Вирішено актуальне завдання автоматичного контролю параметрів твердої фази рудної суспензії, що надходить на збагачувальний переділ. Це сприяє підвищенню якості кінцевого продукту і полегшує вибір і дотримання технологічного регламенту процесу збагачення. Мета роботи - розробка методу отримання оперативної інформації про характеристики залізної руди в процесі збагачення: розподіл часток твердої фази пульпи за крупністію і змістом корисного компонента з застосуванням багатоканальних ультразвукових вимірювань. Для вирішення завдання автоматичного контролю параметрів твердої фази рудної суспензії запропонований спосіб, що полягає у вимірюванні інтенсивності високочастотних об'ємних ультразвукових хвиль, що пройшли фіксовану відстань в вимірювальній ємності з рудною суспензією в періоди впливу на потік суспензії ультразвукових коливань і при їх відсутності. При цьому отримані співвідношення виміряних величин дозволяють визначити параметри твердої фази рудної суспензії. Також, в процесі вимірювання здійснюється формування гамма-випромінювання і низькочастотних об'ємних ультразвукових хвиль в потоці суспензії рудного матеріалу, і здійснюють вимір інтенсивності гамма-випромінювання і низькочастотних об'ємних ультразвукових хвиль, що пройшли фіксовану відстань при наявності у вимірювальній камері еталонної рідини і потоку рудної суспензії в періоди впливу на потік суспензії ультразвукових коливань і при їх відсутності. Інтенсивність ультразвукових коливань в період їх впливу на потік суспензії змінюють за відповідним законом. На основі динамічних ефектів високоенергетичного ультразвуку теоретично обгрунтований і експериментально апробований метод впливу на тверду фазу залізорудної пульпи для зміщення частинок певного класу крупності в зону вимірювань і визначення змісту корисного компонента в рудних частинках. Розроблена спеціалізована програма, яка реалізує чисельний аналіз і графічне представлення результатів моделювання зміни гранулометричної характеристики твердої фази пульпи під керованим впливом радіаційного тиску високоенергетичного ультразвуку. Висновки: пропонується метод оцінки функції розподілу корисного компонента по класах крупності частинок подрібненої руди в потоці пульпи на основі вимірів параметрів процесу поширення високочастотних і низькочастотних ультразвукових хвиль, а також гамма-випромінювання, який відрізняється від існуючих тим, що в процесі вимірювань здійснюють зсув частинок подрібненої руди певної крупності і щільності в область вимірювань шляхом впливу на пульпу високоенергетичного ультразвуку, що дозволяє підвищити точність вимірювань на 0,76 %.

The paper presents a description of a distributed control system of processing complex, consisting of three stages with a predictive diagnosis of sensors and actuators. Innovative methods of multi-agent control re focused on as one of the CPS concepts to improve the relation between different stages of enrichment equipment and their coordination.

Виконано дослідження закономірностей зв'язку флуктуацій числа та розмірів зважених у рідини часток на характеристики поля об'ємних ультразвукових хвиль. Виявлено, що величина згасання об'ємних ультразвукових коливань високої частоти (>>= 5 мГц) у реальній пульпі залежить практично тільки від концентрації твердої фази та крупності часток подрібненого матеріалу.

Погіршення якості концентратів в основному відбувається внаслідок утворення мікронних техногенних зростків. Запропоновано використання високоенергетичного ультразвуку (ВЕУЗ) в кавітаційному режимі для очищення поверхонь мінералів. Доведено, що ефективність ультразвукової обробки пов'язана з оновленням поверхонь часток, що призводить до збільшення контрастності магнітних і флотаційних властивостей мінералів. Виконано розрахунок пристрою формування ВЕУЗ.

Індекс рубрикатора НБУВ: И41-5

Рубрики:

Збагачення корисних копалин

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати дослідження впливу характеристик неоднорідною гетерогенного середовища на параметри процесу поширення хвиль Лемба по пластині, що контактує з цим середовищем. Розглянуто вплив параметрів досліджуваного середовища на величину загасання хвиль Лемба. Встановлено, що в'язкість рідини і швидкість потоку не впливають на процес поширення хвиль Лемба. Отримані результати можуть бути використані у процесі розробки методів і засобів контролю параметрів газовмісних суспензій.

Індекс рубрикатора НБУВ: И41,3

Рубрики:

Збагачення корисних копалин

Шифр НБУВ: Ж16683 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - удосконалення форм і методів інформаційного забезпечення технологічних заходів, спрямованих на ефективний видобуток і комплексне використання видобутих мінеральних ресурсів на стадіях існування гірничо-добувного підприємства. Аналіз стану питання інформаційного забезпечення проводиться за літературними джерелами з даними передового досвіду, результатів дослідження рудовмісного масиву, параметрів розробки родовищ, технологічних якостей руд, оцінки стану масивів комплексними способами на моделях і за даними статистичної звітності. Наукова новизна - розвиток основ технологій проектування гірничовидобувних процесів, що базуються на концепціях баз даних імітаційного моделювання, експертних і геоінформаційних систем при видобутку і первинній переробці руд шляхом використання у виробництві нових, у порівнянні з існуючими, технологій здійснення виробничих процесів на стадії гірничого відділення. Практична значимість - використання встановлених дослідженнями системних зв'язків і закономірностей у процесі управління дозволяє в рамках інформаційної системи рутинного гірничодобувного підприємства формалізувати принципи взаємодії проектного органу, користувачів і об'єктів експлуатації на основі аналізу і синтезу системи управління ризиком помилки проекту і розробити моделі управління гірничим виробництвом з підвищенням ефективності і безпеки видобутку корисних копалин з коригуванням управляючих впливів на всіх стадіях існування об'єкта. Наведено оцінку стану інформаційного забезпечення сучасного гірничодобувного виробництва, орієнтованого переважно на видобуток твердих корисних копалин традиційними і новими технологіями. Сформульовано основні аспекти його удосконалення. Запропоновано схеми різноманітного автоматизованого проектування з поетапною оптимізацією частинних рішень, автоматизованого проектування є розробка системи управління геомеханіки масиву при розробці родовища, оцінки відповідності проекту екологічним умовам. безперервного моніторингу процесів з формуванням керуючих рішень на етапах розробки родовища. Рекомендовані методи дослідження нових процесів вилучення металів з некондиційного сировини.

Purpose. Developing methods and algorithms of smart decision support systems (DSS) and their implementation as a component of automated dispatch control systems (ADCS) in power systems. Methodology. The unitized method is applied to presenting professional ontologies. A model of signal-flow labeling is offered to control knowledge. Findings. The research results in a unitized approach to incorporating professional ontologies to build smart decision support systems and automate complex-structured objects, which is noted for implementing unity of forms of knowledge representation. All knowledge forms are described by a single model of ontologies, which enables unitizing the mechanism of representing and processing knowledge of grid modes in power systems. The mathematical apparatus of ontology representation and application is improved and differs from existing ones by the fact that it is based on fundamental forms of knowledge representation independent of subject areas. The basic model of an elementary signal-flow graph of the knowledge base is elaborated. There are introduced formalisms of the labeling parameter and functions of labeling the elementary signal-flow graph of the knowledge base. A factual knowledge base is built considering subsets of the linguistic corpus of accident elimination and prevention in power systems. A specialized thesaurus of professional terms and slang of accident elimination and prevention in power systems is built. Otiginality. For the first time, the research suggests a unitized approach to representing and controlling professional knowledge of dispatch emergency control based on the signal-flow graph. This enables creating efficient decision-support systems and implementing them into the current ADCS. Practical value. The authors suggest forming new ontologies of knowledge bases for the area of dispatch control modes in the power system as sensitivity matrices based on factorial mode models. There are developed integral factors of thesaurus efficiency enabling assessment of efficiency of various forms of professional knowledge representation. The operating information and control complex (OICC) which is a structural scheme of integrating the DSS into the ADCS is developed to monitor power system modes on the basis of the empirical knowledge base for mode characteristics of the power system. After generalizing the results of testing the software complex while training dispatch personnel of the power system, it can be claimed that improved professional and psychological characteristics of operating personnel, reduced intensity of dispatch failures and conditional damage because of power undersupply indicate practical relevance of applying the DSS to controlling the power system under emergency modes.

Purpose. Enhancing energy efficiency and quality of automated control of the technological concentration line, increasing extraction of the useful component into concentrate while processing iron-bearing ores of various mineralogical and technological types through developing principles and approaches to distributed optimal control over interrelated processes in concentration production on the basis of the dynamic space-time model. Methodology. Based on the assumption that final results of concentration plant operation depend on a set of input parameters and results of functioning of interrelated nonlinear dynamic objects, the authors suggest an improved approach to simulating concentration processes for iron ore materials on the basis of Volterra - Laguerre structures by using input signals of certain technological stages characterizing granulometric composition of processed ore. Findings. It is found that while synthesizing models of nonlinear dynamic objects of concentration, it is expedient to apply Volterra structures with the simulation error not exceeding 0,039 under the mean square deviation of 0,0594. Volterra models projected onto orthonormal basis functions enable simplifying parameterization and reducing sensitivity of models to noises. Among other orthonormal functions, Laguerre functions are reasonable to use. All this allows minimizing the number of model parameters in the course of their identification. Originality. The method of identifying nonlinear dynamic objects of concentration on the basis of the space-time Volterra model is improved. This model is different from available ones by its projection onto orthonormal Laguerre basis functions to increase its robustness to noises. Practical value. Testing results enable deducing efficiency of the space-time Volterra model in the condition space by means of the Laguerre network, thus increasing accuracy of simulation under noises as compared to the Volterra model through reducing the simulation error by 18,11 % under 40 iterations of identification. The experimental check of identification accuracy by means of the Volterra - Laguerre model in the iron content control system in various points of the technological concentration line confirms efficiency of the given method.

Purpose. To establish relationship between intensity of ultrasonic cleaning and an ultrasonic response fixed at a set point. To determine the influence of liquid contamination on this signal. To specify parameters of an ultrasonic signal to evaluate the course of cleaning a preset section of a body. To define limiting values indicating efficiency of ceasing the cleaning process. Methodology. The research is based on simulation of ultrasonic wave propagation in the heterogeneous environment and subsequent analysis of the signals by using software. Findings. Dependences are established to form evaluation of the course of the cleaning process by parameters of the ultrasonic response. It is found that both the body's state and that of the liquid affect the ultrasonic response obtained by the sensor at the set point during ultrasonic cleaning. With high contamination (>> 30 %) the state of the liquid becomes a critical factor for forming the signal of the ultrasonic response. With that, there is an abrupt reduction of threshold signal arrival time and increase in the main amplitude, which is to be one of indicators of ceasing the cleaning process in case of its inefficiency. With lower contamination, suspended contaminant particles only correct the signal to some extent without distorting it. There is a relationship between reduction of contamination, the arrival time of threshold signal, on the one hand, and the value of the main amplitude and the 2nd and 3rd-order nonlinearity coefficients, on the other hand. The arrival of the threshold value of the signal is the major parameter determining intensity of cleaning, i. e. reduction of contaminant thickness, which is determined by the value of the main amplitude of the signal and the 2nd and 3rd-order nonlinearity coefficients. Originality. For the first time, methods for evaluating the course of the ultrasonic cleaning process by analyzing ultrasonic responses at a specified point have been developed. Practical value. To consider spatial distribution of the ultrasonic cleaning process, its control is to be based on evaluating the body's contamination in several preset points. To implement this, the character of dependences between changes in contamination of the body section and parameters of the fixed ultrasonic response is determined. Impacts are considered of suspended contaminant particles in the liquid on the signal analyzed. The observed relationship will provide the basis for building the spatially distributed control over ultrasonic cleaning considering the cleaned body's state.

Purpose. The research is aimed at developing and introducing methods of knowledge extraction concerning online control over power systems under emergency modes and building smart complexes of automatizing managerial decision making based on incorporated ontological knowledge bases. Methodology. The authors use the calculated planned experiment method applied to building sensitivity matrices of controlled parameters of power systems in sensor points to controlled factors and introduction of sensitivity coefficients into knowledge bases. Findings. The research suggests methods for obtaining and building a knowledgebase of professional ontologies for online control over power system modes. The problem of calculating sensitivity of controlled parameters to controlling actions is solved. Calculation results for the emergency mode enable building impact functions and determining sensitivity matrix coefficients. The smart system knowledgebase is built to provide decision support for dispatch control over power system modes under standard and emergency conditions. There are obtained sets of mode data used as knowledgebase components enabling efficient assessment of the emergency mode rate and its dispatch correction. Besides calculation parameters of intensity of controlling actions, the knowledgebase also comprises linguistic concepts, facts and rules of instructive dispatch materials. A knowledge base has been built on the basis of a subset of the linguistic corpus of concepts for the professional area of emergency response in the power system. Originality. For the first time, there is suggested an approach to incorporating various linguistic knowledge forms represented by a single ontological model and numerical parameters of sensitivity of the power system mode to controlling actions into an integrated knowledgebase, which enables building effective smart systems of dispatch decision support and implementing them into the operating automatized dispatch control system. Practical value. The ontological knowledgebase of online dispatch control is built that enables realizing a software complex of a decision support system aimed at automatizing online dispatch control over standard and emergency modes of power systems. Application of the suggested approach to building the knowledgebase and its use with online dispatch personnel's decision support enhance reliability and increase maximum accessible time of personnel's non-stop work by 1,5 years with absolute accident elimination, thus providing a significant economic effect.

Purpose. To develop methods for spatial control over ultrasonic cleaning by using ultrasonic phased array of radiators. To simulate the cleaning process using the developed methods to prove their effectiveness. Methodology. Application of the ultrasonic array as a basic radiator for ultrasonic cleaning enables redistribution of intensity in the bath by increasing it in the most contaminated zones of the cleaned object. Geometric and physical laws provide analytically defined parameters of the beam. Findings. The authors determine basic parameters for the ultrasonic beam through considering input and output data of the 3-D fuzzy interval controller. The focus distance is calculated by means of the arrival time of the threshold signal considering distances between the sensor and the array. The azimuth is directed into the bath center and dependent on its height only. The zenithal angle is calculated as a ratio of intensities of the current arrays and the nearest adjacent ones towards the greatest one. By default, the beam is directed to the bath center for the phased array with the greatest intensity. The simulation reveals that the applied approach enables a 41,5 % increase in intensity in the contamination zone, this improving energy efficiency of cleaning and reducing time required for ultrasonic treatment. Originality. The authors suggest new methods for forming control over ultrasonic cleaning, which enables considering spatial distribution of this process by optimizing energy losses. Practical value. The new approach to spatial control over ultrasonic cleaning enables redirecting intensity in the bath to the most contaminated zones, this allowing an increase in energy efficiency of large mining machines of complicated configuration.

Purpose. Improvement of the method for estimating sedimentation process parameters of the slurry solid phase particles in thickener on the basis of measurements of the nonlinear characteristics of ultrasonic waves propagating in a controlled medium. Methodology. The following methods were used: analysis of scientific results and practical developments; methods of mathematical statistics for evaluating the results of experiments; methods of analytical synthesis; methods of numerical modeling for the synthesis and analysis of a mathematical model. Findings. It was established that the nonlinearity of the process of propagation of ultrasonic waves in ore slurry, which is determined by the number and size of crushed ore particles in it, can be estimated by determining the amplitudes of several harmonics of the measured acoustic signal. This approach allows maintaining the productivity of the desliming process in accordance with the characteristics of the ore suspension, without allowing the loss of valuable components. Obtaining real-time information about the characteristics of the particle sedimentation process in the ore suspension at the initial stage enables reducing the duration of transitional processes in the control system. Originality. The method for estimating the parameters of the deposition of the solid phase of the pulp in the thickener has been improved, which is based on the fact that the nonlinearity of the process of propagation of a controlled ultrasonic signal in the thickener; this leads to modulation of the generated ultrasonic packet and, consequently, the appearance of higher harmonics. To obtain a more accurate estimate of the nonlinearity of this process, all the values obtained must be normalized to represent only the relative changes in the acoustic nonlinear response. Practical value. A system for automatic control of the thickener operation is proposed, which uses nonlinear ultrasonic measurements to estimate the parameters of the sedimentation of the solid phase of the pulp in the thickener. According to the results of industrial tests of the system of automatic control of the thickener based on ultrasonic control devices, it was established that its use as part of the automated control system for the technological processes of beneficiation of iron ore raw materials at the ore beneficiation factory of the Northern mining works will allow reducing water consumption by 3,5 % and iron-magnetite losses by 0,6 - 0,7 %.

Постійне зростання обсягу інформації, збільшення швидкості передачі інформаційних потоків у цифрових мережах зв'язку, як і раніше, залишається актуальним завдання оцінки якості обслуговування потоків трафіку. Простим рішенням для забезпечення високої якості обслуговування є побудова мережі достатньої потужності для будь-якого трафіку, який буде кинутий на нього. Для розв'язання проблем аналізу телекомунікаційних систем необхідно мати у своєму розпорядженні відповідні моделі та інженерні методи, що дозволяють на основі даних вимірювань оцінювати якість надання послуг та прогнозувати характеристики їх роботи. У цих умовах розробка нових методів аналізу трафіку мультисервісних мереж, що забезпечують простоту розрахунків та їхню прийнятну точність, стає особливо актуальною. Мета роботи - дослідження трафіку та якості забезпечення для користувачів. Запропоновано гібридний метод виявлення аномалій у трафіку мультисервісних мереж, що використовує алгоритми без ідентифікаційної адаптації та нечіткого виведення Мамдані. Особливістю мультисервісного трафіку як об'єкту оцінювання існування аномалій є наявність у ньому стохастичних процесів, підпорядкованих різним законам розподілу. Для експериментальної оцінки запропонованих методу та алгоритмів було обрано закони розподілу Пуассона та Парето, що визначають граничні випадки регулярності трафіку. Метод дозволяє забезпечити контроль та управління несправностями в мультисервісній мережі з метою визначення причин їх виникнення. До розроблених алгоритмів виявлення аномалій у трафіку мультисервісних мереж пред'являються такі вимоги: функціонування як реального чи близького до реального часу; підтримка заданої якості сервісу; простота реалізації. Алгоритми належать до класу адаптивних гібридних алгоритмів ідентифікації параметрів трафіку. Вони використовуються як для стаціонарних, так і для нестаціонарних трафіків. Трафіки моделюються у вигляді стохастичних процесів. Кожен належить до відповідного класу, що визначається законом розподілу стохастичних процесів. Експериментальна оцінка запропонованих методу та алгоритмів показала, що вони дозволяють оцінювати тренди зазначених стохастичних процесів у реальному часі, з високою точністю та зі збереженням якості обслуговування. Висновки: застосування розробленого методу управління усуненням несправностями в мультисервісній мережі допомагає підвищити якість обслуговування шляхом своєчасного виявлення проблем, зменшення часу їх усунення та скорочення часу простоїв, що, своєю чергою, впливає на підвищення показників надійності послуг.