智能化選煤廠的架構(gòu)設(shè)想

馮倉芬

徐州大屯工貿(mào)實業(yè)公司 江蘇徐州 221600

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)與時俱進，從人工生產(chǎn)到機械化生產(chǎn)，數(shù)字化生產(chǎn)，再到目前的數(shù)字化、智能化與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的糅合發(fā)展，煤礦的生產(chǎn)方式向技術(shù)高端化、人工智能化發(fā)展。智能化技術(shù)基礎(chǔ)的物理介質(zhì)關(guān)鍵是網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)建，構(gòu)建高效、高速、穩(wěn)定的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和暢通的MIS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)，是支撐選煤廠數(shù)字化、智能化的先決條件[1]。

1 智能化建設(shè)原則

以“經(jīng)濟環(huán)保、先進實用”為原則，以選煤專業(yè)技術(shù)為核心，以實際需求為導(dǎo)向，以先進信息和智能技術(shù)為手段，適應(yīng)選煤廠實際生產(chǎn)情況，適應(yīng)先進技術(shù)發(fā)展要求，充分考慮功能的拓展性和技術(shù)的升級性，保證系統(tǒng)先進性和在國內(nèi)同行業(yè)中的領(lǐng)先地位。

2 智能化選煤廠概念

一件事物是否智能，評判的依據(jù)往往來源于該事物對外界各種作用的響應(yīng)方式，是單一機械式的響應(yīng)還是有針對性的按策略行事，其對外界的信息收集及處理決策是否合理有效。從這個角度來看，自動化選煤廠要向智能化選煤廠躍遷，必須實現(xiàn)信息收集及處理流程的改進升級，著重從信息采集、數(shù)據(jù)分析挖掘、綜合信息呈現(xiàn)、決策及指令執(zhí)行方面進行整合提升。自動化是選煤廠智能化的基礎(chǔ)；信息化是選煤廠智能化的手段；數(shù)據(jù)化是選煤廠智能化的核心；可視化是選煤廠智能化的展現(xiàn)；無人化是選煤廠智能化的方向。建設(shè)智能化選煤廠應(yīng)緊密結(jié)合生產(chǎn)流程、洗選設(shè)備的特點，運用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加強生產(chǎn)運行中對各項基礎(chǔ)信息的收集，消除各工作環(huán)節(jié)中的信息不對稱性，為管理層提供一個更為高效、可靠的生產(chǎn)決策體系，并能將各項生產(chǎn)指令及時傳達到崗位、設(shè)備層面，達到優(yōu)化生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品質(zhì)量把控、減員增效的目的，進一步解放選煤行業(yè)的生產(chǎn)力。

3 選煤廠數(shù)字化、智能化物理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

3.1 選煤廠數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)向智能化網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變的物理介質(zhì)構(gòu)建思路

智能化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的關(guān)鍵思路是，首先對各子系統(tǒng)進行互聯(lián)互通，然后數(shù)據(jù)共享，發(fā)布在大數(shù)據(jù)的云平臺上；應(yīng)用各種軟件進行分析，把結(jié)果發(fā)布給管理人員，經(jīng)過決策層后再反饋至大數(shù)據(jù)平臺；通過人工設(shè)定或者根據(jù)程序設(shè)定自動與各子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，自動執(zhí)行反饋結(jié)果。

3.2 應(yīng)引入計算機算法對數(shù)據(jù)進行分析處理、挖掘

煤炭的洗選生產(chǎn)是一個多變量復(fù)雜系統(tǒng)，時時刻刻都在產(chǎn)生龐大數(shù)據(jù)。在過去，受限于技術(shù)手段及人員精力的局限性，無法對每一條數(shù)據(jù)進行精確分析，無法對多個看似無關(guān)的組合數(shù)據(jù)間的隱含關(guān)系進行挖掘，技術(shù)分析時效性欠缺。未來，隨著競爭日益激烈，煤炭洗選業(yè)在追求效益最大的道路上將越走越深，管理也將越來越臻于精細，智能化選煤廠必須正視各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)的重要意義。生產(chǎn)系統(tǒng)算法將對海量歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行挖掘，找出特征值，通過擬合回歸出多種變量間的潛在制約關(guān)系，得出在某一生產(chǎn)狀態(tài)下，為獲得期待產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)進行哪些最優(yōu)調(diào)整。同時，深度學(xué)習(xí)算法能夠?qū)Y(jié)論進行不斷迭代，隨著系統(tǒng)運行的深入，不斷逼近最優(yōu)解。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測方面，算法將進行兩項對比。一是將設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)與“專家系統(tǒng)”中故障設(shè)備特征值進行對比，及時篩查出潛在故障設(shè)備；二是將設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)與其歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)進行對比，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化趨勢，及時預(yù)警[2]。

3.3 信息化讓指令傳達到人員、設(shè)備更為高效

決策的落實首先取決于指令的傳遞到位，而指令的傳遞效果主要體現(xiàn)在傳遞速率和精準度上。目前，業(yè)內(nèi)主要生產(chǎn)指令、工作任務(wù)、檢修計劃的下達主要還是通過傳統(tǒng)方式，人員口口相告，或是審批文件層層轉(zhuǎn)達。前者在時效性、精準度上都存在折扣，后者在確保精準的前提下喪失了時效性。智能選煤廠應(yīng)大力建設(shè)、使用高效的信息化平臺，充分發(fā)揮平臺作用，逐步將各項傳統(tǒng)工作轉(zhuǎn)移至信息化平臺發(fā)布。

3.4 智能化建設(shè)策略

選煤廠智能巡檢報警系統(tǒng)。搭建一套覆蓋全廠的視頻監(jiān)控網(wǎng)，設(shè)備監(jiān)控網(wǎng)，自主設(shè)定巡檢路線，沿途顯示實時視頻、設(shè)備的實時運行信息，出現(xiàn)報警可以直接切換到三維位置及實時視頻，人員可在室內(nèi)實現(xiàn)巡檢+調(diào)度任務(wù)，減少故障處理反應(yīng)時間，節(jié)省人力及故障后續(xù)損失。選煤廠濃縮、浮選自動智能系統(tǒng)。主要包含藥劑儲存、投加、控制，濃縮自動加藥根據(jù)污泥界面測量儀（E+H）實現(xiàn)自動加藥，浮選自動加藥實現(xiàn)精準加藥。選煤廠故障支援系統(tǒng)。建設(shè)選煤廠設(shè)備故障知識庫及專家?guī)?，出現(xiàn)故障時，查詢知識庫予以解決，不在知識庫內(nèi)，通知專家?guī)爝M行會診，排除故障后，錄入知識庫。更可記錄設(shè)備故障前后參數(shù)變化，結(jié)合巡檢報警系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警。煤質(zhì)智能監(jiān)測系統(tǒng)。煤質(zhì)智能檢測系統(tǒng)集自動采樣、檢測、留樣、數(shù)據(jù)上傳于一體。實現(xiàn)自動采取皮帶全斷面煤樣，通過連接裝置直接將煤樣送入快速煤質(zhì)檢測系統(tǒng)的煤樣盒內(nèi)，離線快速測出煤質(zhì)結(jié)果，并將檢測數(shù)據(jù)實時上傳到上位機指導(dǎo)選煤生產(chǎn)。智能衛(wèi)生沖洗系統(tǒng)。安裝智能網(wǎng)絡(luò)分析攝像機等智能圖像識別技術(shù)裝備，識別重點衛(wèi)生區(qū)域“跑冒滴漏”情況，配合安裝的專用沖洗管理，通過智能控制，實現(xiàn)區(qū)域的智能沖洗[3]。

4 結(jié)語

總之，把數(shù)據(jù)導(dǎo)入ERP系統(tǒng)中，為決策層提供決策依據(jù)，制定適合集團發(fā)展方針策略，切實提升管理水平，同時精準化的對下屬單位減員增效，節(jié)約成本，做到生產(chǎn)高效、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，完全達到客戶定制化產(chǎn)品，柔性生產(chǎn)，提高企業(yè)效益。