關于智能化選煤廠架構的探討

劉浩洋

[摘? ? 要 ]煤炭市場的“黃金時代”在現階段社會中已經結束，逐漸回落了的煤炭價格是多數煤炭企業經濟效益不理想的直接原因。但隨著國家對能源結構的不斷調整、社會對環境保護的重視以及在進口煤炭的沖擊下，導致煤炭企業的發展趨勢越來越緊迫，為了擺脫這種困境，煤炭企業就必須采取有效的措施。基于此，本文主要闡述了智能化建設的原則以及智能化選煤廠概念，進一步分析了選煤廠智能化發展的必要性與現狀，并對智能化選煤廠架構的方式進行了初步的探討。

[關鍵詞]智能化;選煤廠;架構

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]The "golden age" of coal market has ended in the present society， and the falling coal price is the direct reason why the economic benefit of most coal enterprises is not ideal.However， with the continuous adjustment of the energy structure， the attention of the society to environmental protection and the impact of imported coal， the development trend of coal enterprises is becoming more and more urgent.In order to get rid of this dilemma， coal enterprises must take effective measures.Based on this， this paper mainly expounds the principle of intelligent construction and the concept of intelligent coal preparation plant， further analyzes the necessity and present situation of intelligent development of coal preparation plant， and analyzes the structure of intelligent coal preparation plant? The formula is preliminarily discussed.

[Keywords]intelligent; coal preparation plant; structure

世界經濟的發展腳步在當前已經逐漸走向生產過程的信息化與智能化，工業4.0革命時期已經來到。作為傳統能源代表的煤炭，在此時期應充分運用智能化、自動化以及信息化的選煤工具，順應時代技術的發展趨勢。只有這樣，煤炭企業才能在激烈的市場競爭中贏得一席之地。如今煤炭企業要想實現選煤廠智能化發展仍存在較大的難度，處于巨大的改革壓力時期，因此，必須對傳統選煤廠的生產流程通過信息化、智能化技術進行改良，對智能化選煤廠架構進行充分利用，從而綜合提高煤炭企業的實力，實現傳統選煤廠的新生，實現高效高量的選煤成效。

1 智能化建設原則

以選煤專業技術為核心，以“經濟環保、先進實用”為原則，以先進智能技術與信息技術為手段，以實際需求為導向，適應先進技術的發展需求。結合選煤廠的實際生產情況，對技術的升級性與功能的拓展性進行充分考慮，從而保證在國內同行業中，系統的先進性屬于領先地位。

2 智能化選煤廠概念

一件事物是否智能，該事物對外界各種作用的響應就是評判的主要依據，是有針對性的按策略行事還是單一機械式，其對外界的處理決策與信息收集是否合理有效。自動化選煤廠從此角度而言，應向智能化選煤廠邁進，實現改進升級處理流程與信息收集是非常有必要的，應整合提升指令執行、決策、綜合信息呈現、數據分析挖掘以及信息采集等方面。選煤廠智能化的基礎就是自動化;選煤廠的智能化核心就是數據化;選煤廠的智能化手段就是信息化;選煤廠的智能化發展方向就是無人化;選煤廠的智能化展現就是可視化。應運用先進的計算機網絡技術，緊密結合洗選設備的特點與生產流程建設智能化選煤廠，消除各工作中信息的不對稱性，加強生產中對各項信息的收集，進而提供一個具有可靠性、高效性的生產體系，促進管理層作出正確的決策，并能達到減員增效、提高產品質量把控、優化生產組織結構的目的，將各項生產指令傳達到各個設備與崗位層面，對選煤行業的生產力進行有效的解放。

3 選煤廠智能化發展的必要性與現狀

3.1 選煤廠智能化發展的必要性

近年來，煤炭市場價格回落，屬于其的“黃金期”已過去，特別是在環保壓力的逐漸增大下，企業利潤大幅下滑，能源結構調整，進口煤炭在市場中占用的份額越來越大，帶來了巨大的沖擊，2018年與2019年，我國進口煤炭分別為3590.9萬t與3.27億t，增長幅度明顯較大。所以，是愈演愈烈的市場競爭中，煤炭洗選加工行業如果實現發展、脫穎而出，就必須提升其自身競爭能力。具體可從兩個方面提升選煤廠核心競爭力：第一，管理模式創新，努力降低成本，實現精干高效;第二，創新生產工藝技術優化，創造更加有利的先決條件，以此來滿足高水平的生產指標。

3.2 選煤廠智能化現狀

我國選煤廠在建國以來自動化技術經歷了PLC控制、小規模數字集成電路及半導體元件的程控器控制、繼電器邏輯控制三個階段。現階段選煤廠自動化還肩負了生產管理的職能，不再局限于生產過程的控制。當前選煤廠在信息時代等工業企業的生產管理系統也逐漸向智能化、信息化、網絡化方向發展。

重介質選煤設備是我國選煤廠的主要選煤設備，多數選煤廠的重介質洗選設備依然是手動的人工操作，不僅勞動強度大，而且操作效果也差，在一定程度上直接影響了選煤生產的過程。隨著人員年齡結構的老化，生產區域點愈來愈多面也越來越廣，人員短缺現象嚴重，在生產管理過程中，對于當前在線數據的功能，僅通過生產集控平臺進行查看，不具有生產過程數據歷史瀏覽、存儲以及實時收集的功能，后續的生產指標確定、預測工作、生產效果分析以及生產操作等仍需要大量人工來完成。而在視頻監控方面，針對突然出現的事件，人工監視時無法做出適當有效反應。另外，選煤廠集約化管理的下屬各分廠因為距離較遠，在信息溝通與傳遞過程中，僅依靠視頻或電話會議進行，導致信息反饋或傳達效果不理想，存在嚴重的滯后現象。

4 智能化選煤廠的具體架構方式

4.1 選煤廠數字化網絡向智能化網絡轉變的物理介質

構建智能化網絡最為關鍵的就是互聯互通各子系統，將信息發布在數據云平臺上，進行數據共享。應用各種軟件分析，對管理人員傳輸得到的結果，經過決策層反饋到大數據平臺，根據程序自動設定或人工設定與各子系統交換數據，并對反饋結果進行自動執行。

4.2 信息化讓指令傳達到人員、設備更為高效

指令的傳遞到位就是決策的落實，而傳遞的精準度與傳遞的速率就是指令的傳遞效果。現階段，業內仍然在通過傳統的方式下達檢修計劃、工作任務以及生產指令，審批文件層層轉達或是工作人員口口相告。前者需要具有一定的精準性但喪失了時效性，而后者在精準度及時效性方面都大打折扣。應使用高效的信息化平臺，大力建設智能化選煤廠，只有對平臺作用的充分利用與發揮，才能在信息化平臺上發布各系統的內容，提高工作的時效性與準確性。

4.3 推動產品結構優化

在智能化實施在選煤廠后，在智能平臺上，選煤廠可以擴展上下產業流，使智能化產業結構形成的更加完整。具體來說，向上游可以擴展到煤炭開采區，將礦井的各項數據錄入在平臺上，并登記煤田周邊環境的變化狀況與地質情況。同時，對于礦區的煤炭質量，可采用模型方式進行模擬，提供煤炭質量預測的數據支持，促進選煤廠生產工作的順利開展。向下游的方向可以進一步整合產品信息與市場信息，這樣對于市場的需求，選煤廠的產量和規格就可以更好的滿足，進而運用信息分析手段對選煤廠的生產方式與模式進行優化，改進選煤廠的生產條件，實現經濟效益最大化。通過對智能化管理方式的合理利用，不僅能將生產過程中的記錄與數據，在智能化平臺中自動生成以供檢查，還能實現合理統籌上下游的目的。通過后期的數據分析，能促進日后選煤廠的進一步發展，得出的產量情況分析報表，有利于選煤廠及時調整生產計劃，同時，還能實現有效信息的共享，可通過多個終端推送，使選煤廠更好的適應不斷變化的市場，產生更好的經濟效益。

4.4 建設全面的可視化平臺

在智能化建設過程中，可視化發揮著不可忽視的關鍵性作用，能為選煤廠的長遠發展提供有力的支持和幫助。選煤廠在實際生產過程中，可以將多個運行情況的預警系統與監控系統設置在工作人員的工作地點，這樣不僅能增加工作的可靠性與效率性，還有利于集中控制工作人員。同時，在對可視化工作方面進行構建過程中，應對整個智能化工作方式中其發揮的作用進行全面考慮，在收集相應監測數據時，盡可能采用移動終端方式，這樣才能對接收信息的及時性進行有效保證。另外，互聯網連接功能是該操作方式必須具備的，在生產流程管理時，能幫助管理人員實時進入系統，全面控制各個選煤過程中的狀態，實現全過程控制產品生產過程。對問題進行及時發現并處理就是建立可視化工作方式的主要目的，通過上述的工作管理工具利用可視化這一形式在對問題進行解決過程中進行協同管理，對不同時期的生產信息記錄進行查找，從而對工作效率進行大幅度提升。

4.5 智能化建設策略

（1）在選煤廠中應用智能巡檢報警系統。

應對覆蓋全廠的視頻監控網進行搭建，自主設定巡檢路線，設置監控網，沿途顯示設備的實時運行信息與實時視頻，出現報警可直接切換實時視頻與三維位置，在室內工作人員就可以實現對任務的巡檢與調度，不僅大幅度節省了人力與故障損失，還可以減少故障處理的反應時間。

（2）在選煤廠中應用自動智能系統浮選加藥。

該系統包括可以控制、投加以及儲存藥劑，在該系統中自動加藥，主要是根據污泥界面測量儀進行浮選自動加藥，從而實現自動加藥、精準加藥。

（3）在選煤廠中應用選煤廠故障支援系統。

在選煤廠中建設設備故障專家庫與知識庫，能在設備出現故障時，及時解決問題，通過在知識庫查詢，找到有效解決方法，若知識庫沒有，可通過專家庫進行會診，并在解決問題后，將方法錄入知識庫。同時，對于設備故障前后參數變化也可充分錄入到知識庫中，并結合巡檢報警系統，保證選煤廠的安全生產，實現設備故障預警。

（4）在選煤廠中應用煤質智能監測系統。

集自動數據上傳、留樣、檢測、采樣于一體的煤質智能檢測系統，可以實現對皮帶全斷面煤樣進行自動采取，將煤樣通過連接裝置送入快速煤質檢測系統的煤樣盒中，并可以對煤質結果進行離線快速測出，同時，將獲得的結果上傳到上位機，從而對選煤生產進行正確的指導。

（5）在選煤廠中應用智能衛生沖洗系統。

對攝像機等智能圖像識別技術裝備通過安裝智能網絡進行分析，對衛生區域“跑冒滴漏”的現象進行重點識別，通過智能控制，配合安裝專用沖洗管理，實現區域的智能沖洗。

5 結語

綜上所述，連續不斷的大生產與高度的機械化就是選煤廠的工作特征，各個生產環節都要在選煤廠生產中進行相互銜接，整個生產線極有可能受到一個小環節出現問題而導致停工，這不但會大大降低選煤廠的經濟效益，而且對選煤廠而言不異于一場災難。所以，就需對選煤廠進行改革，通過對管理模式與生產模式的智能化，使選煤廠能結合能源市場的實時變化，對總體的生產策略與生產決策進行及時改變，提高企業在市場中的競爭能力，實現其經濟效益的最大化。

參考文獻

[1] 李揚，高鴻.智能化選煤廠的架構設想[J].煤炭加工與綜合利用，2019（1）：45-50.

[2] 潘萬偉，郭俊璞.選煤廠手選車間智能化改造方案及技術經濟分析[J].能源與環保，2018，40（10）：154-158.

[3] 薛海峰. 關于智能化選煤廠架構的探討[J]. 計算機產品與流通， 2018（4）：144.

[4] 郭佐寧，高赟，薛忠新，等.張家峁選煤廠智能化建設架構設計研究[J].煤炭工程，2018，50（2）：37-39.

[5] 武文.智能化選煤廠中溜槽堆煤保護的應用與設計[J].內蒙古煤炭經濟，2017（1）：96.

[6] 陳震，郭楠，張楊，等.國內選煤廠自動化技術現狀及發展趨勢[J].煤炭與化工，2014，37（3）：10-12.

[7] 種亞剛，石曉軍，陳峰，等.機器視覺技術在選煤廠應用的研究現狀和進展[J].礦山機械，2017（7）：57-59.

[8] 王碧清，高贊，苗彥平，等.選煤廠智能化管理系統研究[J].技術與創新管理，2018，39（2）：211-214.

[9] 武濤，連曉圓，李陽，等.一種浮選機智能移動終端的設計與開發[J].礦冶，2018，27（2）：80-82.

[10] 楊大村.基于iHistorian的選煤廠MES系統設備智能化管理[J].煤炭加工與綜合利用，2017（5）：63-65.