[发明专利]一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选方法

权利要求书

1.一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，包括一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)、一氧化碳传感器(2)以及大数据分析设备(3)：所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)和一氧化碳传感器(2)固定安装在矿井内的墙壁上，所述大数据分析设备(3)设置于办公室内的办公桌上，所述一氧化碳传感器(2)和大数据分析设备(3)通过数据线一(7)电性连接，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)和大数据分析设备(3)通过数据线二(8)电性连接，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)顶部的一侧设置有自动进气口(4)，所述自动进气口(4)的一侧连通有连接气管(6)，所述连接气管(6)的一端连通在一氧化碳传感器(2)上，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)表面的斜面上设置有两个显示屏(13)，所述显示屏(13)的显示面上设置有指示表(14),所述自动进气口(4)的顶部插接有套管(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，所述大数据分析设备(3)的后侧固定安装有设备支架(9)，所述设备支架(9)的底部固定安装有平衡块，平衡块放置于桌面上。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)的顶部开设有安装槽(10)，所述安装槽(10)的内部可拆卸安装有手持把手(11)。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)的左侧设置有电源开关(12)，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)表面的斜面上设置有两组分别位于两个显示屏(13)下方的控制旋钮(15)。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，所述一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)的输出端与数据线二(8)的端部电性连接，所述数据线二(8)的端部与大数据分析设备(3)的输入端电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选设备，其特征在于，所述一氧化碳传感器(2)的输出端与数据线一(7)的端部电性连接，所述数据线一(7)的端部与大数据分析设备(3)的输入端电性连接。

7.根据权利要求1-6所述的一种基于大数据分析的煤矿生产数据筛选方法，其特征在于，筛选方法如下：

首先采用不分光红外线气体分析法：因为一氧化碳对不分光红外线具有选择性的吸收，在一定范围内，吸收值与一氧化碳浓度呈线性关系，根据吸收值确定样品中一氧化碳的浓度；

步骤一、准备一台一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)并启动零点校准:仪器接通电源稳定30min-1h后，用高纯氮气或空气经霍加拉特氧化管和干燥管进入仪器进气口，进行零点校准；

步骤二、终点校准:用一氧化碳标准气(如30ppm)进入仪器进样口，进行终点刻度校准。

步骤三、零点与终点校准复复2-3次，使仪器处于正常工作状态；

步骤四、样品测定：

将收集空气样品的套管(5)接在装有变色硅胶或无水氯化钙的分析仪一氧化碳不分光红外线气体分析仪(1)上的自动进气口(4)上，样品被自动抽到气室中，指示表(14)指出一氧化碳的浓度(ppm)，从而测定现场空气中一氧化碳的浓度，长期监测空气中一氧化碳浓度；然后将监测数据上传至大数据分析设备(3)上形成记录表记录在案，

步骤五、计算结果如下：

一氧化碳体积浓度ppm，按如下公式换算成标准状态下的质量浓度mg/m³；

mg/m³＝ppm/B*28；

式中：B--标准状态下的气体摩尔体积；

当0℃(101kpa)时，B＝22.41；

当25℃(101kpa)时，B＝24.46；

此时，28--一氧化碳分子量；

其中，1)测量范围如下：

0～30ppm；0ˉ100ppm两档；

2)检出下限；

最低检出浓度为0.1ppm；

3)干扰和排除；

环境空气中非待测组份，如甲烷，二氧化碳，水蒸汽等能影响测定结果，但是采用串联式红外线检测器，可以大部分消除以上非待测组份的千扰；

4)重现性小于1％，漂移4h小于4％；

5)准确度取决于标准气的不确定度(小于2％)和仪器的稳定性误差(小于4％)。

步骤六、同时也采用分析方法为催化发光传感分析，利用空气作为载气把一氧化碳气体稳定通入一氧化碳传感器(2)中，记录不同浓度的化学发光信号。

传感器具体分析过程如下：当自动进气口(4)进气时，检测气体同时也会通过连接气管(6)进入一氧化碳传感器(2)中进行检测，一氧化碳传感器(2)中进样30μL一氧化碳气体，滤光片波长为460nm，空气载气流速为100mL/min，催化氧化温度为187℃时，功能化石墨相氮化碳传感材料对一氧化碳气体响应的检测信号最高，因此以该条件下的检测为最优条件，并在此最优条件下探究了催化发光分析方法对一氧化碳气体的响应及线性，在一氧化碳气体进样量为5μL～500μL，得到了不同的一氧化碳气体响应信号；根据浓度与响应信号成正比的关系，得到了一氧化碳气体浓度与响应信号的线性关系，从而计算出一氧化碳气体的检出限为6ppm。

步骤七、然后将化学发光信号变成数据信号传输至中央控制设备上，采用线性回归分析，即可对一氧化碳气体进行定量检测，而中央控制设备通过显示屏幕便能够将数据直观的展示在工作人员面前，并且还能够通过大数据对比出，煤矿井下的环境满不满足持续生产条件，以便于工作人员进行分析处理。