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基于A-Unet3+和便携式NIR光谱仪的煤炭灰分与发热量协同检测方法
1
作者
邹亮
寇少萍
+4 位作者
任柯龙
袁光福
徐志彬
许世凡
吴景涛
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第8期2210-2217,共8页
近红外光谱(NIR)技术因其快速、无损的优势,正日益应用于煤质分析领域。便携式NIR分析仪凭借其小巧便携、操作简单等优点,更适用于在线的煤质检测。然而,便携式设备在光谱信噪比方面不及传统实验室设备。另外,现有建模方法通常仅关注单...
近红外光谱(NIR)技术因其快速、无损的优势,正日益应用于煤质分析领域。便携式NIR分析仪凭借其小巧便携、操作简单等优点,更适用于在线的煤质检测。然而,便携式设备在光谱信噪比方面不及传统实验室设备。另外,现有建模方法通常仅关注单一指标,忽视了两个煤质指标之间的关联性,限制了模型的鲁棒性和预测精度。鉴于此,提出了一种基于通道注意力机制的多任务Unet3+网络模型,旨在处理便携式NIR分析仪采集的低信噪比、特征较弱的煤样光谱数据,实现煤炭灰分和发热量的双指标协同预测。首先,采用二阶差分和S-G卷积平滑融合的数据预处理方法有效滤除噪声并增强特征谱峰信息,以提高建模数据质量;其次,构建适用于光谱数据的Unet3+网络,通过编码器、解码器和全尺度特征融合模块,提取与灰分和发热量相关的共性特征,并引入通道注意力机制以增强特征表征能力。最后,模型通过全连接层对共性特征进行解耦,分别学习灰分和发热量的个性特征,从而实现多任务的联合预测。基于670个煤样本的实验验证表明,与典型的机器学习方法和经典的深度学习模型相比,所提方法在灰分和发热量两个指标预测上的均方根误差分别为2.5904和1.1763,平均绝对误差分别为1.9644和0.8726,相关系数分别达到0.9444和0.8743,均显著优于对比模型,为煤炭品质参数的在线分析提供了一种高效、准确的解决方案。
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关键词
便携式近红外光谱分析仪
煤质快检
通道注意力机制
Unet3+
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职称材料
进口蒙古国煤炭中有害微量元素的含量分布及赋存形态
被引量：
9
2
作者
康菲
王静媛
+2 位作者
杨常青
陈海林
蒋钊
《洁净煤技术》
CAS
2018年第6期32-36,共5页
为评估进口煤对国内环境的影响,采用原子荧光光谱、直接测汞仪、离子色谱、电位滴定等对360批蒙古国煤炭中的灰分、硫、汞、砷、氟、氯、磷含量进行了测定,用稳健统计等方法描述了7项指标的整体水平,并根据我国煤炭相关分级标准和富集...
为评估进口煤对国内环境的影响,采用原子荧光光谱、直接测汞仪、离子色谱、电位滴定等对360批蒙古国煤炭中的灰分、硫、汞、砷、氟、氯、磷含量进行了测定,用稳健统计等方法描述了7项指标的整体水平,并根据我国煤炭相关分级标准和富集系数进行了评价。蒙古国煤炭总体为特低汞、特低氯、低灰、低硫、中氟、中砷、中磷煤,砷的平均富集系数均为16,其环境迁入风险值得关注。利用相关分析与聚类分析推断了硫、汞、砷、氟、氯、磷的赋存形态,360批蒙古国煤炭可分为三大类,可能存在3种不同的矿脉来源,具有不同的特征。综合考虑相关分析与因子分析结果,主因子特征可描述为有机态砷伴生矿物因子、含氟矿物(氟磷灰石和硅铝酸盐)因子和硫因子。
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关键词
蒙古国煤
有害元素
含量分布
赋存形态
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职称材料
多次充氧法快速测定无烟煤发热量的试验研究
被引量：
1
3
作者
康菲
杨常青
陈海林
《中国煤炭》
2018年第8期119-121,共3页
根据之前的研究结果建立了多次充氧快速测定无烟煤发热量的方法,考察了氧弹内氧气含量对无烟煤发热量测定结果的影响,以及该方法对于不同灰分含量无烟煤的适应性。研究结果表明,通过多次充氧提高氧弹内的氧气含量,可以促进样品的完全燃...
根据之前的研究结果建立了多次充氧快速测定无烟煤发热量的方法,考察了氧弹内氧气含量对无烟煤发热量测定结果的影响,以及该方法对于不同灰分含量无烟煤的适应性。研究结果表明,通过多次充氧提高氧弹内的氧气含量,可以促进样品的完全燃烧,经与国标方法对比,该方法所得数据准确可靠。改进后的方法可以促进无烟煤尤其是年老无烟煤样品的充分燃烧,并可测量出准确的热值,克服了原方法操作步骤繁琐、计算复杂以及试验结果精密度差等缺点,对不易完全燃烧的无烟煤样品具有很好的适应性,可用于无烟煤热值的快速检测。
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关键词
无烟煤
年老无烟煤
多次充氧法
发热量
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职称材料
题名
基于A-Unet3+和便携式NIR光谱仪的煤炭灰分与发热量协同检测方法
1
作者
邹亮
寇少萍
任柯龙
袁光福
徐志彬
许世凡
吴景涛
机构
中国
矿业大学信息与控制工程学院
国家能源投资
集团
有限
责任
公司
中国检验认证集团河北有限公司
冀中能源股份
有限公司
章村煤矿
出处
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025年第8期2210-2217,共8页
基金
国家自然科学基金项目(62473368,62373360)
中国检验认证集团河北公司研发项目(2023ZJHBYF002)资助。
文摘
近红外光谱(NIR)技术因其快速、无损的优势,正日益应用于煤质分析领域。便携式NIR分析仪凭借其小巧便携、操作简单等优点,更适用于在线的煤质检测。然而,便携式设备在光谱信噪比方面不及传统实验室设备。另外,现有建模方法通常仅关注单一指标,忽视了两个煤质指标之间的关联性,限制了模型的鲁棒性和预测精度。鉴于此,提出了一种基于通道注意力机制的多任务Unet3+网络模型,旨在处理便携式NIR分析仪采集的低信噪比、特征较弱的煤样光谱数据,实现煤炭灰分和发热量的双指标协同预测。首先,采用二阶差分和S-G卷积平滑融合的数据预处理方法有效滤除噪声并增强特征谱峰信息,以提高建模数据质量;其次,构建适用于光谱数据的Unet3+网络,通过编码器、解码器和全尺度特征融合模块,提取与灰分和发热量相关的共性特征,并引入通道注意力机制以增强特征表征能力。最后,模型通过全连接层对共性特征进行解耦,分别学习灰分和发热量的个性特征,从而实现多任务的联合预测。基于670个煤样本的实验验证表明,与典型的机器学习方法和经典的深度学习模型相比,所提方法在灰分和发热量两个指标预测上的均方根误差分别为2.5904和1.1763,平均绝对误差分别为1.9644和0.8726,相关系数分别达到0.9444和0.8743,均显著优于对比模型,为煤炭品质参数的在线分析提供了一种高效、准确的解决方案。
关键词
便携式近红外光谱分析仪
煤质快检
通道注意力机制
Unet3+
Keywords
Portable near-infrared spectrometer
Rapid coal quality analysis
Channel attention mechanism
Unet3+
分类号
O657.3 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
进口蒙古国煤炭中有害微量元素的含量分布及赋存形态
被引量：
9
2
作者
康菲
王静媛
杨常青
陈海林
蒋钊
机构
中国检验认证集团河北有限公司
唐山港分
公司
中华人民共和国呼和浩特海关
出处
《洁净煤技术》
CAS
2018年第6期32-36,共5页
文摘
为评估进口煤对国内环境的影响,采用原子荧光光谱、直接测汞仪、离子色谱、电位滴定等对360批蒙古国煤炭中的灰分、硫、汞、砷、氟、氯、磷含量进行了测定,用稳健统计等方法描述了7项指标的整体水平,并根据我国煤炭相关分级标准和富集系数进行了评价。蒙古国煤炭总体为特低汞、特低氯、低灰、低硫、中氟、中砷、中磷煤,砷的平均富集系数均为16,其环境迁入风险值得关注。利用相关分析与聚类分析推断了硫、汞、砷、氟、氯、磷的赋存形态,360批蒙古国煤炭可分为三大类,可能存在3种不同的矿脉来源,具有不同的特征。综合考虑相关分析与因子分析结果,主因子特征可描述为有机态砷伴生矿物因子、含氟矿物(氟磷灰石和硅铝酸盐)因子和硫因子。
关键词
蒙古国煤
有害元素
含量分布
赋存形态
Keywords
Mongolia coals
harmful elements
content distribution
occurrence status
分类号
TQ533.1 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
多次充氧法快速测定无烟煤发热量的试验研究
被引量：
1
3
作者
康菲
杨常青
陈海林
机构
中国检验认证集团河北有限公司
唐山港分
公司
内蒙古出入境
检验
检疫局
出处
《中国煤炭》
2018年第8期119-121,共3页
文摘
根据之前的研究结果建立了多次充氧快速测定无烟煤发热量的方法,考察了氧弹内氧气含量对无烟煤发热量测定结果的影响,以及该方法对于不同灰分含量无烟煤的适应性。研究结果表明,通过多次充氧提高氧弹内的氧气含量,可以促进样品的完全燃烧,经与国标方法对比,该方法所得数据准确可靠。改进后的方法可以促进无烟煤尤其是年老无烟煤样品的充分燃烧,并可测量出准确的热值,克服了原方法操作步骤繁琐、计算复杂以及试验结果精密度差等缺点,对不易完全燃烧的无烟煤样品具有很好的适应性,可用于无烟煤热值的快速检测。
关键词
无烟煤
年老无烟煤
多次充氧法
发热量
Keywords
anthracite
old anthracite
multiple oxygenate method
calorific value
分类号
TQ534 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于A-Unet3+和便携式NIR光谱仪的煤炭灰分与发热量协同检测方法
邹亮
寇少萍
任柯龙
袁光福
徐志彬
许世凡
吴景涛
《光谱学与光谱分析》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
进口蒙古国煤炭中有害微量元素的含量分布及赋存形态
康菲
王静媛
杨常青
陈海林
蒋钊
《洁净煤技术》
CAS
2018
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
多次充氧法快速测定无烟煤发热量的试验研究
康菲
杨常青
陈海林
《中国煤炭》
2018
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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