一种煤矸石自动分选系统与方法，属于煤矸石分选系统与方法。分选系统：振动给料机、排队装置、煤接料斗，矸石接料斗、皮带输送机，检测设备：摄像机，工控机，遮光罩，LED光源，执行设备：控制器，高速电磁阀，喷枪。本发明专利技术利用摄像机对皮带进行实时监控，选定两个正方形子区域，其对应的皮带成像区域边长小于煤和矸石的粒度下限，实时计算两个子区域的灰度直方图均值，与由试验确定的矸石和煤块、皮带的阈值比较，当子区域的灰度直方图均值大于该阈值，判定为矸石，控制器控制高速电磁阀开启，喷枪将矸石吹进矸石接料斗，块煤继续运动落进煤接料斗或转载皮带。采用摄像机实时监控，控制及时，分选效果准确，布局接近现场人工排矸，易于实际改造。

  本专利技术涉及一种煤矸石分选系统与方法。特别是一种煤矸石自动分选系统与方法。

  矸石是煤形成过程中与之伴生的黑色固体岩石，含碳量和发热值都很低，但在煤炭开采过程中会夹带大量矸石。在煤炭的深加工中，矸石预选是煤矿生产中的重要环节，可以极大地提高煤炭品质和利用率，降低煤炭的运输成本。目前，矸石的预选主要是采用人工分选的方法，人工分选是指工人坐在皮带两侧，靠肉眼看，用手工选，从运动的煤块中找出矸石。人工分选的方法劳动强度大，生产效率低，工作环境差，严重影响工人身体健康。

  本专利技术的目的是要提供一种煤矸石自动分选系统与方法，替代现有依靠肉眼识别，手工挑选矸石的人工分选方法，改善工人工作环境，提高分选生产效率。未解决以上问题，本专利技术采取的技术方案是：一种煤矸石自动分选系统包括：分选系统包括：振动给料机、排队装置、皮带输送机、矸石接料斗、煤接料斗、检测设备和执行设备；在皮带输送机进料端的上方有振动给料机，在皮带输送机出料端的下方有煤接料斗，在皮带输送机的中部上方有检测设备，在检测设备与振动给料机之间的皮带输送机上方有排队装置；在检测设备与皮带输送机出料端之间的皮带输送机上方有执行设备，检测设备与执行设备电气连接。所述检测设备包括：遮光罩、工控机、摄像机和LED光源；在遮光罩内连接有摄像机和LED光源，摄像机和LED光源受工控机控制，工控机的输出端与执行器的控制器输入端连接。所述执行设备包括：控制器、高速电磁阀和喷枪；所述的喷枪有二个，分别为第一喷枪和第二喷枪；喷枪和高速电磁阀串接在高压空气管道上，高速电磁阀受控制器控制。所述LED光源为4个，布置在摄像机四周并对称安装；在LED光源前端配有毛玻璃罩。所述遮光罩带有金属骨架，在金属骨架外采用不透光材质包裹，形成一个工作空间。所述第一喷枪和第二喷枪为背向布置，安装在皮带输送机纵向轴线的上方。所述的矸石接料斗有二个，分别为第一矸石接料斗和第二矸石接料斗，两个矸石接料斗布置在皮带输送机两侧且定位在喷枪对矸石作用后，矸石运动轨迹的落料位置。煤矸石自动分选方法：(1)当块状煤块和矸石由振动给料机落到皮带上，煤块和矸石通过排队机构排列成两列进入遮光罩遮罩的范围内时，摄像机对通过的煤块和矸石进行拍摄，并将拍摄到的视频传输给工控机；(2)工控机对摄像机拍摄到的煤块和矸石图像进行实时的数字图像处理，在摄像区域中选定两个正方形子区域，每个子区域对应的皮带上成像区域边长小于煤块和矸石的粒度下限，实时分别计算出这两个子区域的灰度直方图，得到此时区域的灰度均值；(3)将此灰度均值与事先设定的矸石、煤块和皮带灰度均值的阈值作比较，小于该阈值的判定为煤块或皮带，大于该阈值的判定为矸石；(4)当判定为矸石后，控制器控制第一高速电磁阀或第二高速电磁阀在矸石经过喷枪时开启，第一喷枪或第二喷枪将矸石分别吹落进与喷枪平行设置的第一矸石接料斗或第二矸石接料斗中，煤块跟随皮带继续运动，直至自然滑落进煤接料斗中，实现块煤和矸石的分选工作。所述矸石、煤块和皮带判定阈值由试验确定，方法为：系统安装后投产前在拣矸皮带上随机选取煤块和矸石块各30个，逐个放置在系统摄像头下，获取其灰度直方图均值；再拍摄空皮带30次，获取皮带灰度直方图均值；由于皮带是黑色，其灰度直方图与煤块类似，因此选取皮带和煤块各30个灰度直方图均值的最大值，记为gcb，再选取30个矸石的灰度直方图均值的最小值，记为gg，阈值＝(gcb+gg)/2。有益效果及优点：由于采用了上述方案，在均匀散射光线照射下，煤块避免了部分镜面反光的现象，灰度值较低，而矸石的灰度值较高，且明显高于煤块和皮带。根据该原理，利用数字图像处理技术提取样品煤块、样品矸石和皮带的灰度分布直方图特征，这里选取了灰度均值，比较并确定一个阈值存储在计算机里。识别矸石、煤块和皮带时，把实际通过物料的灰度直方图特征与其比较。采用了模拟人工分选的手段，系统的整个检测识别与分选工作过程是实时、非接触的，因此不可能影响正常的物料传输。在皮带上设有2个物料分选通道，共享一套检测识别装置，但每个通道配置一套分选执行机构，相互独立工作。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术中遮光罩中摄像机和光源布置图。图3为本专利技术结构俯视图。图4为本专利技术执行设备示意图。图中：1、振动给料机；2、排队装置；3、皮带输送机；4、第一喷枪；5、第二喷枪；6、第一矸石接料斗；7、第二矸石接料斗；8、煤接料斗；9、工控机；10、摄像机；11、控制器；12、遮光罩；13、光源；14、第一高速电磁阀；15、第二高速电磁阀。具体实施方式一种煤矸石自动分选系统包括：振动给料机1、排队装置2、皮带输送机3、矸石接料斗、煤接料斗、检测设备和执行设备；在皮带输送机3进料端的上方有振动给料机1，在皮带输送机3出料端的下方有煤接料斗，在皮带输送机的中部上方有检测设备，在检测设备与振动给料机之间的皮带输送机上方有排队装置；在检测设备与皮带输送机出料端之间的皮带输送机上方有执行设备，检测设备与执行设备电气连接。所述检测设备包括：遮光罩12、工控机9、摄像机10和LED光源13；在遮光罩12内连接有摄像机10和LED光源13，摄像机10和LED光源13受工控机9控制，工控机9的输出端与执行器的控制器输入端连接。所述执行设备包括：控制器11，连接在装有高速电磁阀的高压空气管道上的第一喷枪4和第二喷枪5，第一喷枪4由第一高速电磁阀14控制开与关，第二喷枪5由第二高速电磁阀15控制开与关，高速电磁阀受控制器11控制。所述执行设备包括：控制器、高速电磁阀和喷枪；所述的喷枪有二个，分别为第一喷枪和第二喷枪；喷枪和高速电磁阀串接在高压空气管道上，高速电磁阀受控制器控制。摄像机10的输出端与工控机9的输入端连接，工控机9的输出端与控制器11的输入端连接，第一高速电磁阀14和第二高速电磁阀15的输入端与控制器11的输出端连接。所述LED光源为4个，布置在摄像机四周并对称安装；在LED光源前端配有毛玻璃罩，形成散射，保证遮光罩内光线均匀。所述遮光罩带有金属骨架，在金属骨架外采用不透光材质包裹，形成一个工作空间。所述第一喷枪和第二喷枪为背向布置，安装在皮带输送机纵向轴线的上方。所述的矸石接料斗有二个，分别为第一矸石接料斗和第二矸石接料斗，两个矸石接料斗布置在皮带输送机两侧且定位在喷枪对矸石作用后，矸石运动轨迹的落料位置。所述通道为单条皮带上设有两个通道，分别为通道1和通道2。煤矸石自动分选方法：(1)当块状煤块和矸石由振动给料机1落到皮带输送机3上，煤块和矸石通过排队机构排列成两列进入遮光罩12遮罩的范围内时，摄像机10对通过的煤块和矸石进行拍摄，并将拍摄到的视频传输给工控机9；(2)工控机9对摄像机拍摄到的煤块和矸石图像进行实时的数字图像处理，在摄像区域中选定两个正方形子区域，每个子区域对应的皮带上成像区域边长小于煤块和矸石的粒度下限，实时分别计算出这两个子区域的灰度直方图，得到此时区域的灰度均值；(3)将此灰度均值与事先设定的矸石、煤块和皮带灰度均值的阈值作比较，小于该阈值的判定为煤块或者皮带，大于该阈值的判定为矸石；(4)当判定为矸石后，控制器11控制第一高速电磁阀14或第二高速电磁阀15在矸石经过喷枪时开启，第一喷枪4或第二喷

  一种煤矸石自动分选系统，其特征是：分选系统包括：振动给料机、排队装置、皮带输送机、矸石接料斗、煤接料斗、检测设备和执行设备；在皮带输送机进料端的上方有振动给料机，在皮带输送机出料端的下方有煤接料斗，在皮带输送机的中部上方有检测设备，在检测设备与振动给料机之间的皮带输送机上方有排队装置；在检测设备与皮带输送机出料端之间的皮带输送机上方有执行设备，检测设备与执行设备电气连接。

  1.一种煤矸石自动分选系统，其特征是：分选系统包括：振动给料机、排队装置、皮带输送机、矸石接料斗、煤接料斗、检测设备和执行设备；在皮带输送机进料端的上方有振动给料机，在皮带输送机出料端的下方有煤接料斗，在皮带输送机的中部上方有检测设备，在检测设备与振动给料机之间的皮带输送机上方有排队装置；在检测设备与皮带输送机出料端之间的皮带输送机上方有执行设备，检测设备与执行设备电气连接。2.依据权利要求1所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述检测设备包括：遮光罩、工控机、摄像机和LED光源；在遮光罩内连接有摄像机和LED光源，摄像机和LED光源受工控机控制，工控机的输出端与执行器的控制器输入端连接。3.依据权利要求1所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述执行设备包括：控制器、高速电磁阀和喷枪；所述的喷枪有二个，分别为第一喷枪和第二喷枪；喷枪和高速电磁阀串接在高压空气管道上，高速电磁阀受控制器控制。4.依据权利要求2所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述LED光源为4个，布置在摄像机四周并对称安装；在LED光源前端配有毛玻璃罩。5.依据权利要求2所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述遮光罩带有金属骨架，在金属骨架外采用不透光材质包裹，形成一个工作空间。6.依据权利要求3所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述第一喷枪和第二喷枪为背向布置，安装在皮带输送机纵向轴线所述的煤矸石自动分选系统，其特征是：所述的矸石接料斗有二个，分别为第一矸石接料斗和第二矸石接料斗，两个矸石...