CN110163428B - 一种提高煤泥采样质量的优化方法 - Google Patents

一种提高煤泥采样质量的优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于煤泥采样技术领域，具体涉及一种提高煤泥采样质量的优化方法，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整，然后通过假设煤泥堆为半球体对其进行单元分格后得到采样点关于煤泥堆重量和相邻采样点之间距离的关系。本发明相比现有技术具有以下优点：通过本发明中方法能够对不同的煤泥堆合理的选择合适的采样点和采样数量，能够降低采样数量的同时保证采样所得样品检测的稳定性，能够实现高效采样，在保障采样结果准确的情况下，减少单位重量煤泥堆所需采样数量，在实际采样中能简化采样过程。

Description

一种提高煤泥采样质量的优化方法
技术领域
本发明属于煤泥采样技术领域，具体涉及一种提高煤泥采样质量的优化方法。
背景技术
随着我国工业科技的发展，煤炭加工的深度和广度都在快速发展，煤泥的产量明显上升，煤泥的综合利用也受到煤炭生产企业和用户越来越多的重视，电厂掺入煤泥燃烧带来了客观的经济效益，同时也给整个社会带来了巨大的环境效益。煤泥的采样是检测煤泥质量工作中的一个关键环节，但煤泥的采样工作，在煤炭行业长期以来没有受到足够的重视，随着煤炭交易市场的不断发展和完善，为避免纠纷，煤泥质量检测工作的重要性日益显现。现行的煤样采取方法国家标准对煤泥的采制样工作没有做出明确的规定。实际操作中，交易双方随意性较大，多数情况下是参照混煤的采样操作方法，甚至相关单位与工作人员面对煤泥交易时，不明白应该如何去进行采制样的操作。煤泥有其特殊性，例如颗粒细、水分、粘性较大，若完全可模仿混煤的采样方法，会造成难以控制子样质量、采样点布置差异大、采样随意性强、误差大等问题，难以顺利完成煤泥的采样工作，煤泥采样亟需有效的采样方法，以充分减少煤泥采制样误差。
在现有煤泥采样过程中，煤泥堆较大，通常在煤泥堆表面随机采样，为了保证采样的准确性，需要选择较多的采样点，但实际检测发现，选择采集相同数量的采样点，每次随机采样结果都不稳定，采样点较多时才会得到相对稳定的煤泥质量，但会降低工作效率，因此，需要对如何采样进行优化。
发明内容
本发明的目的是针对现有需要采集较多的样本才能实现检测样品稳定的问题，提供了一种在保障准确性的前提下提高煤泥采样效率的优化方法。
由于相同体积的物体，球表面积最小，对于不规则堆放的煤泥堆，同样吨数下，表面积要大于半球状煤泥堆。如果在半球上布点的采样方式，经验证符合检测精密度要求（即采样偏离真值的数据误差在允许范围内），则同样质量的不规则堆放的煤泥堆，在表面积大于半球的情况下，采样点必然多于半球，进而可以判断其精密度必然符合要求。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高煤泥采样质量的优化方法，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括以半球为分析基准，建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整，保障采样点多于计算值，具体包括以下内容：
（1）假设煤泥堆是一个半球体，按照最优分格法对半球表面以等边三角形为单元进行分格，设三角形顶点为采样点，在不同等边三角形的边长在不同数值的情况下，会得到相应的采样点数值，采样点数值取整，设等边三角形的边长为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，采样点的数值为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
（2）假设半球体的半径为r，则从球面顶点到底面的弧长
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，则该弧长上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE008
一定小于
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，半球底面外圆周长
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，则该半球底面外圆上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE014
一定小于
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；则半球面上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE018
小于
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，根据取整规则，取
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
；
（3）根据步骤（2）中内容，且在煤泥堆底部不设采样点，因此得到半球体上的采样点等式一：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE030
；
（4）已知球体体积
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，球体表面积
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，则可知
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，已知煤泥密度
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，设煤泥堆重量为
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE042
；
（5）得到等式二：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，求得
Figure DEST_PATH_IMAGE046
；
（6）根据等式一和等式二，得到采样点关于等边三角形边长x的等式三：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
；
（7）按照各组设置采样点之间的距离以及采样点个数与大量采集煤泥样品后的结果进行比对，在
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为不同值时，得到采样点数量与相邻采样点之间的距离即半球体的半径为
Figure DEST_PATH_IMAGE052
，经验证，当
Figure DEST_PATH_IMAGE054
吨时，等式三作为采样标准。
作为对上述方案的进一步改进，所述煤泥堆是不规则堆体，选择堆体底面较长边
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，较短边
Figure DEST_PATH_IMAGE058
进行丈量，完成后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE060
。
作为对上述方案的进一步改进，所述采样点距离煤泥堆底部至少0.5m。
作为对上述方案的进一步改进，所述等边三角形边长x取值为0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m或3m。
作为对上述方案的进一步改进，经实验验证，所述等边三角形边长x取值为2m，能够接近大量采样后得到的质量结果，当相邻采样点间隔小于2m时，采样点的增加不能进一步提高与“真值”的符合程度。相邻采样点间隔大于2m采样误差会逐渐增大，因此，大于150吨的煤泥不规则堆放时，定量为每点500克采样时，最优选择是相邻采样点间隔为2m。
将相邻采样点间隔即半球体的半径
Figure DEST_PATH_IMAGE062
为2m带入等式三中，得到
Figure DEST_PATH_IMAGE064
，带入
Figure DEST_PATH_IMAGE066
,再根据取整规则，对根号内内容进行简化，得到等式
Figure DEST_PATH_IMAGE068
，再根据取整规则，考虑加号处的
Figure DEST_PATH_IMAGE070
取3.14，减号处的
Figure DEST_PATH_IMAGE072
取3，则等式三可以进一步简化为
Figure DEST_PATH_IMAGE074
。经带入并配合取整规则，得到一定重量的煤泥堆根据以下采样点数量进行采样，结果如下：
表1
煤泥堆重量（t） 采样点数量（个）
300 40
500 60
1000 100
2000 163
本发明相比现有技术具有以下优点：通过本发明中方法能够对不同的煤泥堆合理的选择合适的采样点和采样数量，能够降低采样数量的同时保证采样所得样品检测的稳定性，能够实现高效采样，减少单位重量煤泥堆所需采样数量，是经实践证实的最优采样方法。
附图说明
图1是本发明的半球体以等边三角形为单元进行分格的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1中所示，一种提高煤泥采样质量的优化方法，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整；具体包括以下内容：
（1）假设煤泥堆是一个半球体，按照最优分格法对半球表面以等边三角形为单元进行分格，设三角形顶点为采样点，在不同等边三角形的边长在不同数值的情况下，会得到相应的采样点数值，采样点数值取整，设等边三角形的边长为
Figure DEST_PATH_IMAGE076
，采样点的数值为
Figure DEST_PATH_IMAGE078
；
（2）假设半球体的半径为r，则从球面顶点到底面的弧长
Figure DEST_PATH_IMAGE080
，则该弧长上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE082
一定小于
Figure DEST_PATH_IMAGE084
，半球底面外圆周长
Figure DEST_PATH_IMAGE086
，则该半球底面外圆上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE088
一定小于
Figure DEST_PATH_IMAGE090
；则半球面上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE092
小于
Figure DEST_PATH_IMAGE094
，根据取整规则，取
Figure DEST_PATH_IMAGE096
，
Figure DEST_PATH_IMAGE098
，
Figure DEST_PATH_IMAGE100
；
（3）根据步骤（2）中内容，且在煤泥堆底部不设采样点，因此得到半球体上的采样点等式一：
Figure DEST_PATH_IMAGE102
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE104
；
（4）已知球体体积
Figure DEST_PATH_IMAGE106
，球体表面积
Figure DEST_PATH_IMAGE108
，则可知
Figure DEST_PATH_IMAGE110
，已知煤泥密度
Figure DEST_PATH_IMAGE112
，设煤泥堆重量为
Figure DEST_PATH_IMAGE114
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE116
；
（5）得到等式二：
Figure DEST_PATH_IMAGE118
，求得
Figure DEST_PATH_IMAGE120
；
（6）根据等式一和等式二，得到采样点关于等边三角形边长x的等式三：
Figure DEST_PATH_IMAGE122
；
（7）按照各组设置采样点之间的距离以及采样点个数与大量采集煤泥样品后的结果进行比对，在
Figure DEST_PATH_IMAGE124
为不同值时，得到采样点数量与相邻采样点之间的距离即半球体的半径为
Figure DEST_PATH_IMAGE126
，经验证，当
Figure DEST_PATH_IMAGE128
吨时，等式三作为采样标准。
作为对上述方案的进一步改进，作为对上述方案的进一步改进，所述煤泥堆是不规则堆体，选择堆体底面较长边
Figure DEST_PATH_IMAGE130
，较短边
Figure DEST_PATH_IMAGE132
进行丈量，完成后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE134
。
作为对上述方案的进一步改进，所述采样点距离煤泥堆底部至少0.5m。
作为对上述方案的进一步改进，所述等边三角形边长x取值为0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m或3m。
作为对上述方案的进一步改进，经实验验证，所述等边三角形边长x取值为2m，能够接近大量采样后得到的质量结果，当相邻采样点间隔小于2m时，采样点的增加不能进一步提高与“真值”的符合程度。相邻采样点间隔大于2m采样误差会逐渐增大，因此，大于150吨的煤泥不规则堆放时，定量为每点500克采样时，最优选择是相邻采样点间隔为2m。
通过本发明中方法能够对不同的煤泥堆合理选择恰当的采样点和采样数量，能够降低采样数量的同时保证采样所得样品检测的稳定性，能够实现高效采样，减少单位重量煤泥堆所需采样数量，在实际采样中能简化采样过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高采样煤泥质量的优化方法，其特征在于，用于得到相邻采样点之间的距离以及采样个数，包括建立优化模型，并设置取整规则：为了保证样品质量稳定性，在计算过程中，遇到关于点数的非整数，对相关数据进行向上取整；具体包括以下内容：
（1）假设煤泥堆是一个半球体，按照最优分格法对半球表面以等边三角形为单元进行分格，设三角形顶点为采样点，在不同等边三角形的边长在不同数值的情况下，会得到相应的采样点数值，采样点数值取整，设等边三角形的边长为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，采样点的数值为
Figure 214927DEST_PATH_IMAGE002
；
（2）假设半球体的半径为r，则从球面顶点到底面的弧长
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，则该弧长上的点数
Figure 260244DEST_PATH_IMAGE004
一定小于
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，半球底面外圆周长
Figure 983349DEST_PATH_IMAGE006
，则该半球底面外圆上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE007
一定小于
Figure 312568DEST_PATH_IMAGE008
；则半球面上的点数
Figure DEST_PATH_IMAGE009
小于
Figure 197348DEST_PATH_IMAGE010
，根据取整规则，取
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 543009DEST_PATH_IMAGE012
，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
（3）根据步骤（2）中内容，且在煤泥堆底部不设采样点，因此得到半球体上的采样点等式一：
Figure 7489DEST_PATH_IMAGE014
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
（4）已知球体体积
Figure 4264DEST_PATH_IMAGE016
，球体表面积
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，则可知
Figure 309212DEST_PATH_IMAGE018
，已知煤泥密度
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，设煤泥堆重量为
Figure 329120DEST_PATH_IMAGE020
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE021
；
（5）得到等式二：
Figure 144761DEST_PATH_IMAGE022
，求得
Figure DEST_PATH_IMAGE023
；
（6）根据等式一和等式二，得到采样点关于等边三角形边长x的等式三：
Figure 933725DEST_PATH_IMAGE024
；
（7）按照各组设置采样点之间的距离以及采样点个数与大量采集煤泥样品后的结果进行比对，在
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为不同值时，得到采样点数量与相邻采样点之间的距离即半球体的半径为
Figure 425887DEST_PATH_IMAGE026
，经验证，当
Figure DEST_PATH_IMAGE027
吨时，等式三作为采样标准。
2.如权利要求1所述一种提高采样煤泥质量的优化方法，其特征在于，所述采样点距离煤泥堆底部至少0.5m。
3.如权利要求1所述一种提高采样煤泥质量的优化方法，其特征在于，所述等边三角形边长
Figure 244676DEST_PATH_IMAGE028
取值为0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m或3m。
4.如权利要求3所述一种提高采样煤泥质量的优化方法，其特征在于，所述等边三角形边长
Figure 50958DEST_PATH_IMAGE028
取值为2m。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792108A (zh) * 2014-03-10 2014-05-14 湖南万通科技有限公司 一种采样方法及采样机
EP2913476A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-02 Siemens Aktiengesellschaft Stockyard material segmentation method
CN105445054A (zh) * 2015-11-09 2016-03-30 长沙开元仪器股份有限公司 一种车厢煤炭采样方法和装置
CN107132066A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 皖能马鞍山发电有限公司 一种煤样采取控制优化方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445362B (zh) * 2011-09-28 2013-07-24 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 节理化岩体取样方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2913476A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-02 Siemens Aktiengesellschaft Stockyard material segmentation method
CN103792108A (zh) * 2014-03-10 2014-05-14 湖南万通科技有限公司 一种采样方法及采样机
CN105445054A (zh) * 2015-11-09 2016-03-30 长沙开元仪器股份有限公司 一种车厢煤炭采样方法和装置
CN107132066A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 皖能马鞍山发电有限公司 一种煤样采取控制优化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
煤炭采制样过程中误差来源的研究;杨冬;《科技与企业》;20160430;全文 *

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