當(dāng)前選煤廠智能化建設(shè)的技術(shù)路線與內(nèi)容獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

當(dāng)前選煤廠智能化建設(shè)的技術(shù)路線與內(nèi)容獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】如今，越來(lái)越多的選煤廠參與到智能化建設(shè)中，這也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃，同時(shí)也是在目前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，煤炭企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然選擇。鑒于此，本文就當(dāng)前選煤廠智能化建設(shè)的技術(shù)路線與內(nèi)容展開(kāi)探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

【關(guān)鍵詞】智能化選煤廠建設(shè);智能決策;生產(chǎn)管理

1.智能化選煤廠概述

智能化是指由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、人工智能技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)某一個(gè)方面的應(yīng)用。智能化必須與行業(yè)技術(shù)相結(jié)合，是應(yīng)用一系列相關(guān)現(xiàn)代技術(shù)，解決行業(yè)問(wèn)題的過(guò)程。選煤智能化的內(nèi)涵是以現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)為手段，以集成和利用全流程信息資源為起點(diǎn)，開(kāi)發(fā)選煤智能化工具，全生產(chǎn)鏈依靠智能控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分離，依靠智能管理實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理，依靠智能裝備保障與提升生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性和智能程度，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)狀態(tài)與效益最優(yōu)。

2.當(dāng)前選煤廠智能化建設(shè)的技術(shù)路線

2.1完善基礎(chǔ)建設(shè)

這是智能化建設(shè)的基礎(chǔ)，包括但不限于：在線監(jiān)測(cè)的完善，如增設(shè)在線測(cè)灰儀、自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)裝置、測(cè)溫測(cè)振裝置等;節(jié)能環(huán)保控制的完善，如完善泵類系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、灑水除塵系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等;安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完善，如危險(xiǎn)氣體監(jiān)測(cè)、感溫感煙監(jiān)測(cè)、智能視頻音頻監(jiān)測(cè)以及人員定位系統(tǒng)等;對(duì)膠帶、刮板、篩子等設(shè)備保護(hù)的完善;將輔助設(shè)備納入集控系統(tǒng);完善供配電系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，屏蔽因廠家、協(xié)議等原因造成的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異，使通信和數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化，最終將采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)平臺(tái)，為智能化的生產(chǎn)監(jiān)控管理和分析決策做準(zhǔn)備。

2.2傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

遵循開(kāi)放閉合原則設(shè)計(jì)了新的選煤廠標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)絡(luò)。將現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)分為萬(wàn)兆網(wǎng)、千兆網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的可靠性、速率、延時(shí)性等要求，將設(shè)備接入到不同的網(wǎng)絡(luò)。帶寬小、可靠性要求高的設(shè)備，接入到千兆網(wǎng);帶寬大、延時(shí)性要求較低的設(shè)備，接入到萬(wàn)兆網(wǎng);現(xiàn)場(chǎng)安裝不方便、支持無(wú)線的設(shè)備接入到無(wú)線網(wǎng)。核心使用2個(gè)交換機(jī)互為冗余，保證可靠性。企業(yè)云計(jì)算中心的服務(wù)器可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中的所有數(shù)據(jù)，建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)平臺(tái)、智能化應(yīng)用平臺(tái)、綜合視頻平臺(tái)和擴(kuò)展業(yè)務(wù)平臺(tái)。深度開(kāi)發(fā)組態(tài)系統(tǒng)和視頻、智能化業(yè)務(wù)應(yīng)用的整合，調(diào)度指揮中心的計(jì)算機(jī)既可以操作設(shè)備、預(yù)覽視頻，又可以進(jìn)行智能化應(yīng)用。通過(guò)電信專線將選煤廠信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接，開(kāi)放智能化業(yè)務(wù)功能。

2.3智能化生產(chǎn)控制建設(shè)

主要是對(duì)生產(chǎn)控制及節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行智能化建設(shè)，包括重介密度控制智能化，實(shí)現(xiàn)通過(guò)灰分變化預(yù)測(cè)、實(shí)現(xiàn)重介密度自動(dòng)調(diào)節(jié);壓濾控制智能化，實(shí)現(xiàn)由單機(jī)控制到智能聯(lián)動(dòng)的轉(zhuǎn)換;濃縮加藥控制智能化，實(shí)現(xiàn)根據(jù)濃縮池的溢流水水質(zhì)動(dòng)態(tài)智能優(yōu)化調(diào)節(jié)藥劑使用量;浮選自動(dòng)化控制智能化，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)智能計(jì)算和調(diào)節(jié)浮選藥劑使用量;智能節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)負(fù)載智能跟蹤控制和優(yōu)化系統(tǒng)啟動(dòng)流程，形成最優(yōu)能耗方案;智能照明控制，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能開(kāi)關(guān)及亮度調(diào)節(jié)，并與人員定位結(jié)合實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈亮，人走燈滅;智能配煤系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求計(jì)算配煤方案，提供最優(yōu)生產(chǎn)決策方案，通過(guò)在線方案調(diào)整，達(dá)到智能配煤的目的;無(wú)人值守地磅計(jì)量系統(tǒng)，以車牌自動(dòng)識(shí)別為手段，自動(dòng)控制地磅周邊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)防稱重作弊、無(wú)人自動(dòng)裝車等智能化操作;智能供配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電室生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與分析、機(jī)器人巡檢與跟蹤以及網(wǎng)管式停送電管理，保障停送電的可靠性與安全性。

2.4智能化生產(chǎn)管理建設(shè)

在選煤廠信息化管理的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)管理的實(shí)際情況，從各方面完善選煤廠的智能化管理。主要包括：設(shè)備全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠主要電氣設(shè)備的閉環(huán)式管理，對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障報(bào)警、隱患排查、檢修提醒、趨勢(shì)分析及模型預(yù)測(cè)，建立設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，提升設(shè)備的綜合效率，降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本;生產(chǎn)計(jì)劃管理，實(shí)現(xiàn)多種計(jì)劃閉環(huán)管理、精細(xì)化作業(yè)計(jì)劃管理和多要素計(jì)劃全面管理，保證生產(chǎn)有序進(jìn)行;生產(chǎn)調(diào)度管理，記錄調(diào)度數(shù)據(jù)及重大調(diào)度事件，匯總分析，及時(shí)糾正偏差，保障生產(chǎn)活動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行;煤質(zhì)化驗(yàn)管理，全過(guò)程記錄質(zhì)量數(shù)據(jù)，跟蹤質(zhì)量變化，繪制選煤專業(yè)曲線指導(dǎo)生產(chǎn)，預(yù)測(cè)分析生成最優(yōu)化方案;物資管理，流程化管理物資信息，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存報(bào)警和物資的匹配更替。

3.當(dāng)前智能化建設(shè)的主要內(nèi)容

3.1智能視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控一直是選煤廠的標(biāo)準(zhǔn)配置。在模擬信號(hào)時(shí)代，往往只能起到實(shí)時(shí)監(jiān)控與事后追查的功能?，F(xiàn)在智能視頻技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其機(jī)器視覺(jué)功能完全可以參與生產(chǎn)控制，不僅如此，經(jīng)過(guò)智能化的開(kāi)發(fā)，還可實(shí)現(xiàn)很多特定的功能，比如故障識(shí)別、崗位監(jiān)督等。

3.2配電室

無(wú)人值守配電室是選煤廠最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其操作與管理的規(guī)范性直接決定設(shè)備與系統(tǒng)的安全，因此對(duì)人的專業(yè)性要求很高。實(shí)現(xiàn)配電室無(wú)人值守，可減少人的不穩(wěn)定因素，在減少崗位人員的同時(shí)，起到提高系統(tǒng)安全的作用。要實(shí)現(xiàn)配電室無(wú)人值守，首先要完成一系列的基礎(chǔ)功能建設(shè)，包括數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程停送電、環(huán)境監(jiān)測(cè)等;其次要通過(guò)流程設(shè)計(jì)，整合生產(chǎn)集控、配電監(jiān)控、巡檢機(jī)器人以及信息管理等多個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電室操作監(jiān)管全流程覆蓋;最后，全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能耗自動(dòng)采集與統(tǒng)計(jì)分析、停送電無(wú)紙化審批、故障自診斷、環(huán)境安全自診斷等一系列的功能目標(biāo)。特別是停送電無(wú)紙化審批功能，能極大地改變現(xiàn)有管理模式，提高檢修停送電效率。

3.3汽車裝車無(wú)人值守稱重系統(tǒng)

汽車裝車銷售一般包括裝車控制系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)以及銷售管理系統(tǒng)等。以往這些系統(tǒng)往往各自獨(dú)立，而且都離不開(kāi)人員操作。現(xiàn)在基礎(chǔ)條件允許的選煤廠，經(jīng)過(guò)改造完全可以實(shí)現(xiàn)汽車定量自動(dòng)裝車，徹底擺脫崗位人員的操作。即便因?yàn)榛A(chǔ)條件限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人裝車，也可以實(shí)現(xiàn)稱重?zé)o人值守。無(wú)人值守稱重系統(tǒng)可以基于企業(yè)現(xiàn)有銷售裝車管理流程，通過(guò)設(shè)計(jì)車輛識(shí)別、流程引導(dǎo)、自動(dòng)稱重、自助打印出票等一系列相互關(guān)聯(lián)的智能化環(huán)節(jié)，開(kāi)發(fā)配套的信息管理平臺(tái)和移動(dòng)管理平臺(tái)，在杜絕各類形式的裝車作弊的同時(shí)，真正做到少人或無(wú)人值守。

3.4選煤廠MES與移動(dòng)管理平臺(tái)

選煤廠MES是選煤廠信息管理平臺(tái)，是選煤廠智能化的核心，與之配套的還有移動(dòng)管理平臺(tái)。選煤廠MES是將底層系統(tǒng)的信息采集上來(lái)之后，通過(guò)深度的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)，使得企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理得到質(zhì)的提升。具體功能包括生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的透明化、精細(xì)化管理以及綜合分析與智能決策等。移動(dòng)管理平臺(tái)基本涵蓋了MES的大部分功能，具備信息查詢、申請(qǐng)、審批，任務(wù)設(shè)備控提交控制等功能。移動(dòng)管理平臺(tái)可通過(guò)規(guī)范化企業(yè)現(xiàn)有管理流程，采用流程驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)制，真正實(shí)現(xiàn)全員管理。

結(jié)語(yǔ)

智能化選煤廠建設(shè)以及到選煤生產(chǎn)管理過(guò)程的方方面面，從洗選加工到裝車