[发明专利]一种基于物联网的送检煤自取检测控制系统

摘要

本发明属于煤检测技术领域，公开了一种基于物联网的送检煤自取检测控制系统，包括：控制终端单元、通讯单元、取样煤炭信息处理单元和取样煤炭信息采集单元；取样煤炭信息采集单元包括近红外线摄像头；所述近红外线摄像头安装在位于取样滑道出口一侧的塔杆上；通讯单元包括Zigbee传感器网络模块和服务器；所述服务器与Zigbee传感器网络模块通过无线网络连接。本发明将无线传感器网路系统中获取的参数信息，实时的显示到用户移动设备上，使用者可以在移动的情况下随时随地获取远距离参数；进而根据参数，实时的调生产策略，提高煤炭产量。

主权项

一种基于物联网的送检煤自取检测控制系统，其特征在于，所述基于物联网的送检煤自取检测控制系统包括：控制终端单元、通讯单元、取样煤炭信息处理单元和取样煤炭信息采集单元；所述控制终端单元通过通讯单元与取样煤炭信息处理单元连接，所述控制终端单元用于远程控制取样煤炭信息采集单元；所述取样煤炭信息采集单元用于采集取样滑道出口煤炭的质量信息；所述煤炭的质量信息包括煤炭燃烧值信息和煤炭图像信息；所述取样煤炭信息处理单元通过通讯单元与取样煤炭信息采集单元连接，所述取样煤炭信息处理单元用于处理取样煤炭信息采集单元所采集的信息；所述取样煤炭信息采集单元包括近红外线摄像头；所述近红外线摄像头安装在位于取样滑道出口一侧的塔杆上；所述近红外线摄像头根据红外光谱辐射得到煤炭燃烧值信息的参数，红外光谱发射率在所选定的波长处与煤炭燃烧值信息有近似相同的线性关系，即：εi2＝εi1[1+k(T2‑T1)]式中，εi1是波长为λi，煤炭燃烧值为T1时的光谱发射率；εi2是波长为λi，煤炭燃烧值为T2时的光谱发射率；T1、T2分别为两个不同时刻的煤炭燃烧值；k为系数；Vi1为第一个煤炭燃烧值T1下的第i个通道的输出信号，Vi2为第一个煤炭燃烧值T2下的第i个通道的输出信号，T1煤炭燃烧值下的发射率εi1∈(0,1)，通过随机选取一组εi1，由下式计算在参数εi1下实际得到的Ti1：设k∈(‑η,η)，通过随机选取一个k，在第二个煤炭燃烧值T2下的发射率εi2的表达式为：由下式计算在参数εi1下实际得到的Ti2：所述通讯单元包括Zigbee传感器网络模块和服务器；所述服务器与Zigbee传感器网络模块通过无线网络连接；取样煤炭信息采集单元还包括RFID电子标签、激光编码扫描仪、现场检测仪；所述的RFID电子标签安装在RFID电子标签标牌上，RFID电子标签标牌安装在取样滑道出口一侧的塔杆上；所述RFID电子标签用于标示和储存每时刻煤炭的信息；所述激光编码扫描仪扫描RFID电子标签后通过通讯单元将数据发送至控制终端单元；所述近红外线摄像头采用铰接式安装在塔杆上，用于采集煤炭燃烧值信息和煤炭图像信息，并通过通讯单元将数据发送至取样煤炭信息处理单元；所述控制终端单元包括电脑、路由器和手机；所述电脑与路由器信号连接；所述手机通过通讯单元与路由器信号连接；所述取样煤炭信息采集单元还包括数据监测节点、视频监控节点、监控视频显示器节点；所述数据监测节点、视频监控节点、监控视频显示器节点均通过通讯单元与取样煤炭信息处理单元连接；所述数据检测节点采用分布式雨量数据检测器组成检测节点网络；所述服务器设置有接收信号模块，所述接收信号模块的接收信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：接收信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法如下：首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0‑δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0‑fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若|Max‑Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2‑fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号；所述路由器设置有接收准则模块，所述接收准则模块的信号处理方法包括：获取x1和x2的接收干信比，即干扰信号与期望信号的功率比ki(i＝1,2)，信噪比以及干扰与期望信号的空间相关度cos2θ，并计算xi的接收准则其中，i＝1,2，为信噪比，对于i＝1，E1＝H1p1，对于i＝2，E2＝H2p2，