[发明专利]一种基于光谱分析技术的煤炭焦渣的快速分类检测方法

说明书

本发明公开了一种基于光谱分析技术的煤炭焦渣快速分类检测方法，具体涉及煤炭检测技术领域，本发明在对煤炭焦渣进行分类检测时，通过光谱信息采集模块中的高光谱仪进行光谱信息采集，通过平滑滤波单元和基线校正单元对采集到的光谱信息进行预处理，通过SG平滑滤波和二阶导数操作减小噪声和漂移信号的影响。采用连续投影算法对预处理后的光谱数据进行特征提取，去除冗余信息提高并分类模型的建模速度和稳定性。采用支持向量机法建立分类模型，通过遗传算法对模型参数进行优化，得到最优的惩罚因子和核函数参数并利用最优参数对模型进行训练，最后应用训练好的分类模型对煤炭焦渣进行分类。

技术领域

本发明涉及煤炭检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于光谱分析技术的煤炭焦渣的快速分类检测方法。

背景技术

煤炭是现在社会最主要的能源之一，对于热力公司供暖和电力公司发电都是至关重要的燃料。然而不同种类的煤炭在测定挥发分后所产生的焦渣特征是不同的。在测定挥发分时，挥发分逸出后遗留的焦渣表示煤在骤热下的黏结性能，对锅炉用煤的选择具有积极参考意义。不同特征等级的焦渣会对锅炉造成不同程度的影响，因此煤炭焦渣的等级可作为煤炭选择的重要指标。

粉末状焦渣的煤容易被空气吹走导致煤燃烧不充分，造成发热量损失。黏结性强的煤炭焦渣会黏附在锅炉内，增加煤层的阻力，妨碍通风。以上情况都会导致锅炉的效率降低，使达到生产指标所需要的煤炭增加，增加了一次性能源的消耗，降低了热力公司的经济效益。因此，煤炭焦渣的类型对于供暖锅炉用煤的选取具有重要意义，有着实际应用价值。

按照GB212标准，可将煤炭焦渣的特征分为以下八个等级：

1、粉末性，焦渣都为粉末状，没有相互粘着的颗粒。

2、粘着度，手指轻轻碰即为粉末或基本上是粉末状，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3、弱粘性，用手指轻轻压即成小块。

4、不熔融粘结，用手指用力压才会裂成小块，且焦渣的表面无光泽，下表面稍微有银白色光泽。

5、不膨胀熔融粘结，焦渣形成扁平的块，煤粒之间的界限不易分清。焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，但是焦渣表面有较小的膨胀泡。

6、微膨胀熔融粘结，用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

7、膨胀熔融粘结，焦渣上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

8、强膨胀熔融粘结，焦渣的上、下表面有银白色金属光泽且焦渣高度大于15mm。

目前，在煤炭检测方面，基本上都是对煤炭本身的灰分、水分、挥发分检测，以及对煤炭中所含的元素进行检测，很少有对煤炭的焦渣进行分类检测。本发明方法采用高光谱分析技术，通过对煤炭焦渣样本进行光谱信息采集，经过一系列处理分析，实现对煤炭焦渣的快速分类。通过快速地对煤炭焦渣进行分析，为热力公司的煤炭选取提供有力指导，具有实际应用价值。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于光谱分析技术的煤炭焦渣的快速分类检测方法。通过对煤炭焦渣样本的光谱信息采集、光谱数据预处理得到样本光谱信息，并通过支持向量机算法建立分类模型，得到具体的分类结果。

本发明通过以下技术方案来实现：