[发明专利]一种堆场煤炭自燃检测方法和装置

权利要求书

1.一种堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，包括外管和设置在外管内的温湿度传感器、特征气体传感器；其中所述外管的一端具有开口，且开口处设有上盖，所述外管的另一端设有进气孔；所述上盖设有抽气风扇和出气孔，所述出气孔通过抽气风扇与所述外管内腔导通以与所述进气孔形成对流；其中所述外管中部设有过滤网以将所述外管分隔为与所述进气孔导通的测量管、与所述出气孔导通的采集管；其中所述温湿度传感器设置于所述测量管内，所述特征气体传感器设置于所述采集管内；其中所述装置还包括处理器模块，所述处理器模块连接所述温湿度传感器和特征气体传感器。

2.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述装置还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块分别连接所述处理器模块、温湿度传感器和特征气体传感器以进行供电。

3.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述过滤网安装在安装板上，且所述安装板通过连接件固定在所述外管上。

4.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述处理器模块包括微处理器、采集模块、第一接口模块、控制模块、第二接口模块、WiFi模块；其中所述第一接口模块分别连接温湿度传感器和特征气体传感器，并通过所述采集模块连接所述微处理器；其中所述第二接口模块连接所述太阳能模块，并通过控制模块连接所述微处理器；所述WiFi模块连接所述[a1] 。

5.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述太阳能模块包括太阳能电池和电能[a2] 。

6.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述过滤网包括三层，分别为最底层的活性炭层、中间的硅橡胶颗粒层、最上层的13X分子筛层。

7.根据权利要求1所述的堆场煤炭自燃检测装置，其特征在于，所述特征气体传感器至少包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器。

8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的装置进行堆场煤炭自燃检测的方法，其特征在于，包括：

通过设置在煤炭的自燃层的上述装置对温度进行检测，当温度大于预设阈值时，继续对气体中所含的特征气体的类型和浓度进行检测；所述特征气体至少包括一氧化碳CO、二氧化碳CO₂、二氧化硫SO₂；

获取特征气体种类与浓度随温度变化的数据以建立数据矩阵；

通过模拟神经网络进行自燃风险预测。

9.根据权利要求8所述的堆场煤炭自燃检测方法，其特征在于，包括：

所述通过模拟神经网络进行自燃风险预测具体包括：

将煤炭状态参数X_n作为所述模拟神经网络的模糊化的输入向量；其中所述煤炭状态参数X_n至少包括：温度、湿度、特征气体浓度；将所述煤炭状态参数X_n利用隶属函数μ(x₁) 来表示，且所述隶属函数μ(x₁)选用梯形进行表示，分为高、正常、低三个模糊子集；

将每个煤炭状态参数X_n转化为3个模糊子集的隶属度；

其中所述模拟神经网络为BP 神经网络，且所述BP 神经网络的输入层的各神经元的输入数据为模糊化的隶属函数μ(x₁)，且中间层的各神经元的为单隐层或者多隐层结构，其中间层的最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息以进行一次学习的正向传播处理过程，且所述输出层输出信息处理结果Y_m。