基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术
赵政1
李德文2
吴付祥2
刘国庆2
1.重庆大学资源与安全学院,重庆400044;中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司,重庆4000372.中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037
摘要：粉尘质量浓度在线检测技术是矿山通风安全和尘肺预警的重要基础,而技术的核心是检测误差.为了减小粉尘质量浓度在线检测的误差,提出一种基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术.调研发现目前应用最多的粉尘质量浓度在线检测方法是光散射法和电荷感应法;基于2种方法的基本原理,研制了光散射传感子单元和电荷感应传感子单元.为了解决光散射传感子单元的污染问题,借助气幕控尘技术,设计了一种带气幕隔尘的光散射传感子单元;再将2种传感子单元进行结构融合,得到串联型的多传感融合单元.然后,基于实验准备与系统,对多传感融合单元进行系列实验,采用多传感数据融合方法,将光散射子单元和电荷感应子单元的AD值进行数据融合,提出一种粉尘质量浓度检测算法,形成了多传感融合的粉尘质量浓度检测技术.最后,实验发现:光散射传感子单元的气幕隔尘结构尽量避免了粉尘对光学器件的污染;多传感融合单元的检测误差≤8.5％,比光散射传感子单元小6.4％,比电荷感应传感子单元小6.2％;多传感融合单元的平均标定灵敏度是2911.4,与光散射传感子单元相比提高了32.3倍,与电荷感应传感子单元比较提高了124.4倍.证明:多传感融合技术克服了光散射法和电荷感应法对粉尘质量浓度检测的局限性,集中了2者的优点,进一步减小了检测误差和提高了标定灵敏度.
关键词：粉尘质量浓度多传感融合光散射法电荷感应法检测误差
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0805200)
论文发表日期：2021-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 2304-2312 )
英文信息