本发明属于煤粉细度测量，具体涉及基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法。
背景技术：
1、煤粉的细度直接影响燃烧效率。细煤粉具有更大的表面积，更容易与氧气接触，从而提高燃烧效率。在线检测可以实时调整煤粉细度，确保最佳燃烧效果。通过优化煤粉细度，可以减少煤炭的消耗量，提高能源利用率，从而节约能源。在冶金、水泥等行业，煤粉作为还原剂或燃料，其细度直接影响到最终产品的质量。
2、过粗或过细的煤粉都会对燃烧设备产生不利影响。过粗的煤粉可能导致燃烧不完全，增加机械磨损；过细的煤粉可能导致燃烧器结焦、磨损加剧。通过精确控制煤粉细度，可以减少原料浪费，降低生产成本，提高经济效益。
3、蔡小舒等人提出了用光脉动法来检测煤粉细度(蔡小舒，欧阳新，李俊峰，等.电厂煤粉在线实测研究[j].工程热物理学报，2002(06):753-756)，该方法指出光强信号的随机变化与在测量瞬间处于光束中的颗粒的大小和数目有关，测出光信号的随机变化序列，就可应用光脉动法理论进行分析，求得颗粒的平均粒径和浓度。但该方法在测量低浓度粒子时可能不够敏感，因为其检测原理依赖于粒子对光的散射，低浓度下散射光信号弱，可能导致测量结果不准确。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，本方法包括以下步骤，
4、步骤s1：在煤粉输送管道中，通过测压来改变压缩空气流量，以使煤粉颗粒流流动稳定，并对煤粉颗粒进行等速循环取样；
5、步骤s2：对取样的煤粉颗粒进行细度检测操作，并输出细度信息；
6、所述细度检测操作包括：
7、步骤s21：通过激光发射装置，产生激光束，并使激光束照射到煤粉颗粒流上；
8、步骤s22：通过迭代的方式，使细度检测过程中环境产生的噪声影响最小化；
9、步骤s23：采集衍射光形成的衍射环分散在不同像素点处的衍射光强度，所述衍射光由激光束照射到煤粉颗粒流上而产生；通过调整激光束的照射角度，改变所述衍射光强度；通过观察采集的衍射光强度，以持续调整激光束的照射角度，直到获得预期的衍射环；
10、步骤s24：对获取的衍射环进行预处理，所述预处理包括去噪、对比度增强和平滑处理，生成高质量衍射环；
11、步骤s25：基于高质量衍射环，构建细度信息检测模型，计算出高质量衍射环的中心坐标和半径，并基于半径，拟合出细度信息。
12、进一步的，所述等速循环取样包括：
13、通过筛板和振动器，使煤粉颗粒在煤粉管道中分布均匀；
14、通过改变煤粉管道内的总压和静压，来压缩煤粉管道内的空气流量，使煤粉颗粒流流动稳定；
15、在煤粉管道内设置取样点，所述取样点连接有取样管和回粉管；所述取样管中设置有引射器，所述引射器在压缩的空气流量作用下，产生负压，通过负压的作用，使煤粉颗粒被吸入取样管中；所述回粉管用于对煤粉颗粒取样完后，通过引射器将煤粉颗粒送回煤粉管道中，以实现等速循环取样。
16、进一步的，所述激光发射装置包括：蓝色二极管激光器电源、蓝色二极管激光器、准直透镜、扩束透镜和扩束镜，扩束透镜由前透镜和后透镜组成，其中，前透镜为凸透镜，后透镜为凹透镜。
17、进一步的，所述噪声影响最小化包括：
18、设置滤波器的第n个时刻的权重向量，记为ω(n)，设置滤波器的步长因子，记为μ；获取带有噪声的第n个时刻的输入信号，记为x(n)，获取第n个时刻的期望信号，记为d(n)；计算第n次迭代时的信号误差值e(n)＝d(n)-ω(n)tx(n)，更新第n+1次迭代时的权重向量ω(n+1)＝ω(n)+μe(n)x(n)；当信号误差值e(n)小于误差阈值时，迭代停止，输出ω(n)tx(n)和ω(n)；其中，t表示转置符号。
19、进一步的，所述构建细度信息检测模型，计算出高质量衍射环的中心坐标和半径，包括：
20、在所述高质量衍射环中选取l个数字点，用于描述所述高质量衍射环的边缘轮廓，将所述边缘轮廓记为s：{pi|i∈[1，l]}，且pi＝(xi，yi)，其中，pi表示第i个数字点，s表示比例尺，xi和yi分别表示数字点pi的横坐标和纵坐标；获取数字点pi处的数字曲率，记为ks(pi)；基于数字曲率ks(pi)，通过基本标准条件，判断数字点pi是否为角点，若为角点，则将数字点pi标记为边缘轮廓的像素点；依次平滑连接各像素点形成边缘圆。
21、进一步的，所述基本标准条件包括：第一基本标准条件和第二基本标准条件；所述第一基本标准条件为：|ks(pi)|≥max{|ks(pi)||i∈[i1，i2]}，其中，[i1，i2]表示以数字点pi为局部中心时，形成的数字点对应的编码号域，且i1为域的下限，i2为域的上限，max{·}表示最大取值符号；所述第二基本标准条件为ks(pi)≥u，u表示预设的曲率阈值；
22、若同时满足所述基本标准条件，则判断数字点pi为角点。
23、进一步的，所述构建细度信息检测模型，计算出高质量衍射环的中心坐标和半径，还包括：
24、基于边缘圆，分别计算圆中心的横坐标圆中心的纵坐标则圆中心表示为(h，k)；计算边缘圆的半径且ri2＝(xi-h)2+(yi-k)2，其中，n表示像素点的总数量。
25、进一步的，所述基于半径，拟合出细度信息，包括：
26、基于边缘圆，计算煤粉粒度的直径且d＝2r。
27、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
28、(1)本发明能够提供高精度的粒度分布数据，分辨率高，适合于细粒度分布的煤粉，尤其是在需要精确控制细度的场合；
29、(2)本发明提供的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，能够实时提供煤粉细度数据，有助于及时调整生产过程，提高生产效率；
30、(3)lms算法的结构相对简单，易于实现，计算量小，适合在资源受限的设备上使用，并且lms算法对系统的初始条件不是很敏感，即使是在不知道信号或噪声的统计特性的情况下也能很好地工作。lms算法能够根据输入信号和噪声的变化自动调整滤波器系数，本发明应用lms算法来对环境噪声进行抑制，能最小化输出信号与期望信号之间的均方误差，从而有效地抑制噪声。
1.基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述等速循环取样包括：
3.根据权利要求1所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述激光发射装置包括：蓝色二极管激光器电源、蓝色二极管激光器、准直透镜、扩束透镜和扩束镜，扩束透镜由前透镜和后透镜组成，其中，前透镜为凸透镜，后透镜为凹透镜。
4.根据权利要求1所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述噪声影响最小化包括：
5.根据权利要求1所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述构建细度信息检测模型，计算出高质量衍射环的中心坐标和半径，包括：
6.根据权利要求5所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述基本标准条件包括：第一基本标准条件和第二基本标准条件；所述第一基本标准条件为：|ks(pi)|≥max{|ks(pi)||i∈[i1，i2]}，其中，[i1，i2]表示以数字点pi为局部中心时，形成的数字点对应的编码号域，且i1为域的下限，i2为域的上限，max{·}表示最大取值符号；所述第二基本标准条件为ks(pi)≥u，u表示预设的曲率阈值；
7.根据权利要求6所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述构建细度信息检测模型，计算出高质量衍射环的中心坐标和半径，还包括：
8.根据权利要求7所述的基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测方法，其特征在于，所述基于半径，拟合出细度信息，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质用于承载计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.基于自适应滤波和激光衍射法的煤粉细度在线检测机制，其特征在于，包括：
