[發(fā)明專利]基于多傳感多源數(shù)據(jù)融合的粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010286585.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN111323353B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙政;李德文;吳付祥;王杰;惠立鋒;焦敏;張強(qiáng);李征真;晏丹;王宇廷;羅小博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06;G06K9/62
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于多傳感多源數(shù)據(jù)融合的粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于粉塵濃度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括融合檢測(cè)單元和氣幕隔塵裝置；融合檢測(cè)單元包括光散射檢測(cè)單元和電荷感應(yīng)檢測(cè)單元；氣幕隔塵裝置與光散射檢測(cè)單元和電荷感應(yīng)檢測(cè)單元依次連接，用于隔離光學(xué)器件和粉塵；光散射檢測(cè)單元和電荷感應(yīng)檢測(cè)單元均用于檢測(cè)粉塵的AD值；該方法是根據(jù)融合算法計(jì)算出融合數(shù)值f_i(x)，從而融合檢測(cè)單元標(biāo)定曲線得出所檢測(cè)粉塵濃度。本發(fā)明能夠減小檢測(cè)誤差，提高標(biāo)定分辨率和線性度，克服光散射法檢測(cè)較高粉塵濃度和電荷感應(yīng)法檢測(cè)較低粉塵濃度的局限性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉塵濃度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種融合光散射和電荷感應(yīng)的粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

粉塵是礦山五害之一，對(duì)人體危害很大，且粉塵濃度達(dá)到一定程度還存在爆炸隱患，對(duì)此進(jìn)行在線連續(xù)檢測(cè)非常重要。目前，應(yīng)用最多的粉塵濃度在線檢測(cè)技術(shù)主要是光散射法、電荷感應(yīng)法。

劉永杰針對(duì)空氣中粉塵顆粒濃度自動(dòng)測(cè)量的問(wèn)題，研究了基于光散射法測(cè)量粉塵濃度的理論方法；Xueshan Han等在文獻(xiàn)“Xueshan Han,Jianqi Shen,Pengteng Yin,ShiyuHu,Duo Bi.Influences of refractive index on forward light scattering[J].Optics Communications,2014,316:198-205”中，基于MIE研究了粉塵顆粒對(duì)散射信號(hào)的影響，發(fā)現(xiàn)歸因于內(nèi)部反射；Luis A.Clementi等在文獻(xiàn)“Luis A.Clementi,Jorge R.Vega,Luis M.Gugliotta,Arturo Quirantes.Characterization of spherical core–shellparticles by static light scattering.Estimation of the core-and particle-sizedistributions[J].Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer,2012,113(17):2255-2264”中提出了一種通過(guò)靜態(tài)光散射測(cè)量來(lái)表征球形粉塵顆粒的數(shù)值方法；陳建閣等在文獻(xiàn)“陳建閣,吳付祥,王杰.電荷感應(yīng)法粉塵濃度檢測(cè)技術(shù)[J].煤炭學(xué)報(bào),2015,40(03):713-718”中提出根據(jù)煤礦粉塵的電荷性提出電荷感應(yīng)法粉塵濃度檢測(cè)技術(shù)；Juliusz B.Gajewski在文獻(xiàn)“Dynamic effect of charged particles on themeasuring probe potential[J].Journal of Electrostatics,1997,40:437-442”中提出建立探針電位與動(dòng)態(tài)空間的粉塵顆粒電荷密度和凈電荷之間的數(shù)學(xué)模型。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)光散射法和電荷感應(yīng)法檢測(cè)粉塵濃度進(jìn)行了宏觀和微觀研究，且研制的粉塵濃度傳感器進(jìn)行了推廣和應(yīng)用。但目前部分學(xué)者，比如李德文等發(fā)現(xiàn)：光散射法適用于檢測(cè)低粉塵濃度，電荷感應(yīng)法則相反。因此，針對(duì)兩種檢測(cè)方法的局限性，本發(fā)明提出一種新的粉塵濃度檢測(cè)融合技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多傳感多源數(shù)據(jù)融合的粉塵濃度檢測(cè)系統(tǒng)及方法，減小檢測(cè)誤差，提高標(biāo)定分辨率和線性度，克服光散射法和電荷感應(yīng)法的局限性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1、一種基于多傳感多源數(shù)據(jù)融合的粉塵濃度檢測(cè)方法，具體包括以下步驟：

S1：分別獲取光散射單元和電荷感應(yīng)單元的AD值；

S2：將獲取AD值進(jìn)行最值歸一化，然后分別繪制光散射單元標(biāo)定曲線a(x)和電荷感應(yīng)單元標(biāo)定曲線b(x)；