CN115575417B - 一种煤炭水分检测方法及装置 - Google Patents
一种煤炭水分检测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115575417B CN115575417B CN202210929002.3A CN202210929002A CN115575417B CN 115575417 B CN115575417 B CN 115575417B CN 202210929002 A CN202210929002 A CN 202210929002A CN 115575417 B CN115575417 B CN 115575417B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- parameters
- parameter
- historical
- pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 369
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 17
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003333 near-infrared imaging Methods 0.000 description 2
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤炭水分检测方法及装置，该方法包括，获取煤堆参数信息，参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从参数信息中挑选出一种主参数；通过微波水分仪对煤堆进行测量，得到微波参数，微波参数包括强度衰减和相位偏移；根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量。本申请通过判断煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数偏离程度，从中选出一个偏离程度较大的参数作为主参数，将该主参数和微波参数输入到预设数学模型中，得到外在水分量，提高了煤堆水分检测的准确性，检测精度得到提升。
Description
技术领域
本申请涉及煤炭检测技术领域，更具体地，涉及一种煤炭水分检测方法及装置。
背景技术
目前应用于物料水分在线检测的技术主要有中子法、近红外法和微波法。这些方法各有其优缺点。
中子法利用水分子中的氢原子核对快中子的慢化作用来测量物料水分，中子源发射出的快中子与氢原子相互碰撞而减速成慢中子，利用探测器检测穿透物料后慢中子的密度，便能够测出物料水分。中子法的优点是可以测量较大体积物料的水分，缺点是要求被测物料中除水以外不得再含有含氢物质。由于煤炭挥发成分中含有氢且难以确定，故中子法不适用于煤炭水分检测。近红外法利用水分子对特定波长的近红外辐射有明显强烈吸收作用来测量物料水分，水分含量不同对特定波长近红外辐射的吸光度不同，测出特定波长的吸光度便可测量出物料水分。近红外用于在线检测煤炭水分的优点是可以同时对煤炭的多个参数进行分析；主要缺点是由于近红外线穿透力弱，只能测量煤炭外在水分。
微波法通过空间辐射的方式穿过煤层，不仅能够测得煤炭外在水分，还能测得内在水分，具有非接触无损实时检测、仪器无辐射危险、操作和使用安全等优点。因此，微波测湿技术应用于煤炭水分在线检测具有极大的技术优势。
微波穿透煤层后的强度衰减和相位偏移不仅与煤炭水分有关，还与煤层厚度、堆密度、表面形状等因素有关。在通过强度衰减和相位偏移得到水分时，并没有将煤层厚度、堆密度、表面形状等因素考虑进内，从而使得水分检测结果精度较低，准确性较差，不利于判断煤炭内水分情况。
因此，如何提高煤炭水分判断的准确性，是目前有待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种煤炭水分检测方法，用以解决现有技术中煤炭水分判断准确性低的技术问题。该方法包括：
获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数；
通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；
根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量；
其中，所述偏离程度为所述参数信息与所述正常参数范围之差，所述参数信息与所述正常参数范围之差越大，所述偏离程度越大。
本申请一些实施例中，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数信息，具体为：
从所述煤堆形状参数、所述煤堆厚度参数和所述煤堆密度参数之间挑选出偏离程度最大的一个参数作为主参数；
根据历史参数信息确定所述正常参数范围，所述正常参数范围包括煤堆形状正常参数范围、煤堆厚度正常参数范围和煤堆密度正常参数范围。
本申请一些实施例中，所述方法还包括：
所述预设数学模型包括第一模型、第二模型和第三模型；
所述第一模型由历史煤堆形状参数、历史煤炭全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤炭全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆形状参数相对应，所述第一模型对应所述煤堆形状参数；
所述第二模型由历史煤堆厚度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆厚度参数，所述第二模型对应所述煤堆厚度参数；
所述第三模型由历史煤堆密度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆密度参数相对应，所述第三模型对应所述煤堆密度参数。
本申请一些实施例中，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量，具体为：
所述煤炭外在水量为所述煤炭全水分量和所述煤炭内在水量之差。
本申请一些实施例中，所述方法还包括：
对煤堆进行干燥处理，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则输出所述煤炭外在水量；
若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差不处于预设范围内，则重新获取煤堆参数信息和微波参数，并将所述主参数和所述微波参数重新代入所述预设模型中。
对应的，本申请还提供了一种煤炭水分检测装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数；
测量模块，用于通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；
确定模块，用于根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量；
其中，所述偏离程度为所述参数信息与所述正常参数范围之差，所述参数信息与所述正常参数范围之差越大，所述偏离程度越大。
本申请一些实施例中，所述获取模块，具体用于：
从所述煤堆形状参数、所述煤堆厚度参数和所述煤堆密度参数之间挑选出偏离程度最大的一个参数作为主参数；
根据历史参数信息确定所述正常参数范围，所述正常参数范围包括煤堆形状正常参数范围、煤堆厚度正常参数范围和煤堆密度正常参数范围。
本申请一些实施例中，所述装置还包括设置模块，所述设置模块用于：
所述预设数学模型包括第一模型、第二模型和第三模型；
所述第一模型由历史煤堆形状参数、历史煤炭全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤炭全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆形状参数相对应，所述第一模型对应所述煤堆形状参数；
所述第二模型由历史煤堆厚度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆厚度参数，所述第二模型对应所述煤堆厚度参数；
所述第三模型由历史煤堆密度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆密度参数相对应，所述第三模型对应所述煤堆密度参数。
本申请一些实施例中，所述确定模块，具体用于：
所述煤炭外在水量为所述煤炭全水分量和所述煤炭内在水量之差。
本申请一些实施例中，所述装置还包括校验模块，所述校验模块用于：
对煤堆进行干燥处理，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则输出所述煤炭外在水量；
若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差不处于预设范围内，则将所述主参数和所述微波参数重新代入所述预设模型中。
通过应用以上技术方案，该方法包括，获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数；通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量。本申请通过判断煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数偏离程度，从中选出一个偏离程度较大的参数作为主参数，判断煤堆受该参数影响较大，将该主参数和微波参数输入到预设数学模型中，得到煤堆全水分量，再根据煤堆种类确定其内在水分量，从而得到外在水分量，提高了煤堆水分检测的准确性，检测精度得到控制，从而方便后续煤炭工作的进行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提出的一种煤炭水分检测方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提出的一种煤炭水分检测装置的结构示意图；
图3示出了本发明另一实施例中煤堆厚度对衰减的关系示意图；
图4示出了本发明另一实施例中煤堆厚度对相移的关系示意图；
图5示出了本发明实施例中不同煤种对应的不同煤炭内在水量范围。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种煤炭水分检测方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数。
本实施例中，可以通过超声波传感器测量煤堆厚度参数，超声波传感器实时测量传感器与煤层上表面的距离，根据传感器到输煤皮带的固定距离，从而计算出煤层厚度。煤堆形状参数分为平整或中间上凸距离或中间下凹距离，同样可以通过超声波测距技术进行计算。可以通过透射γ射线实时测量煤层的堆密度。根据三个参数的不同偏离程度，从中挑选出一个参数作为主参数，主参数即为影响检测的最大因素，比如，挑选煤堆厚度参数作为主参数时，表明煤堆厚度因素对微波衰减和相位偏移影响最大。
可以理解的是，本申请并不限制所使传感器或测量技术，只要能获取上述参数，均属于本申请的保护范围。
为了提高水分检测的可靠性，本申请一些实施例中，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数信息，具体为：从所述煤堆形状参数、所述煤堆厚度参数和所述煤堆密度参数之间挑选出偏离程度最大的一个参数作为主参数；根据历史参数信息确定所述正常参数范围，所述正常参数范围包括煤堆形状正常参数范围、煤堆厚度正常参数范围和煤堆密度正常参数范围。
本实施例中，所述偏离程度为所述参数信息与所述正常参数范围之差，所述参数信息与所述正常参数范围之差越大，所述偏离程度越大。分别比较所述煤堆形状参数与煤堆形状正常参数范围、所述煤堆厚度参数与煤堆厚度正常参数范围、所述煤堆密度参数与煤堆密度正常参数范围，参数选择靠近参数一侧端点值进行比较，比如，煤堆厚度参数为A，煤堆厚度正常参数范围为a1-a2，若A小于a1，则A与a1之差即a1-A为偏离程度；若A大于a2，A与a2之差即A-a2为偏离程度，若A处于a1-a2间，则无偏离。所述正常参数范围内的参数信息对微波衰减或相位偏移影响较小，从而对水分检测影响较小。
步骤S102，通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移。
本实施例中，微波水分仪测量过程为，微波振荡器产生的微波经同轴线传输至发射天线发出，向上穿透煤炭和容器后，被微波接收天线接收，微波数据处理系统根据透射波前后的变化计算出强度衰减(衰减)和相位偏移(相移)。
为了提高水分检测的准确性，本申请一些实施例中，所述方法还包括：所述预设数学模型包括第一模型、第二模型和第三模型；所述第一模型由历史煤堆形状参数、历史煤炭全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤炭全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆形状参数相对应，所述第一模型对应所述煤堆形状参数；所述第二模型由历史煤堆厚度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆厚度参数，所述第二模型对应所述煤堆厚度参数；所述第三模型由历史煤堆密度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆密度参数相对应，所述第三模型对应所述煤堆密度参数。
本实施例中，通过将历史参数信息、对应的历史煤炭全水分量、对应的历史微波参数三类数据进行拟合，从而得到参数信息、煤炭全水分量、微波参数三者之前的关系。第一模型中的历史煤炭全水分量和历史微波参数与历史煤堆形状参数相对应。第二模型中的历史煤炭全水分量和历史微波参数与历史煤堆厚度参数相对应。第三模型中的历史煤炭全水分量和历史微波参数与历史密度参数相对应。根据三个因素拟合成三种不同的模型，是因为若拟合过程中的变量过多，可能导致拟合效果较差，形成的模型不能准确说明参数信息、煤炭全水分量、微波参数间的关系。
可以理解的是，本领域技术人员可以选择微波参数中的强度衰减或相位偏移来进行上述拟合过程，以此来提高参数信息、煤炭全水分量和强度衰减或相位偏移的具体关系，提高拟合效果，这同样属于本申请的保护范围。
步骤S103，根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量。
本实施例中，将主参数和微波参数代入预设的数学模型中，此数学模型不限定具体方式或结构，得到是煤炭全水分量。煤炭中的水分按照其结合的状态可以划分为两大类，即化合水、游离水。化合水是通过化合的方式同煤炭中的矿物质进行结合的水；游离水是通过物理吸附的方式与煤炭进行结合的水。化合水相当于煤炭内在水，游离水相当于煤炭外在水。煤炭全水分量为煤炭内在水与煤炭外在水之和。不同煤炭种类内在水量范围不同，且内在水量不易随外界条件进行改变，所以可以直接根据煤炭种类获取煤炭内在水量。
为了进一步提高水分检测的准确性，本申请一些实施例中，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量，具体为：所述煤炭外在水量为所述煤炭全水分量和所述煤炭内在水量之差。
本实施例中，在已知煤炭全水分量和煤炭内在水量的情况下，可以得到煤炭外在水量。
本申请一些实施例中，所述方法还包括：
对煤堆进行干燥处理，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则输出所述煤炭外在水量；若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差不处于预设范围内，则重新获取煤堆参数信息和微波参数，并将所述主参数和所述微波参数重新代入所述预设模型中。
本实施例中，得到煤炭外在水量后，通过微波干燥法进行校验，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则得到的煤炭外在水量准确性得到保证。
可以理解的是，预设范围可以根据实际情况进行调整或改变。
通过应用以上技术方案，该方法包括，获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数；通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量。本申请通过判断煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数偏离程度，从中选出一个偏离程度较大的参数作为主参数，判断煤堆受该参数影响较大，将该主参数和微波参数输入到预设数学模型中，得到煤堆全水分量，再根据煤堆种类确定其内在水分量，从而得到外在水分量，提高了煤堆水分检测的准确性，检测精度得到控制，从而方便后续煤炭工作的进行。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
步骤S101，获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数。
步骤S102，通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移。
步骤S103，根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量。
如图3和4所示，衰减和相移与煤层厚度近似成二次函数关系，衰减和相移都随着煤层厚度的增加而增大。随着煤层厚度的增加，微波透射行程内煤量和与微波电磁场相互作用的水分子电偶极子近似呈二次函数增加，因而表现出衰减和相移随厚度近似呈二次函数增大。
对应的，本申请还提供了一种煤炭水分检测装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数；
测量模块，用于通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；
确定模块，用于根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量；
其中，所述偏离程度为所述参数信息与所述正常参数范围之差，所述参数信息与所述正常参数范围之差越大，所述偏离程度越大。
本申请一些实施例中，所述获取模块，具体用于：
从所述煤堆形状参数、所述煤堆厚度参数和所述煤堆密度参数之间挑选出偏离程度最大的一个参数作为主参数；
根据历史参数信息确定所述正常参数范围，所述正常参数范围包括煤堆形状正常参数范围、煤堆厚度正常参数范围和煤堆密度正常参数范围。
本申请一些实施例中，所述装置还包括设置模块，所述设置模块用于：
所述预设数学模型包括第一模型、第二模型和第三模型；
所述第一模型由历史煤堆形状参数、历史煤炭全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤炭全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆形状参数相对应，所述第一模型对应所述煤堆形状参数；
所述第二模型由历史煤堆厚度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆厚度参数，所述第二模型对应所述煤堆厚度参数；
所述第三模型由历史煤堆密度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆密度参数相对应，所述第三模型对应所述煤堆密度参数。
本申请一些实施例中，所述确定模块，具体用于：
所述煤炭外在水量为所述煤炭全水分量和所述煤炭内在水量之差。
本申请一些实施例中，所述装置还包括校验模块，所述校验模块用于：
对煤堆进行干燥处理，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则输出所述煤炭外在水量；
若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差不处于预设范围内，则将所述主参数和所述微波参数重新代入所述预设模型中。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
为了减少煤堆厚度、密度、形状影响，本申请在安装设备或检测过程中还可以进行如下操作：
针对厚度影响，设计在微波水分仪的C形框架上臂安装超声波传感器，利用超声波测距技术实时测量煤层厚度。在线检测过程中，超声波传感器实时测量传感器与煤层上表面的距离，根据传感器到输煤皮带的固定距离，从而计算出煤层厚度。
从安装位置角度考虑，微波水分仪若安装在破碎机后的输煤皮带上，能有效减小堆密度变化的影响。煤炭经过破碎后粒径分布稳定，堆密度变化很小，从而能有效补偿堆密度的影响。对于煤层上表面形状的影响，应尽可能保持输煤皮带上煤层形状不变，在微波水分仪前面安装一整形板，来煤通过整形板时自动刮平煤层，从而实现对煤层形状影响的补偿。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种煤炭水分检测方法，其特征在于：
获取煤堆参数信息，所述参数信息包括煤堆形状参数、煤堆厚度参数和煤堆密度参数，根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数信息；
通过微波水分仪对所述煤堆进行测量，得到微波参数，所述微波参数包括强度衰减和相位偏移；
根据主参数和微波参数代入对应的预设数学模型中，获取煤炭全水分量，根据煤炭种类获取煤炭内在水量，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量；
其中，所述偏离程度为所述参数信息与所述正常参数范围之差，所述参数信息与所述正常参数范围之差越大，所述偏离程度越大；
根据偏离程度从所述参数信息中挑选出一种主参数信息，具体为：
从所述煤堆形状参数、所述煤堆厚度参数和所述煤堆密度参数之间挑选出偏离程度最大的一个参数作为主参数；
根据历史参数信息确定所述正常参数范围，所述正常参数范围包括煤堆形状正常参数范围、煤堆厚度正常参数范围和煤堆密度正常参数范围；
所述预设数学模型包括第一模型、第二模型和第三模型；
所述第一模型由历史煤堆形状参数、历史煤炭全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤炭全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆形状参数相对应，所述第一模型对应所述煤堆形状参数；
所述第二模型由历史煤堆厚度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆厚度参数相对应，所述第二模型对应所述煤堆厚度参数；
所述第三模型由历史煤堆密度参数、历史煤堆全水分量和历史微波参数拟合而来，所述历史煤堆全水分量、所述历史微波参数与所述历史煤堆密度参数相对应，所述第三模型对应所述煤堆密度参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于煤炭全水分量和煤炭内在水量得到煤炭外在水量，具体为：
所述煤炭外在水量为所述煤炭全水分量和所述煤炭内在水量之差。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对煤堆进行干燥处理，若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差处于预设范围内，则输出所述煤炭外在水量；
若干燥前后煤堆的质量差和所述煤炭外在水量之差不处于预设范围内，则重新获取煤堆参数信息和微波参数，并将所述主参数和所述微波参数重新代入所述预设数学模型中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210929002.3A CN115575417B (zh) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 一种煤炭水分检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210929002.3A CN115575417B (zh) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 一种煤炭水分检测方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115575417A CN115575417A (zh) | 2023-01-06 |
| CN115575417B true CN115575417B (zh) | 2023-10-31 |
Family
ID=84578551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210929002.3A Active CN115575417B (zh) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 一种煤炭水分检测方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115575417B (zh) |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2063717A1 (en) * | 1989-08-15 | 1991-02-16 | Nicholas George Cutmore | Moisture content by microwave phase shift and mass/area |
| WO1999027353A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Malcam Ltd. | Determining moisture content by using microwaves phase and attentuation |
| WO2000009983A2 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-24 | Malcam Ltd. | Device and method for non-invasively measuring and determining moisture content and density of loose and packaged tobacco |
| CN101603929A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-16 | 宋兆龙 | 输送带上煤炭成分实时检测装置 |
| CN201637696U (zh) * | 2010-02-11 | 2010-11-17 | 清华大学 | 一种利用微波结合称重技术测量物料水分的装置 |
| CN101975783A (zh) * | 2010-08-30 | 2011-02-16 | 清华大学 | 同时测量灰分和水分的测量装置 |
| CN102288623A (zh) * | 2011-05-17 | 2011-12-21 | 武汉理工大学 | 一种基于介电常数的新拌混凝土拌合物含水量测定方法及装置 |
| CN102323277A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-01-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种消除金属外饰对烟支水分密度测量影响的算法 |
| CN204374103U (zh) * | 2015-01-20 | 2015-06-03 | 西安阿尔特测控技术有限公司 | 微波法在线式煤炭水分测量系统 |
| CN109187588A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-11 | 中联重科股份有限公司 | 砂石含水率测量方法和装置、混凝土生成系统及搅拌站 |
| CN110618232A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-27 | 西安阿尔特测控技术有限公司 | 一种不用放射源的煤炭发热量在线测量装置及其方法 |
| CN110687136A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-14 | 河南工业大学 | 基于comsol的小麦水分微波透射模型构建新方法 |
| CN112000137A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 重庆花喜鹊科技有限公司 | 一种烧结原料自动控水工艺系统 |
| CN112268913A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-26 | 天津大学 | 消除水的矿化度影响的油气水三相流微波持水率测量方法 |
| CN113962741A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-21 | 浪潮卓数大数据产业发展有限公司 | 一种煤炭销量数据预测方法、设备及介质 |
| CN114354654A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-15 | 中国矿业大学 | 基于dw-knn的煤炭水分含量快速无损检测方法 |
| CN114441734A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-05-06 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种煤炭静置堆垛起尘规律的模拟方法 |
-
2022
- 2022-08-03 CN CN202210929002.3A patent/CN115575417B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2063717A1 (en) * | 1989-08-15 | 1991-02-16 | Nicholas George Cutmore | Moisture content by microwave phase shift and mass/area |
| WO1999027353A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Malcam Ltd. | Determining moisture content by using microwaves phase and attentuation |
| WO2000009983A2 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-24 | Malcam Ltd. | Device and method for non-invasively measuring and determining moisture content and density of loose and packaged tobacco |
| CN101603929A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-16 | 宋兆龙 | 输送带上煤炭成分实时检测装置 |
| CN201637696U (zh) * | 2010-02-11 | 2010-11-17 | 清华大学 | 一种利用微波结合称重技术测量物料水分的装置 |
| CN101975783A (zh) * | 2010-08-30 | 2011-02-16 | 清华大学 | 同时测量灰分和水分的测量装置 |
| CN102288623A (zh) * | 2011-05-17 | 2011-12-21 | 武汉理工大学 | 一种基于介电常数的新拌混凝土拌合物含水量测定方法及装置 |
| CN102323277A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-01-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种消除金属外饰对烟支水分密度测量影响的算法 |
| CN204374103U (zh) * | 2015-01-20 | 2015-06-03 | 西安阿尔特测控技术有限公司 | 微波法在线式煤炭水分测量系统 |
| CN109187588A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-11 | 中联重科股份有限公司 | 砂石含水率测量方法和装置、混凝土生成系统及搅拌站 |
| CN110687136A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-14 | 河南工业大学 | 基于comsol的小麦水分微波透射模型构建新方法 |
| CN110618232A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-27 | 西安阿尔特测控技术有限公司 | 一种不用放射源的煤炭发热量在线测量装置及其方法 |
| CN112000137A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 重庆花喜鹊科技有限公司 | 一种烧结原料自动控水工艺系统 |
| CN112268913A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-26 | 天津大学 | 消除水的矿化度影响的油气水三相流微波持水率测量方法 |
| CN113962741A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-21 | 浪潮卓数大数据产业发展有限公司 | 一种煤炭销量数据预测方法、设备及介质 |
| CN114354654A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-15 | 中国矿业大学 | 基于dw-knn的煤炭水分含量快速无损检测方法 |
| CN114441734A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-05-06 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种煤炭静置堆垛起尘规律的模拟方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《350MW超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策》;王强、肖青云、王伟;电力设备管理;73-75 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115575417A (zh) | 2023-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204613057U (zh) | 煤炭灰分在线测量系统 | |
| US11714053B2 (en) | Conveyor system and measuring device for determining water content of a construction material | |
| CN201063033Y (zh) | 用于煤质热值测量的连续在线检测装置 | |
| CN101776617B (zh) | 一种微波在线式粮食水分检测装置及其方法 | |
| JPH07507133A (ja) | 物質特性の非破壊測定のための広帯域測定装置 | |
| CN102519993A (zh) | 一种反射式x射线煤炭灰分与发热量检测装置及检测方法 | |
| WO2014201045A9 (en) | Laser ultrsound material testing | |
| US4081676A (en) | On-line system for monitoring sheet material additives | |
| EP0395308A2 (en) | Apparatus and method for measuring properties of an object using scattered electromagnetic radiation | |
| CN114397636A (zh) | 一种地基雷达反射率因子均一性评估方法、系统及设备 | |
| CN115575417B (zh) | 一种煤炭水分检测方法及装置 | |
| Yu et al. | A novel method of on-line coal-rock interface characterization using THz-TDs | |
| Geffrin et al. | Optimization of a bistatic microwave scattering measurement setup: From high to low scattering targets | |
| EP1963845A2 (en) | Single-point measurement of high-z additives in sheets | |
| JPH05508016A (ja) | 断続中性子線を用いたバルク材料の組成の測定装置とその測定方法 | |
| Smith et al. | Potential Roles for Unattended Safeguards Instrumentation at Centrifuge Enrichment Plants. | |
| CN1940544B (zh) | 高精度在线灰分测量装置 | |
| Yoda et al. | RDF analysis for the degree of interchain ordering in amorphous solid polyethylene | |
| Tian et al. | Research on Electromagnetic Immunity Test Method for Vehicle Auto Pilot | |
| Usmanova et al. | Developing a multi-purpose moisture meter on ultra high frequency. | |
| Vermeulen et al. | Continuous measurement of moisture in nonconducting materials | |
| Indra et al. | On-line microwave moisture technique performance of ferronickel | |
| Jain et al. | Numerical investigations of weak lensing by large-scale structure | |
| RU2502087C2 (ru) | Способ обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием | |
| CN117517360A (zh) | 辐射式煤成分测量仪及辐射式成分测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |