365t摘要：随着我国工业化进程不断加速,产业逐步升级,选煤技术也在逐步提升。煤炭工业高质量发展将成为我国煤炭行业的主旋律,目标是构建智能、高效、绿、安全、和谐的现代化煤炭工业体系。其核心的技术支撑在于煤矿智能化。将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统,实现煤矿开采、煤炭洗选全过程的智能化运行,对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。 关键词：选煤厂；智能化建设；研究与实践
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引言
煤炭消费量占据我国能源总体消费量的70%以上,在当前“双碳”政策的大背景下,虽然煤炭消费总量和增速在可预期的将来会受到挤压,但即使煤炭不再作为燃料使用,它依然将作为重要的化工原料,依然是我国的基础能源和兜底能源。第四次工业革命是科技革命,煤炭行业改革发展的历史,是一部煤炭行业坚持科技创新、推动科技进步,以科技创新和科技进步实现煤炭工
业科学发展、跨越发展、转型发展的历史。选煤行业向着智能化发展是时代发展的必然。选煤厂需要通过技术进步实现企业管理升级,智能化技术在选煤行业的应用将成为主要的发展方向。
1基础设施(自动化)完善
(1)公司统建了千兆主干网、运营商提供服务的4G工业无线网络。(2)建成的生产集中控制组态界面可实时显示生产系统、设备运行状态、分选密度、入料压力、液位、电流、耙位、扭矩、煤量、仓位等生产数据。(3)关键设备的电机、减速机、轴承组件、滚筒轴承等部件安装了温度、振动传感器，电流值由综合保护器进行监测，符合AQ1010要求。(4)带式输送机设置电动机综合保护、联锁、急停、堵塞、失速等保护，对应信息接入生产集中控制组态界面。(5)刮板机设置综合保护、联锁、急停、堵塞、断链、跳链等保护。(6)刮板机、筛分机、泵、破碎机等主要生产设备配置了温度、振动传感器，筛下水设置防堵塞保护，各类泵冷却水加装了压力监测装置。(7)生产集中控制系统对全厂主要生产环节全部实现自动化控制与检测，工业视频系统对关键设备和关键环节进行监控。
2基本架构
智能化选煤厂基本架构分为四层,即:设备层、控制层、管理层、决策层。设备层主要包括网络设备、机电设备及检测仪表、保护装置、配电设备等;控制层主要包括基础自动化和智能控制,基础自动化主要包括生产集中控制系统、设备状态监测系统、视频监控系统、调度通信系统、安全监测系统等,智能控制主要包括生产过程智能控制、智能仓储与配煤、智能装车、智能集控、智能视频、智能停送电等;管理层主要包括生产管理、机电管理、安全管理、经营管理、节能与环保管理、安全与职业健康管理等;决策层主要包括综合分析、智能决策等。钢木模板
3行业建设标准
智能化选煤厂建设标准由中国煤炭加工利用协会提出,正式列入中国煤炭加工利用协会2019年第一批团体标准制修订项目,项目编号为T/CCT5—2019,项目名称为《智能化选煤厂建设通用技术规范》,2020年10月10日发布,2021年1月1日实施。建设标准在编制过程中,得到了业内众多单位的踊跃支持,很多单位都不同程度地参与了标准的起草或提出了宝贵的修改意见。在征求意见期间,多家单位积极参与,提出修改意见,使标准具有了相当的实践基础,对我国智能化选煤厂建设具有较高的参考价值。
4经调查统计,选煤厂推进智能化建设最迫切需要解决的问题有
(1)智能化建设缺少相应人才,亟需相关人才引进和人才培养。智能化设备设施及软件后期维护保养人员缺失的情况在各大煤炭企业均有出现。智能化相关人才的技术要求较高,人员组织方面,更要优化人员结构,使资源配置更加合理;(2)需要实现智能管理分析、智能决策系统等功能;(3)选煤生产工艺中关键部分的质量在线监测系统、计量系统的准确性需要进一步提升。目前重介系统、浮选系统的自动控制仍无法实现真正意义上的闭环控制。仓位、液位的检测准确性,灰分仪、带式输送机计量准确性仍需提升。原煤质量监测精度有待提升,但中子活化煤质监测仪投入费用大;(4)现场多数传感器可靠性低,易产生误报警,缺少传感器的自检设施;(5)需实现生产中浮沉试验的自动检测,智能停送电,火车装车系统无人化、智能化等;(6)部分基础设备、设施陈旧,需要更换升级,提升设备单机智能化水平,网络及云平台基础设施服务水平。若在已投产的生产系统中实施智能化改造,现有的仪器、仪表、在线监测设备不具备安装条件或条件较差,提升研发、改造难度大。
5智能装车系统
紧密融合装车参数精确感知、过程控制和人工智能的技术，以生产和管理智能控制为思路，
研发了基于原有工程基础升级改造的智能装车系统，实现了智能化的快速装车控制，推进煤炭加工利用全过程的智能化。主要建设内容有:①构建了信息无线交互展示的大型智能装车系统模式;②基于智能传感技术装车系统过程参数的精准感知，包括车速的精准测量与控制，车辆信息的智能识别，车厢及执行机构的精准感知;③装车参数的智能分析，通过对煤种、规格品种及其特性等性能指标的大数据智能分析，研究了闸板操控、溜槽相对位置移动规律，建立了人工智能精准控制算法和控制策略，实现了火车速度变化、车厢精准位置和闸板、溜槽以及平车、抑尘等装车单元的协同控制，有效解决了因装车煤种、规格变化导致的装车不平整、超载、偏载容易引发铁路运输事故的技术难题;④装车过程的智能控制，依据感知车型信息、车速信息以及煤的类别性质，以智能控制算法为核心，系统能够实现自动配煤、溜槽和闸板的精准控制，实现全过程的无人参与;⑤安装激光轮廓扫描装置、点云数据分析工作站，采集空车和重车点云数据;通过激光雷达三维扫描分析处理平台对点云数据的分析，空车侧识别火车车厢空车三维模型、车厢实时坐标位置、实时车速，重车侧识别重车装煤三维模型、车厢实时坐标位置、实时车速，运算超偏载结果，并在装车过程中测算装车三维模型，通过EIP协议与装车站集控PLC系统通讯，满足全自动智能装车数据要求。
UCN-11
压铸机料筒的设计结束语
我国智能化选煤厂建设还刚刚起步,即将进入加速发展的阶段。经过产学研的共同努力,已经取得了局部的技术突破,但是还存在着基础关键技术没有突破,智能化网络架构和数据接口、数据标准化等环节还十分薄弱,还缺乏强大的智能分析工具,还不能够支撑智能管理和智能决策。选煤厂的经营决策、资源配置计划、生产调度仍然严重依靠工作经验。选煤行业高端的工程技术与管理人员严重不足。多数选煤厂用工数量依然较大,人员工效相对较低,不能适应智能化大潮的要求。随着智能化的发展,人才需要将更集中在高水平的技术人员,这需要在发展中通过新的用工模式和管理模式来解决。智能化的发展将伴随着企业生产模式的变化,带来机制创新和管理创新。
参考文献
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