基于改进Transformer的木质粉尘质量浓度预测模型研究

1

作者 刘琳 杨玉晗 +2 位作者 梅勇 吴清明 易灿灿 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期110-118,共9页

为解决现有非平稳时间序列预测模型(如LSTM)对粉尘质量浓度数据的长期依赖关系表征不足、以及多步预测准确率低等问题,提出1种改进的Transformer模型并用于木质粉尘质量浓度多变量多步预测。该模型首先引入多时间分辨率模块,以增强对时... 为解决现有非平稳时间序列预测模型(如LSTM)对粉尘质量浓度数据的长期依赖关系表征不足、以及多步预测准确率低等问题,提出1种改进的Transformer模型并用于木质粉尘质量浓度多变量多步预测。该模型首先引入多时间分辨率模块,以增强对时间序列中短期与长期依赖关系的捕捉能力;其次,采用稀疏图自注意力机制替代原有注意力机制,用于减少计算量,同时使模型能够充分学习序列之间的隐式空间依赖关系。研究结果表明:改进的Transformer模型在短期(1 h和2 h)、中期(6 h和12 h)和长期(18 h和24 h)预测任务中均表现出优异的性能,在中长期预测任务中与原始模型相比在预测精度上提升了50%以上。研究结果可为提高粉尘质量浓度预测精度、实现职业健康预警与安全生产管理提供理论与方法参考。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 Transformer模型 长时间序列预测 机器学习 注意力机制

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基于多角度光散射湿度修正的粉尘质量浓度检测技术

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作者 赵政 林桂玲 颜鸽来 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期59-65,共7页

为减小检测误差,提出一种实时湿度修正的粉尘质量浓度检测技术。基于Mie光散射原理,研究多角度光散射理论,建立实时湿度修正粉尘质量浓度检测的数学理论模型,研制多角度光散射的粉尘质量浓度检测单元;剖析煤炭粉尘颗粒吸湿生长的特性,... 为减小检测误差,提出一种实时湿度修正的粉尘质量浓度检测技术。基于Mie光散射原理,研究多角度光散射理论,建立实时湿度修正粉尘质量浓度检测的数学理论模型,研制多角度光散射的粉尘质量浓度检测单元;剖析煤炭粉尘颗粒吸湿生长的特性,试验研究环境湿度、粉尘粒径与散射光通量之间的关系,建立湿度修正优化算法,提出多角度光散射湿度修正的粉尘质量浓度检测技术;将湿度修正因子算法写入多角度光散射粉尘质量浓度检测单元中。试验发现:带湿度修正的多角度光散射粉尘质量浓度检测单元的检测误差ξ≤10.6%,比不带湿度修正的误差小3.3%。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 MIE理论 多角度光散射 湿度修正 散射光通量

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基于滤膜称重法的自动化粉尘质量浓度检测装置的研究 被引量：2

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作者 陈清华 许曾生 +5 位作者 王小润 江丙友 唐明云 胡祖祥 邱进伟 周亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2997-3006,共10页

传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测... 传统滤膜称重法操作过程繁琐、检测周期长,且自动化程度低,虽精度高但无法满足粉尘质量浓度实时检测需求。设计了粉尘质量浓度自动检测装置,通过建立温湿度补偿模型,替代手工称重法中采样后滤膜烘干的步骤,进一步缩减粉尘质量浓度检测时间以及粉尘质量浓度检测装置体积。搭建试验样机并调试实验,结果表明,煤矿井下常用的CCZ-20A型粉尘采样器与本装置检测得到的粉尘质量折算浓度经过计算其标准偏差在5%以内,一元线性回归拟合分析下的实验数据拟合相关性较好。为进一步提升装置的检测精度,研究基于傅里叶级数、线性拟合以及周期拟合相结合的误差补偿方法,设计出装置浓度计算流程并代入原始数据中,将该装置检测浓度误差由原始的(-7.20%,-1.26%)集中至(-3.64%,3.65%)。引入装置浓度计算流程后进行多次对比实验,实验结果显示装置浓度检测误差均在此区间内,验证了装置浓度计算流程的可靠性。该装置缩短了粉尘质量浓度检测所需时间,同时检测误差控制在合理的范围内,进而为滤膜称重法在粉尘质量浓度在线监测方面的研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 滤膜称重法 粉尘质量浓度 自动称重 温湿度补偿 误差补偿

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CCD散射图样法测量粉尘质量浓度影响因素研究

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作者 刘丹丹 王威廉 +2 位作者 李德文 郭胜均 汤春瑞 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期89-95,共7页

为减小连续在线式电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)传感器相机散射图样法测量粉尘质量浓度相对误差,提高该方法准确性。针对不同入射色光、颗粒粒径、相机传感器感光元件位置以及交互影响因素进行理论研究和实验验证;由于光子... 为减小连续在线式电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)传感器相机散射图样法测量粉尘质量浓度相对误差,提高该方法准确性。针对不同入射色光、颗粒粒径、相机传感器感光元件位置以及交互影响因素进行理论研究和实验验证;由于光子具有随机粒子统计特性,所以对测量数据进行独立样本T检验以及基于单因素验方分析的均值差异检验。研究结果表明:大粒径颗粒测量质量浓度偏低、曲线平滑,小粒径颗粒测量由于具有“双峰”现象,所以质量浓度曲线会有波动;为减小测量相对误差,应在不改变相机传感器位置前提下尽量选择红色线激光入射。研究结果可为粉尘质量浓度光学测量装置的改进和校准提供参考。 展开更多

关键词 CCD散射图样 粉尘质量浓度 色光 颗粒粒径 散射角 均值差异检验

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基于环境因素的露天煤矿粉尘质量浓度预测 被引量：16

5

作者 霍文 栾博钰 +4 位作者 周伟 陆翔 王春丽 周永利 赵彬宇 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期409-414,共6页

为实现PM_(2.5)、PM_(10)和TSP粉尘质量浓度预测,利用哈尔乌素露天煤矿环境监测数据,以随机森林算法为基础,建立环境因素影响下的粉尘质量浓度预测模型,采用网络搜索的方法对随机森林模型进行参数调整.研究结果表明:采用加权算术平均值... 为实现PM_(2.5)、PM_(10)和TSP粉尘质量浓度预测,利用哈尔乌素露天煤矿环境监测数据,以随机森林算法为基础,建立环境因素影响下的粉尘质量浓度预测模型,采用网络搜索的方法对随机森林模型进行参数调整.研究结果表明:采用加权算术平均值法对粉尘质量浓度数据进行降噪处理,能有效提高预测模型的准确性.特征重要性分析表明,环境影响因素中相对湿度对预测效果影响最大,其次是温度、噪声,风速、风力、风向影响较小. 展开更多

关键词 露天煤矿 粉尘质量浓度 随机森林算法 重要性分析

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破碎硐室粉尘质量浓度分布的数值模拟及实验 被引量：8

6

作者 陈举师 蒋仲安 王明 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期115-121,共7页

为了改善破碎硐室粉尘质量浓度超标的现状,获取合理的通风除尘参数,根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟破碎硐室粉尘运动的相似准则数,建立了破碎硐室相似模型,运用Fluent软件对破碎硐室相似模型粉尘质量浓度分布进行数... 为了改善破碎硐室粉尘质量浓度超标的现状,获取合理的通风除尘参数,根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟破碎硐室粉尘运动的相似准则数,建立了破碎硐室相似模型,运用Fluent软件对破碎硐室相似模型粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与相似实验数据对比分析,模拟结果与实验数据基本吻合.研究结果表明：捕捉壁面条件下粉尘质量浓度较之反弹壁面要低;入口风速为0.2~0.5 m/s时,粉尘质量浓度随风速的增大逐步降低.安装抽风除尘系统后,粉尘质量浓度基本保持在2 mg/m3以内,平均除尘率高达90%以上. 展开更多

关键词 破碎硐室 相似准则 气固两相流 数值模拟 粉尘质量浓度分布

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石棉破碎车间粉尘质量浓度分布的数值模拟及实测 被引量：9

7

作者 时训先 邓权龙 +1 位作者 蒋仲安 陈兵 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期179-184,共6页

为改善破碎车间内部粉尘浓度超标的现状,掌握石棉选矿厂破碎车间内粉尘浓度的分布规律,依据气固两相流、气溶胶力学等相关理论,建立粉尘在空气内运动、扩散及沉降方程。以西南某石棉选矿厂破碎车间为研究背景,采用计算机流体力学的离散... 为改善破碎车间内部粉尘浓度超标的现状,掌握石棉选矿厂破碎车间内粉尘浓度的分布规律,依据气固两相流、气溶胶力学等相关理论,建立粉尘在空气内运动、扩散及沉降方程。以西南某石棉选矿厂破碎车间为研究背景,采用计算机流体力学的离散相模型,运用Fluent软件对石棉破碎车间粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析。研究表明:模拟结果和实测数据相吻合;粉尘集中在胶带输送室和破碎机给料口附近,全尘浓度最大为86.24 mg/m^3,纤维浓度最高为12.46 f/m L;粉尘浓度随着距破碎机入口的距离增加而逐渐变小;地面呼吸带高度粉尘浓度相对处于较低水平,维持在9~16 mg/m^3区间。 展开更多

关键词 石棉选矿厂 破碎车间 粉尘质量浓度 数值模拟 现场测定

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基于光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术 被引量：17

8

作者 陈建阁 李德文 +1 位作者 许江 刘国庆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期149-158,共10页

针对目前煤矿光散射法粉尘质量浓度传感器的易堵塞、维护难问题,提出了一种具有无堵塞、易维护特征的光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术并开发光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。首先通过分析光散射法粉尘质量浓度检测基本原理与目... 针对目前煤矿光散射法粉尘质量浓度传感器的易堵塞、维护难问题,提出了一种具有无堵塞、易维护特征的光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术并开发光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。首先通过分析光散射法粉尘质量浓度检测基本原理与目前光散射法粉尘质量浓度传感器的结构特征,设计了一种由激光器、光电二极管、遮光罩等部分组成的光散射法无动力粉尘质量浓度检测单元,并附上超低信号处理电路,设计了一种光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。通过分析外界自然光对光散射法无动力粉尘质量浓度传感器的影响规律,设计一种传感器零点值动态检测的数据处理算法,消除了外界自然的干扰。然后通过分析光散法无动力粉尘质量浓度传感器光散射信号的分布特征,并且确定了光散法无动力粉尘质量浓度传感器检测初始值与实际粉尘质量浓度的数学关系,以粉尘质量浓度低于120 mg/m^(3)采用二次多项式曲线拟合,高于120 mg/m^(3)采用线性拟合的方式,实现了无动力光散射法粉尘质量浓度传感器的精准标定。最后通过试验证明了基于光散射法无动力的粉尘质量浓度传感器低浓度误差低于15%,高浓度误差低于10%。无动力光散射法粉尘质量浓度检测技术检测精度满足标准要求,以无堵塞、易维护的优势增加了光散射法粉尘质量浓度传感器对恶劣环境的适应性,对煤矿粉尘质量浓度的精准在线检测技术的发展提出新思路。 展开更多

关键词 煤矿粉尘质量浓度 无动力 光散射法 零点值动态检测 分段多种曲线拟合

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基于CCD的粉尘质量浓度光散射测量系统 被引量：6

9

作者 张宸瑜 李舒 +1 位作者 许传龙 王式民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期290-297,共8页

针对散射积分法测量粉尘颗粒质量浓度时,测量系统并不能满足角度积分上限为π和角度下限为0的固有缺陷,基于Mie理论数值计算散射光强的角分布,进而对质量浓度测量误差进行分析。利用电荷耦合元件（charge-coupled device,CCD）的高灵敏... 针对散射积分法测量粉尘颗粒质量浓度时,测量系统并不能满足角度积分上限为π和角度下限为0的固有缺陷,基于Mie理论数值计算散射光强的角分布,进而对质量浓度测量误差进行分析。利用电荷耦合元件（charge-coupled device,CCD）的高灵敏度、低噪声、线性度好等优点,研究并搭建一种基于CCD的光散射颗粒质量浓度测量系统,并通过已知孔径的小孔对CCD测量系统的角度分辨率和放大率进行校正,测试CCD的灵敏度及线性度。最后,利用已知粒径和质量浓度的样品对测量系统的准确性进行试验研究。研究结果表明：当散射角积分为0.03°-5°时,可满足质量浓度测量需要,测量相对误差小于15%。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 CCD 散射积分法 光散射

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基于静电感应法的粉尘质量浓度检测装置优化 被引量：11

10

作者 陈建阁 李德文 +1 位作者 王杰 吴付祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2668-2677,共10页

为了解决目前基于环状电极静电感应法粉尘质量浓度传感器对低质量浓度粉尘的测试误差大、抗干扰能力差的问题,改进静电法粉尘质量浓度传感器的探测电极,将环状探测电极改为由环状电极与板状电极组合的板-环探测电极。通过分别建立环状... 为了解决目前基于环状电极静电感应法粉尘质量浓度传感器对低质量浓度粉尘的测试误差大、抗干扰能力差的问题,改进静电法粉尘质量浓度传感器的探测电极,将环状探测电极改为由环状电极与板状电极组合的板-环探测电极。通过分别建立环状探测电极、板环状探测电极的三维有限元模型,采用COMSOL仿真软件计算与对比2种探测电极的空间灵敏度,仿真结果表明:相对环状探测电极,板-环探测电极中心处多出一个驼峰,证明了板-环探测电极的空间灵敏度数值较高,有利于低质量浓度粉尘的检测;然后分析了板-环探测电极结构尺寸对其空间灵敏度的影响规律,确定了板-环探测电极的尺寸参数,板-环探测电极的直径设置为30 mm,长度设置为40 mm。并设计了板-环探测电极感应信号处理电路,结合板-环探测电极、绝缘体、屏蔽层、数值信号处理电路,研制出新型静电感应法粉尘质量浓度传感器。最后通过试验表明,相对环状电极的静电感应法粉尘质量浓度传感器,板-环探测电极静电法粉尘质量浓度传感器信噪比提高了约3倍,分辨率提高了约2倍,测量误差由目前的15%减少到10%,提高了静电感应法粉尘质量浓度传感器的检测精度。促进了静电感应法粉尘质量浓度传感器在煤矿的应用,提升了煤矿粉尘质量浓度检测技术的发展。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 静电感应法 板-环探测电极 低浓度粉尘 有限元法

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粉尘质量浓度的光纤光栅传感测量技术 被引量：6

11

作者 丁云峰 郭永兴 +2 位作者 陈先锋 杨冰涛 熊丽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-88,共6页

粉尘质量浓度是粉尘爆炸的关键因素,针对目前对本质安全、可实时监测预警的粉尘质量浓度测量技术的迫切需求,提出一种基于光纤光栅和光纤准直器的新型测量技术,在阐述其测量理论的基础上,搭建测量和实验装置实物。对200、300和400目这3... 粉尘质量浓度是粉尘爆炸的关键因素,针对目前对本质安全、可实时监测预警的粉尘质量浓度测量技术的迫切需求,提出一种基于光纤光栅和光纤准直器的新型测量技术,在阐述其测量理论的基础上,搭建测量和实验装置实物。对200、300和400目这3种粒径规格的小麦粉尘分别开展实验测量,结果表明:所提出的测量技术的光功率输出和粉尘质量浓度呈线性关系;并与标准的称重法得到的粉尘质量浓度开展对比,验证了光纤光栅测量技术的有效性。 展开更多

关键词 光纤光栅 光纤准直器 粉尘质量浓度检测 安全监测

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多中段高溜井卸矿口粉尘质量浓度影响因素的相似实验 被引量：1

12

作者 王九柱 蒋仲安 王亚朋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3462-3470,共9页

为了治理由冲击气流造成溜井卸矿口粉尘污染问题,利用能量交换分析了高溜井卸矿过程中粉尘产生机理,并通过高速摄像仪捕捉了粉尘的动态产生过程,理论分析了不同因素对高溜井卸矿口粉尘质量浓度的影响机理。在几何相似的基础上,通过量纲... 为了治理由冲击气流造成溜井卸矿口粉尘污染问题,利用能量交换分析了高溜井卸矿过程中粉尘产生机理,并通过高速摄像仪捕捉了粉尘的动态产生过程,理论分析了不同因素对高溜井卸矿口粉尘质量浓度的影响机理。在几何相似的基础上,通过量纲分析导出了相似实验所需满足的准则数,利用亚克力材料建立了可视化多中段高溜井卸矿相似实验平台,对不同影响因素下卸矿口粉尘质量浓度分布规律进行了研究。研究表明,与现场数据对比后,验证了相似实验的可行性;多中段高溜井卸矿后,与三、四中段卸矿口粉尘污染相比,一、二中段卸矿口粉尘污染较小,三、四中段粉尘质量浓度峰值分别可达295,345 mg/m^3,而且粉尘质量浓度随着时间增加呈先增加到峰值后稳定一段时间再下降的趋势;不同影响因素对三、四中段卸矿口密度峰值持续时间影响较大,除卸矿流量1.2 kg/s外,随着卸矿流量、卸矿高度增加,粉尘质量浓度峰值持续时间增大,而随着矿石粒径、含水率的增加,粉尘质量浓度峰值持续时间降低;卸矿口全尘、呼尘质量浓度整体上与卸矿流量、卸矿高度呈正相关,但流量过大也会出现粉尘质量浓度突然降低的现象。卸矿口全尘、呼尘质量浓度与矿石粒径、含水率呈负相关,当含水率达到3.56%时,卸矿口全尘与呼尘的密度基本趋于稳定,不再降低;不同影响因素下,呼尘质量浓度约为全尘质量浓度的31.0%~37.5%。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 卸矿口 高溜井 冲击气流 相似理论

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基于多传感融合的粉尘质量浓度检测技术 被引量：9

13

作者 赵政 李德文 +1 位作者 吴付祥 刘国庆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2304-2312,共9页

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... 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。 展开更多

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

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含水率对铣削木粉尘质量浓度和粒径分布的影响 被引量：5

14

作者 王慧敏 汪海波 +2 位作者 蔡依彤 崔运祺 朱南峰 《林产工业》 北大核心 2021年第9期1-6,共6页

木材加工产生的木粉尘严重影响从业人员的健康与环境。为有效解决这一问题,以辐射松和红橡为研究对象,对5%、10%、35%三种含水率木材铣削过程中产生的细小粉尘质量浓度与沉降性粉尘进行监测,研究含水率对粉尘质量浓度分布、粒形粒径的... 木材加工产生的木粉尘严重影响从业人员的健康与环境。为有效解决这一问题,以辐射松和红橡为研究对象,对5%、10%、35%三种含水率木材铣削过程中产生的细小粉尘质量浓度与沉降性粉尘进行监测,研究含水率对粉尘质量浓度分布、粒形粒径的影响。研究表明:两种木材在铣削过程中产生的粉尘粒径大多小于100μm;含水率对两种木材粉尘颗粒形态均无明显影响;纤维饱和点范围内,两种木材的粉尘质量浓度与含水率呈负相关,粉尘中值粒径与含水率呈正相关。在工艺条件允许的情况下,适当提高含水率,可以降低粉尘质量浓度、减小粉尘粒径,从而实现降尘的目的。研究结论可为后续除尘设备的设计与安装提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 木材铣削 含水率 粉尘质量浓度 粒径 分布

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基于β射线法的粉尘质量浓度检测算法研究 被引量：5

15

作者 李德文 卓勤源 +1 位作者 吴付祥 赵政 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第6期8-13,共6页

为了提高作业场所粉尘质量浓度检测结果的准确率,需进一步提高β射线检测粉尘质量浓度的精度。实验分析发现β射线强度存在波动性,其是影响粉尘质量浓度测试精度的因素之一;目前β射线法的基本算法没有考虑β射线强度波动性对粉尘质量... 为了提高作业场所粉尘质量浓度检测结果的准确率,需进一步提高β射线检测粉尘质量浓度的精度。实验分析发现β射线强度存在波动性,其是影响粉尘质量浓度测试精度的因素之一;目前β射线法的基本算法没有考虑β射线强度波动性对粉尘质量浓度测试精度的影响。采用提取β射线强度波动数据信号特征值的研究方法,利用β射线强度峰峰值、标准偏差和包络均值分别标定粉尘质量浓度并进行对比分析,表明利用单一特征值标定粉尘质量浓度时分辨率较低。通过对β射线强度波动性特征值的融合实验研究,提出一种标定粉尘质量浓度的改进算法。实验结果表明:在粉尘质量浓度为0.0~920.3 mg/m 3内,采用基本算法检测粉尘质量浓度的误差为8.7%~14.3%,而改进算法的检测误差为5.3%~10.0%,基于改进算法的粉尘质量浓度检测直读仪比基本算法直读仪的精度提高了4.4%。 展开更多

关键词 粉尘质量浓度 检测方法 茁射线强度波动 波动信号特征值 数据融合 改进算法

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面向火电厂煤粉尘浓度的预测评估算法的研究 被引量：1

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作者 王博 商宇航 +1 位作者 姚立超 蒋永清 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1768-1777,共10页

火力发电的主要能源来自煤炭,而由于燃煤发电过程中产生的煤尘扩散是引起火电厂粉尘爆炸风险和尘肺职业病的主要根源之一,因此必须进行实时有效的检测和控制。当前粉尘检测方法仅使用单一的粉尘质量浓度指标来评估粉尘污染整体状况,缺... 火力发电的主要能源来自煤炭,而由于燃煤发电过程中产生的煤尘扩散是引起火电厂粉尘爆炸风险和尘肺职业病的主要根源之一,因此必须进行实时有效的检测和控制。当前粉尘检测方法仅使用单一的粉尘质量浓度指标来评估粉尘污染整体状况,缺乏对多种复合因素影响的考量,依靠单一阈值设定进行报警,易出现误报、漏报等现象,以及忽略粉尘爆炸这一重要事故场景,不能建立粉尘污染全面客观的评价方法。研究建立了一种粉尘质量浓度预测模型,基于金豺优化算法对极限学习机的最优初始权重进行寻优,再使用极限学习机对样本数据进行训练学习,提高神经网络模型的精度,可较为准确地预测30 min以内任意时间间隔的粉尘质量浓度,并将现场数据及模拟仿真数据与建立的粉尘质量浓度预测模型进行对比分析。结果显示:建立的粉尘质量浓度预测模型准确度良好,与现场数据及模拟仿真数据对比误差分别为0.72%和2.1%,可加强对火电厂粉尘环境进行预测预警,从而及时采取合理的粉尘控制策略,确保火电厂的生产安全并降低粉尘对作业人员的职业危害。 展开更多

关键词 安全工程 粉尘防爆 粉尘危害 粉尘质量浓度在线检测 工厂环境 劳动者安全 危险预知

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旧工业建筑再生施工粉尘运移特性数值模拟研究

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作者 田卫 马睿浩 +2 位作者 关小杰 高明哲 谭啸 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期231-238,共8页

为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型... 为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型;选取具有典型旧工业建筑特征的某待改造工业厂房,开展打磨和铲运2类工序的现场试验;使用数值模拟方法分析5种入口风速与2种产尘工序下的粉尘质量浓度分布,明确旧工业建筑再生施工空间粉尘易聚集区。结果表明:打磨工序最高粉尘质量浓度超限倍数为54倍,铲运工序最高粉尘质量浓度超限倍数为37倍;入口风速的改变会影响施工区域内粉尘的主要影响区分布,同时,会改变粉尘质量浓度在施工区域内达到动态平衡的进程;产尘工序的改变会对粉尘质量浓度分布产生一定的影响,对特定工序的工作强度进行增强则会导致其下游粉尘质量浓度同比增加。 展开更多

关键词 旧工业建筑再生 施工粉尘 运移特性 数值模拟 粉尘质量浓度

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T形掘进巷粉尘污染规律及司机接尘特征研究

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作者 王志荣 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第7期78-84,共7页

为探究综掘工作面粉尘危害问题,加强工人职业病防护,以大柳塔综掘工作面为例,建立综掘工作面和精确化网格模型,运用Fluent数值模拟软件,基于CFD-DPM数学模型对工作面粉尘运移规律进行模拟分析,重点研究掘进司机呼吸半球的接尘浓度与粒... 为探究综掘工作面粉尘危害问题,加强工人职业病防护,以大柳塔综掘工作面为例,建立综掘工作面和精确化网格模型,运用Fluent数值模拟软件,基于CFD-DPM数学模型对工作面粉尘运移规律进行模拟分析,重点研究掘进司机呼吸半球的接尘浓度与粒度特征。研究结果表明:高速风流进入工作面后与壁面发生碰撞,在风筒形成1个涡流场,同时风流带动粉尘运移,在掘进司机工作范围内,粉尘受涡流场作用,形成“斑点状”的高质量浓度粉尘区域,粉尘质量浓度最高达到2 154.11 mg/m^(3),应作为工作面粉尘重点防范区域,掘进司机呼吸半球内总粉尘平均质量浓度为1 044.25 mg/m^(3),1~10μm的细小颗粒占比最高,达到25%,10~20μm颗粒占比最少,仅为10%。研究结果可为掘进司机个体防护提供理论支撑。 展开更多

关键词 综掘工作面 数值模拟 粉尘质量浓度 呼吸半球

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综掘工作面粉尘浓度分布的数值模拟 被引量：44

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作者 姚玉静 程卫民 +1 位作者 聂文 吴立荣 《矿业安全与环保》 北大核心 2011年第3期21-22,25,共3页

针对矿井掘进工作面的特点,建立了与现场实际较符合的掘进巷道数值仿真模型;根据气固两相流理论,采用计算流体力学的离散相模型对长压短抽式通风掘进巷道中的粉尘运动规律进行了数值模拟,得出长压短抽式通风掘进巷道中粉尘质量浓度的分... 针对矿井掘进工作面的特点,建立了与现场实际较符合的掘进巷道数值仿真模型;根据气固两相流理论,采用计算流体力学的离散相模型对长压短抽式通风掘进巷道中的粉尘运动规律进行了数值模拟,得出长压短抽式通风掘进巷道中粉尘质量浓度的分布规律:工作面附近区域的粉尘质量浓度较高,然后沿程逐渐降低;距离压入式风筒另一侧煤壁越近回风侧空间内的粉尘质量浓度越高。 展开更多

关键词 气固两相流 长压短抽式通风 离散相模型 粉尘质量浓度 数值模拟

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煤矿井下粉尘浓度与粉尘粒度测定分析 被引量：19

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作者 菅洁 谢建林 郭勇义 《太原理工大学学报》 北大核心 2017年第4期592-597,共6页

利用粉尘采样器检测井下综采工作面和掘进工作面的全尘、呼吸性粉尘质量浓度,同时采集井下累积粉尘利用激光粒度分布仪对其粒径大小进行分析。研究发现,工作面粉尘质量浓度分布规律与粉尘粒径分布规律有密切联系,其中综采工作面粉尘质... 利用粉尘采样器检测井下综采工作面和掘进工作面的全尘、呼吸性粉尘质量浓度,同时采集井下累积粉尘利用激光粒度分布仪对其粒径大小进行分析。研究发现,工作面粉尘质量浓度分布规律与粉尘粒径分布规律有密切联系,其中综采工作面粉尘质量浓度分布规律与粉尘粒径分布规律一致,粉尘质量浓度高的地点其粉尘粒径大;掘进工作面由于粉尘流动范围小,粉尘质量浓度分布规律和粉尘粒径分布规律差异很大。建议将粉尘粒径检测加入到粉尘监测管理中,将粉尘质量浓度分布与粉尘粒度分布结合来制定相应的粉尘治理措施。 展开更多

关键词 呼吸性粉尘 粉尘质量浓度 粉尘粒度 综采工作面 掘进工作面

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