CN105445054A - 一种车厢煤炭采样方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车厢煤炭采样方法，包括以下步骤：确定所述车厢的可采样区域；按照不大于圆形采样头直径的预设步距、分割所述可采样区域得到待采样区域，获得所有所述待采样区域的中心位置坐标；按照预设数量在所有所述待采样区域中随机选取得到实际采样区域；移动采样头至所述实际采样区域的中心位置坐标处，采取所述实际采样区域的对应的煤炭样。通过按照预设将整个车厢分成为各个步距较小的待采样点，采用随机抽样方法在待采样点中选择实际采样点并根据实际采样点的坐标采取煤样，提高了煤样的代表性，更能保证反映整车煤炭的质量状态。

Description

一种车厢煤炭采样方法和装置

技术领域

本发明涉及煤样质量检测技术领域，特别涉及一种车厢煤炭采样方法；另本发明还提供一种车厢煤炭采样装置。

背景技术

由于能源结构限制，在当前以及未来很长一段时间，煤炭仍然是我国的主要的发电、工业生产用原料。实际使用中，煤炭的品位直接决定了其热能释放量，也相对决定了煤炭的销售价格。

为了对进厂的煤炭进行质量检测，诸如发电厂、炼钢厂等煤炭使用大户一般均会设置相应的煤炭采样设备和质量检测设备、实时抽检进库的煤炭并做相应的实验测试判断配碳品质。

煤炭的采样特性直接决定了对其质量的判定，因此采样的随机性和代表性非常重要。现有的采样程序中，将整车厢平面划分为18个区域，采样点均为每个区域中心位置。这样的采样方法，由于布点确定而可能出现作假问题，并不能代表整车煤样的实际质量，也就影响了后续实验测试结果的代表性。

发明内容

为解决现有的煤炭采样方法不能采取到代表性煤样、造成后续实验结果不能较好的反映煤炭整体质量的问题，本发明提供了一种新的煤炭采样方法煤炭采样装置。

本发明提供一种车厢煤炭采样方法，包括以下步骤：

确定所述车厢的可采样区域；

按照不大于圆形采样头直径的预设步距、分别沿车厢长度方向和车厢宽度方向分割所述可采样区域得到面积相同的待采样区域，获得所有所述待采样区域的中心位置坐标；

按照预设数量在所有所述待采样区域中随机选取得到实际采样区域；

移动采样头至所述实际采样区域的中心位置坐标处，采取所述实际采样区域的对应的煤炭样。

通过按照预设将整个车厢分成为各个步距较小的待采样点，采用随机抽样方法在待采样点中选择实际采样点并根据实际采样点的坐标采取煤样，提高了煤样的代表性，更能保证反映整车煤炭的质量状态。

可选的，所述预设步距等于所述圆形采样头半径；所述待采样区域包括边缘相切连接的第一待采样区域以及边缘经过所有相邻的四个所述第一待采样区域间切点的第二待采样区域。

在采样头为圆形采样头的情况下，将预设步距设置为采样头直径并，可保证在最小盲区的前提下实现采样区域的最小重合，提高效率。

可选的，所述车厢内具有拉筋；随机确定所述实际采样区域时排除所述拉筋所在的待采样区域。

可选的，所述可采样区域的长度和/或宽度与所述预设步距之比为非整数时，排除非整数区域的可采样区域。

本发明还提供一种车厢煤炭采样装置，包括：

测量单元，用于测量车厢的长度和宽度，获得可采样区域；

待采样点确定单元，用于按照预设步距将所述可采样区域分割为待采样区域并获取所述待采样区域的中心位置坐标；

随机抽取单元，用于按照预设数量在所述待采样点确定单元确定的所述待采样区域中随机确定实际采样区域；

采样单元，用于根据所述实际采样区域的中心位置坐标、采取所述实际采样区域的煤炭样。

附图说明

图1为本发明提供的车厢煤炭采样方法流程图；

图2为本发明提供的车厢煤炭采样装置示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供的车厢煤炭采样方法通过在车厢内设置更多待采样区域并对待采样区域随机选择的方式提高煤炭采样的代表性，保证采集的煤炭样品能够较好的反应整车煤炭的质量。

具体的，这一车厢煤炭采样方法包括以下步骤：

步骤S101：确定车厢的可采样区域；

步骤S102：按照不大于圆形采样头直径的预设步距、分割可采样区域得到面积相同的待采样区域，获得所有待采样区域的中心位置坐标；

以上两个步骤主要完成了对整车车厢的划分、确定待采样区域数量和位置的工作。

其中，可采样区域的由车厢的长度和宽度减去相应的安全防护距离后相乘得到。车厢的长度和宽度测量可通过人工测量得到，也可用测距仪测量得到；考虑煤炭采样工作的劳动强度很高，优选采用测距仪进行步距测量。

应当注意，本发明中所说的车厢的长度和宽度是车厢的净长度和净宽度，具体可理解为其中形成的煤堆的长度和宽度；应用中可根据通过测量车厢围板以及带围板的车厢步距计算得到车厢的长度、宽度净步距。

步骤S102中提到的按照不大于圆形采样头直径的预设步距分割可采样区域得到采样区域，其目的是保证整个可采样区域中的煤样均可被随机采集到，提高随机采样的代表性。实际应用时，可沿车厢的长度方向、宽度方向分别按照设定步距移动，按照设定步距获取采样横向区域数和采样纵向区域数，并有采样横向区域数和采样纵向区域数得到待采样区域的数量形成待采样区域集合，为后续随机采样提供样本总体。

当然，确定待采样区域集合后还需要确定每个待采样区域的中心位置坐标，才能进行后续实际采样。

步骤S103：按照预设数量在所有所述待采样区域中随机选取得到实际采样区域；

在本步骤中，采用随机抽样方法对所有待采样区域形成的样本总体进行抽样选择出用于实际采样的样本。实际采样区域的数量可根据一批次煤炭、整车厢煤炭重量以及采样头的大小确定，保证具有代表性。

步骤S104：移动采样头至所述实际采样区域的中心位置坐标处，采取所述实际采样区域的对应的煤炭样。

根据待采样区域确定了实际采样区域后，就可根据实际采样区域的中心位置坐标确定其在车厢的位置、采取对应位置的煤炭样。

具体操作中，为提高采样速率、降低计算难度，预设距离设定为采样头的半径。为防止相应的区域形成盲点，本发明中述待采样点集合包括边缘相切连接的第一采样区域以及边缘经过相邻第一待采样区域间切点的第二待采样区域；所述第一待采样区域和所述第二待采样区域大小等于所述圆形采样头的截面尺寸。根据几何原理，四个半径相同相互相切的圆间具有中空区域，这一区域的最大长度为圆的直径，因此通过在中间设置一个相同半径且经过切点的圆就可将中空区域覆盖；同时这样也可减少中间圆与四周四个圆之间的重叠。

经过采用本发明的煤炭采样方法的一具体实施方式中，采样头的直径为180mm，设定步距为90mm，保证在最小盲区的前提下实现采样区域的最小重合，提高效率。

在某些车厢中，特别是现有的汽车车厢中，为保证车厢围板的结构强度，一般会在车厢内设置拉筋。而考虑采样头的安全性，设置拉筋处用于煤炭采样，为此这些区域还应当特殊处理。采用本发明煤炭采样方法的一具体实施方式中，在进行实际采样点选择时直接将具有拉筋的采样点排除，重新进行随机选择直至选择出不对应拉筋位置的待采样点作为实际采样区域。当然，也可在确定待采样区域样本总体时就将这些具有拉筋位置的不能采样的区域去除；更为优选的，可以根据拉近位置将整个车厢分成小块，对每个小块中的煤样进行分割形成待采样点样本总体。

实际应用中，由于车厢长度或车厢宽度并不对应整数个设定步距，这在实际采样中可产生问题。为保护采样头，本发明具体实施方式中直接将非整数对应的煤样排除在样本总体之外；因这只是煤样中很少一部分，不会对后续实验结果产生较大影响。在其他方式中，也可通过前期计算、调整建立的虚拟坐标轴的基点位置，将小于设定步距的部分直接作为采样头和四周围板之间的安全保护距离。

采用以上的车厢煤炭采样方法，将整个车厢中的可采样区域按照设定步距划分成虚拟的待采样区域样本总体，利用随机抽样方法从待采样样本总体中抽取实际采样区域并对实际采样区域煤样进行抽取，提高了煤样采集的代表性，使得后续实验测试结果更具代表性。

本发明还提供了一种车厢煤炭采样装置，这一采样装置主要包括测量单元1、待采样点确定单元2、随机抽取单元3和采样单元4。测量单元1用于测量车厢的长度和宽度，获得可采样区域；待采样点确定单元2用于按照预设步距将所述可采样区域分割为待采样区域并获取所述待采样区域的中心位置坐标；随机抽取单元3用于按照预设数量在所述待采样点确定单元确定的所述待采样区域中随机确定实际采样区域；采样单元4用于根据所述实际采样区域的中心位置坐标、采取所述实际采样区域的煤炭样。具体的，采样单元应当包括设置的采样头、带动采样头在长度方向、宽度方向和高度方向移动的拖动电机和导轨。

以上对本发明实施例中的煤炭采样方法和装置进行了详细介绍。本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种车厢煤炭采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定所述车厢的可采样区域；

按照不大于圆形采样头直径的预设步距、沿车厢长度方向和车厢宽度方向分割所述可采样区域得到面积相同的待采样区域，获得所有所述待采样区域的中心位置坐标；

按照预设数量在所有所述待采样区域中随机选取得到实际采样区域；

移动采样头至所述实际采样区域的中心位置坐标处，采取所述实际采样区域的对应的煤炭样。

2.根据权利要求1所述的车厢煤炭采样方法，其特征在于：

所述预设步距等于所述圆形采样头半径；所述待采样区域包括边缘相切连接的第一待采样区域以及边缘经过所有相邻所述第一待采样区域间切点的第二待采样区域。

3.根据权利要求1或2所述的车厢煤炭采样方法，其特征在于：所述车厢内具有拉筋；随机确定所述实际采样区域时排除所述拉筋所在的待采样区域。

4.根据权利要求3所述的车厢煤炭采样方法；其特征在于：所述可采样区域的长度和/或宽度与所述预设步距之比为非整数时，排除非整数区域的可采样区域。

5.一种车厢煤炭采样装置，其特征在于，包括：

测量单元，用于测量车厢的长度和宽度，获得可采样区域；

待采样点确定单元，用于按照预设步距将所述可采样区域分割为待采样区域并获取所述待采样区域的中心位置坐标；

随机抽取单元，用于按照预设数量在所述待采样点确定单元确定的所述待采样区域中随机确定实际采样区域；

采样单元，用于根据所述实际采样区域的中心位置坐标、采取所述实际采样区域的煤炭样。