一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，包括煤层厚度检测器模块、均煤器、采集与转换模块、无尘清洁冷却风系统和主控模块，其特征在于该测量装置的各个部分集成在一起。主控模块包括数据处理模块、数据库模块和可视化模块。本发明专利技术解决了在煤炭成份测量过程中，难以实现快速、实时、在线同时测定煤炭的全部主要成份，即发热量、水份、灰份、挥发份、硫份，避免了传统人工采样以及复杂的工业分析过程，显著降低了测量的成本，无辐射、安全。

A real-time, non intrusive, multiple coal main component simultaneous measurement device

【技术实现步骤摘要】
一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置
本专利技术属于煤炭成份测量设备领域，尤其涉及一种实时、非侵入式、多种煤炭成份同时测量装置。
技术介绍
我国煤炭资源储量丰富，分布区域广，导致煤炭成份差异较大。在火力发电过程中，煤炭成份对于电力生产的经济性、安全性和环境保护有着极其重要的意义。通过对煤炭成份、特性的分析与诊断，实现煤炭与锅炉燃烧的动态耦合，有效地提高锅炉运行的安全性、经济性、环保性。此外，根据煤炭的变化情况，进行燃烧优化调整，使锅炉机组在最佳的工况下运行，可有效地提高锅炉机组效率于燃料的利用效率，降低发电煤耗与污染物的排放。因此，采用煤炭成分测量能够在节能减排、安全生产等方面发挥重要作用。近红外光谱分析技术是基于物质对近红外光的吸收而建立起来的分析方法，其优越性包括：测量速度快、效率高、成本低，样品测量一般勿需预处理，测量更加方便容易；近红外光谱谱区所包含的信息比较丰富；近红外光谱分析设备一般都具有很高的信噪比。由于煤炭是一种成分非常复杂的混合物，利用近红外光谱分析技术的优势更加明显。近红外光谱分析技术是非介入式测量方式，对于被测空间的内部几乎不造成影响。同时，在煤炭成分测定过程中，该装置可以快速、实时的、同时测定煤炭的发热量、水份、灰份、挥发份、硫份，有效避免了人工采样以及复杂的化验过程。因此，利用近红外光谱分析技术进行煤炭成分测量是一种非常理想的测量方案。
技术实现思路
一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，包括煤层厚度检测器模块、均煤器、采集与转换模块、无尘清洁冷却风系统和主控模块，其特征在于该测量装置的各个部分集成在一起。所述主控模块包括数据处理模块、数据库模块和可视化模块。煤层厚度检测器模块包括煤层厚度检测器，其自动检测输煤皮带上的煤层厚度，所述煤层厚度检测器包括检测头。只有当所述输煤皮带上的煤层厚度达到设定厚度后，所述测量装置才开始测定煤炭成份。所述煤层厚度检测器上安装有两个角度传感器，所述两个角度传感器组成逻辑“或”门，用以提高所述煤层厚度检测器的可靠性；当所述煤层厚度检测器检测到的煤层厚度小于所述设定厚度，所述检测头的吸光度数据被停止送入所述主控模块的所述数据处理模块；反之，吸光度才被送入所述主控模块的数据处理模块进行计算。所述煤层厚度检测器和所述均煤器配合，控制所述检测头与煤层距离变化在允许范围内。还包括检测头电源自启停系统，所述检测头第一次送电是人工的，以后是自动控制的，在自动控制过程中，人工可以干预；任意台所述检测头如果在t小时没有检测到煤炭，则报告所述主控模块停止测量；如果所述检测头检测到有来煤，则所述主控模块自动使该检测头带电开始测量。均煤器是一个水平放置、立体投影为前端呈30度的等腰三角形的柱体，其安装在所述煤层厚度检测器的检测头的前端。采集与转换模块包含近红外光发生器和接收器，所述检测头利用经近红外光发生器连续发射的经特殊选定的不同频段的近红外线光照射在煤炭上，所述接收器根据从煤炭反射回来的光量经过光电转换器转换成电信号，再经A/D转换器转换成吸光度。无尘清洁冷却风系统为所述采集与转换模块提供清洁冷却风，其由大容量、自除湿的空气滤清器，高静音、长寿命、叶轮卧式风机，风机失压检测器和风压为判据的风机自启停控制器组成。风机失压检测器由特殊形状的叶轮和光电开关组成，其被安装在鼓风机出口，当两台所述鼓风机中任意一台不论什么原因停运失压，则所述失压检测器立即自动启动另一台鼓风机，使两台鼓风机形成“二选一”的运行方式，确保冷却风不间断。数据处理模块将采集得到的吸光度送入计算模块，并将计算出来的煤炭成分值传输到所述数据库模块；所述数据库模块将计算得到的煤炭成份数据按时间顺序存储进入数据库；可视化模块是在工业电脑上实时显示煤炭成份，按预先编辑好的表格，显示历史均值，通过已编好的“任意历史追忆”功能，从所述数据库中调取数据实现追忆显示历史数据。采用数据库溢出模式，当所述数据库存满后，最早存入的数据将被溢出。数据处理模块包含了数据异常值检测、数据滤波、输入数据维数重整、输入数据重采样，多个学习器的集成学习部分，能够适应煤种变化、有效提高煤炭成分测量的精度与可靠性；所述数据异常值检测与所述数据滤波提高了进入所述计算模块的数据质量；所述输入数据维数重整与所述输入数据重采样能够提高所述计算模块对应煤种变化的自适应特性；所述多个学习器的集成学习部分能够适应煤种快速变化、提高煤炭成份测量的精度。煤炭的主要成分包括：发热量、水份、灰份、挥发份、硫份。本专利技术解决了在煤炭成份测量过程中，难以实现快速、实时、在线同时测定煤炭的全部主要成份，即发热量、水份、灰份、挥发份、硫份，避免了传统人工采样以及复杂的工业分析过程，显著降低了测量的成本，无辐射、安全。附图说明图1为本专利技术的实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置的结构示意图。图2为本专利技术的实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置的系统框图；图3为图2所示的本专利技术的实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置的数据处理模块部分的计算流程框图；其中，1-煤层厚度检测器模块；2-均煤器；3-采集与转换模块；4-无尘清洁冷却风系统；5-主控模块；6-皮带。具体实施方式本专利技术提出了一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，下面结合附图和实施对本专利技术作详细说明。图1所示为本专利技术的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置的结构示意图。图中本专利技术的装置由煤层厚度检测器模块1、均煤器2、采集与转换模块3、无尘清洁冷却风系统4和主控模块5集成在一起。主控模块5包括数据处理模块、数据库模块和可视化模块。煤层厚度检测器模块1自动检测输煤皮带6上的煤层厚度。煤层厚度检测器模块1包括煤层厚度检测器。由于输煤皮带6上的来煤时有时无，在开始来煤时煤炭分布不均匀，煤层厚度检测器的检测头在这种情况下检测出的吸光度有煤炭成分的吸光度，也可能有皮带材料的吸光度，这样的吸光度是不可用的。只有当皮带6上的煤层厚度达到设定厚度后，本专利技术的装置才开始测定煤炭成份，其目的在于防止煤层厚度太低，检测头测定的吸光度不真实引起误差。为保证吸光度的可靠性，在煤层厚度检测器上安装有两个角度传感器，两个角度传感器组成逻辑“或”门，用以提高煤层厚度检测器的可靠性。当煤层厚度检测器检测到的煤层厚度小于设定厚度，则检测头的吸光度数据被停止送入主控模块5的数据处理模块；反之，吸光度才被送入数据处理模块进行计算。此外，煤层厚度检测器和均煤器2配合，控制检测头与煤层距离变化在允许范围内。另外还设计了检测头电源自启停系统，该系统的基本思路是：检测头第一次送电是人工的，以后是自动控制的。在自动控制过程中，人工可以干预。任意台检测头如果在t小时没有检测到煤炭，则报告主控模块5停止测量。如果检测头检测到有来煤，则主控模块5自动使该检测头带电开始测量。均煤器2是一个水平放置、立体投影为前端呈30度的等腰三角形的柱体。其安装在煤层厚度检测器的检测头的前端，将太高的煤层削峰填谷，防止煤层损坏检测头。采集与转换模块包含近红外光发生器和接收器，检测头利用经近红外光发生器连续发射的经特殊选定的不同频段的近红外线光照射在煤炭上，接收器根据从煤炭反射回来的光量经过光电转换器转换成电信号，再经A/D转换器转换成吸光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，包括煤层厚度检测器模块、均煤器、采集与转换模块、无尘清洁冷却风系统和主控模块，其特征在于该测量装置的各个部分集成在一起。

【技术特征摘要】
1.一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，包括煤层厚度检测器模块、均煤器、采集与转换模块、无尘清洁冷却风系统和主控模块，其特征在于该测量装置的各个部分集成在一起。2.如权利要求1所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：所述主控模块包括数据处理模块、数据库模块和可视化模块。3.如权利要求2所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：所述煤层厚度检测器模块包括煤层厚度检测器，其自动检测输煤皮带上的煤层厚度。4.如权利要求3所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：所述煤层厚度检测器包括检测头。5.如权利要求4所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：只有当所述输煤皮带上的煤层厚度达到设定厚度后，所述测量装置才开始测定煤炭成份。6.如权利要求5所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：所述煤层厚度检测器上安装有两个角度传感器，所述两个角度传感器组成逻辑“或”门，用以提高所述煤层厚度检测器的可靠性；当所述煤层厚度检测器检测到的煤层厚度小于所述设定厚度，所述检测头的吸光度数据被停止送入所述主控模块的所述数据处理模块；反之，吸光度才被送入所述主控模块的数据处理模块进行计算。7.如权利要求4所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装置，其特征在于：所述煤层厚度检测器和所述均煤器配合，控制所述检测头与煤层距离变化在允许范围内。8.如权利要求4所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装，其特征在于：还包括检测头电源自启停系统，所述检测头第一次送电是人工的，以后是自动控制的，在自动控制过程中，人工可以干预；任意台所述检测头如果在t小时没有检测到煤炭，则报告所述主控模块停止测量；如果所述检测头检测到有来煤，则所述主控模块自动使该检测头带电开始测量。9.如权利要求3所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装其特征在于：所述均煤器是一个水平放置、立体投影为前端呈30度的等腰三角形的柱体，其安装在所述煤层厚度检测器的检测头的前端。10.如权利要求3所述的一种实时、非侵入、多种煤炭主要成份同时测量装其特征在于：所述采集与转换模块包含近红外光发生器和接收器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙陵，雷兢，董平，高勇，
申请(专利权)人：北京国电新创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11