хлорид калия вместо готового продукта уходит в отвалы. Визуально отклонения от нормального процесса наблюдаются как дефекты пены. Флотаторы их называют «лысой» пеной, «неровной», «не красной».
Система компьютерного зрения могла бы распознать эти отклонения и скорректировать процесс быстрее, чем человек. Так успешно делается при флотации полиметаллических руд, где пузырьки контрастные, а их края почти черные. Но в сильвиновой флотомашине пена блеклая, и распознавать края пузырьков очень сложно и долго. Поэтому ученые ПНИПУ предложили вместо самих пузырей рассматривать блики с их поверхности от точечного источника света. Кроме бликов видеокамера снимает и антиблики – черные пятна на пузырьках искаженной формы. При правильной настройке алгоритмов предварительной обработки, изображения распознаются быстро и надежно.
– Мы разработали свое программное обеспечение и на нем обрабатывали видеопотоки, полученные на разных машинах ПАО «Уралкалий» и ООО «Еврохим – Усольский калийный комбинат». В последнее время занимались улучшением алгоритмов за счет учета антибликов – определяли, сколько лучше брать подряд кадров при одном положении пеногона и как можно статистически обработать характеристики бликов для более раннего распознавания переходных процессов в машине. Например, если брать по три кадра подряд и правильно настроить фильтрацию шумов, время обработки почти не растет, а вот качество увеличивается на несколько процентов. Наш метод показал высокую точность – в некоторых точках значение погрешности изменяется на 0,5–1,5 %, но в большинстве случаев результаты полностью совпадают, – рассказывает доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ Андрей Затонский.
По словам ученого, важным также оказалось, что одна статистическая характеристика бликов хорошо описывает начало переходного процесса, а другая – его окончание. Это надо учитывать при построении системы регулирования или сигнализации отклонений.
Разработка пермских политехников позволит более полно обогащать калийную руду и получать компоненты для удобрений с минимальным участием человека в процессе. Бликовый метод оказался хорошо применимым также для распознавания размеров горнорудных окатышей (комков рудного концентрата), дефектов листового металла.
Контактное лицо: Дарья Биянова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 03:26, 26.04.2024
Количество просмотров: 202
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал об изменениях в правилах для водителей, ПНИПУ, 21:48, 16.03.2026, Россия |
102 |
| С 1 марта 2026 года в России вступают в силу законодательные изменения, которые коснутся всех автовладельцев. Нововведения затронут цифровизацию электронных паспортов и усиление ответственности за нарушение ПДД. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие изменения ждут водителей, как они повлияют на бюджет и авторынок, и что делать, чтобы избежать лишних расходов. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали 10 неочевидных фактов про сон, ПНИПУ, 21:18, 16.03.2026, Россия |
26 |
| 13 марта отмечается Всемирный день сна. Ученые ПНИПУ рассказали, сколько плод спит в беременность, почему дети не видят себя во сне, как головной мозг избавляется от токсичных белков, зачем нам негативные сновидения, как нехватка сна приводит к диабету и какие психологические установки порождают бессонницу. |
|
| Ученая Пермского Политеха развеяла миф о вреде зимне-весенних овощей, ПНИПУ, 21:15, 16.03.2026, Россия |
20 |
| Существует миф, что зимне-весенние овощи содержат большое количество пестицидов и нитратов. Ученая Пермского Политеха разбирает популярный миф о зимне-весенних овощах, в чем их отличие от сезонных, как меняется количество витаминов в плодах и какие лучше всего употреблять для поддержания иммунитета. |
|
| Ученая Пермского Политеха поделилась 10 полезными фактами про почки, ПНИПУ, 21:55, 12.03.2026, Россия |
383 |
| 12 марта отмечается Всемирный день почки. Ученая ПНИПУ рассказала, когда формируются почки у ребенка, как работают, почему влияют на давление, мозг и витамин D, как часто их пересаживают, у кого выше риск образования камней, полезно ли есть арбуз и где разрабатывают искусственную почку. |
|
| Пермские ученые объяснили, почему на спутнике Сатурна бьют гейзеры, а на других — нет, ПНИПУ, 21:54, 12.03.2026, Россия |
383 |
| Европа, Энцелад и Титан — ледяные спутники Юпитера и Сатурна с подледными океанами. Только Энцелад выбрасывает воду в космос через гейзеры. Почему при сходном строении остальные спутники скрыты подо льдом, выяснили ученые Пермского Политеха и УрО РАН, создав математическую модель, которая объяснила этот феномен. |
|
|
|
