新建選煤廠智能化系統(tǒng)規(guī)劃的相關探討

魏二強

（平頂山中選自控系統(tǒng)有限公司，河南 平頂山 467000）

近年來，隨著中國社會經濟的快速發(fā)展，重工業(yè)發(fā)展的速度越來越快。煤炭是重工業(yè)的主要能源，在重工業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。因此，近年來，中國的煤炭加工廠的發(fā)展也越來越快。近年來，隨著社會和時代的不斷進步，選煤廠的技術水平也在不斷提高，選煤工藝得到了改進和創(chuàng)新。在這種情況下，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)已經發(fā)生了一些變化，特別是在新時代。選煤廠引入了計算機和網絡技術，這為選煤廠的中央控制系統(tǒng)的運行提出了新的要求。目前，中國的選煤廠已經開始向集成化和智能化方向發(fā)展。隨著改進和創(chuàng)新，自動化系統(tǒng)的功能將越來越強大，從而為生產管理提供科學依據。

1 新建選煤廠人工系統(tǒng)的現(xiàn)狀概述

1.1 系統(tǒng)概述

新建的選煤廠采用國內外先進的選煤技術，并選擇了以提高潔凈煤產量為主要目標的設計方案。根據當前的生產規(guī)模選擇煤礦的類型。在設計過程中，礦山的生產能力還留有一定的余量，相比之下，原始煤層非常分散，不同煤層中含有許多木材塊，大量的煤渣和其他雜質，其質量無法確定。選煤廠中的潔凈煤率和選煤價格在很大程度上取決于煤質量。為了有效解決現(xiàn)有問題，有必要進行粗煤的預處理，選擇其中所含的雜質，提高清潔煤的收率。智能生產控制系統(tǒng)建設主要增加相關在線監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)選煤廠對產品質量的控制；對選煤廠需要人工操作的設備進行升級，并規(guī)劃智能設備功能模塊，通過系統(tǒng)自動、智能運行代替人工操作，實現(xiàn)生產過程控制；通過智能平臺的搭建，進一步提高選煤廠監(jiān)測、監(jiān)控效率，提高單位員工功效，最終保證生產的連續(xù)和安全，主要面向于選煤廠生產管理。智能生產控制系統(tǒng)可構建功能包括淺槽分選密度智能控制、智能壓濾、智能加藥、智能啟停、智能裝車、智能集控室。

1.2 人工系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)上，操作員將移動帶移動到位，而操作員的配置取決于碳倉的數(shù)量。操作員通過液壓泵站馬達切換手動換向閥以選擇加油口。煤斗配有料位計，并且煤斗信號被傳輸?shù)郊锌刂剖摇＜锌刂迫藛T根據位置通過對講機向崗位的操作工人發(fā)出指示。集控人員首先將皮帶移至適當?shù)奶汲隹?，然后打開泵站并操作泵站的手動止回閥手柄以調節(jié)板的位置。這種方法的缺點是：程序復雜，執(zhí)行速度慢，位置校正不正確，需要調度員和現(xiàn)場人員重新批準。該過程效率低下且容易出錯；更換不同的煤箱時，必須停止運煤，這會影響生產。連續(xù)性：在此過程中，煤塵較高，現(xiàn)場環(huán)境惡劣。同時，移動安全帶是一種危險的設備，會對施工現(xiàn)場人員的人身安全構成重大隱患。

1.3 新建選煤廠智能化系統(tǒng)規(guī)劃建立過程中所面對的難題

限制智能系統(tǒng)應用的主要原因有幾個局限性：第一，缺乏可靠的煤斗定位，現(xiàn)有的煤倉通常只設置一臺料位計，檢測出的煤倉料位也只是一個點的信號。除煤斗內部信號外環(huán)境惡劣，碳塵高，安裝后未進行調平裝置的清潔和維護，這是物位測量不準確的主要原因。第二，移動車道的傳統(tǒng)設計僅由軌道兩端的汽車?？空緵Q定。位置開關被移動的皮帶或刮板電機鎖定，并且缺少精確的定位系統(tǒng)。當?shù)夭僮魅藛T必須目視確定皮帶或刮板的位置；三是兩個相鄰筒倉之間的距離約為10 ～15m；如果在處理過程中需要移動磁帶，則需要將其掛起，并且僅在將磁帶移動到會中斷該過程并影響整個系統(tǒng)運行的位置時才起作用。第四，缺乏用于按碳類型，碳質量和位置管理移動帶的專業(yè)工具包。

2 選煤廠智能化管理的目標與理念

2.1 選煤廠智能化管理的目標

選煤廠的智能水平不斷提高，超越了智能支持技術的核心：依靠大數(shù)據系統(tǒng)和云平臺以及智能云計算環(huán)境，依靠可靠的高性能智能設備，智能的洗選過程管理以及整個生產過程都是智能的。多方向信息資源的管理，集中和共享，智能決策，智能升級旨在提高清潔煤的利用速度，合理減少材料消耗，提高公司成本效益，實現(xiàn)目標隔離，出色的管理和可靠的智能設備。

2.2 選煤廠智能化管理的理念

管理是指通過在特定環(huán)境中進行計劃、組織、促進、協(xié)調和控制，建立程序并營造實現(xiàn)預定目標的氛圍來有效分配組織的人力、物力、財力、信息和其他資源的練習過程。智能管理是一種新技術和新手段，它是與諸如人工智能和管理學科，知識工程和系統(tǒng)工程，計算機技術和通信技術，軟件工程和信息工程等新興學科相交和滲透而形成的。智能級智能控制系統(tǒng)及設計理論，方法和實現(xiàn)技術。

3 新建選煤廠智能化系統(tǒng)規(guī)劃與架構

3.1 智能監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)建設

智能監(jiān)視和監(jiān)視系統(tǒng)更新的基本結構包括：智能監(jiān)視，智能圖像識別和人員定位。在線設備狀態(tài)監(jiān)控。實時設備狀態(tài)監(jiān)控。實時監(jiān)控智能監(jiān)控設備的生產狀態(tài)和參數(shù)，考慮到現(xiàn)場的實際硬件條件，PLC 可以準確監(jiān)控，并且系統(tǒng)可以在操作員面前實時預測信息。設備遠程控制是每個設備的單獨控制頁面，可以根據生產要求自由跳轉，調用其他頁面和模塊，并使用界面實時遠程控制各種設備參數(shù)，以便與PLC 進行實時，便捷的交互。

智能化的圖像識別技術是利用圖像識別技術在發(fā)生故障時實時監(jiān)視設備最重要的部分，以及提供警報的智能警報模塊。視頻識別系統(tǒng)由照相機，光源，傳輸和交換設備，視頻記錄設備，計算服務器等組成。它易于安裝和維護。根據圖像對比技術，實時判斷設備運行狀態(tài)是否正常。

此外，還對員工狀況進行了實時監(jiān)控。定位模塊可以實現(xiàn)人員實時定位監(jiān)控，并在監(jiān)控屏幕上清楚地了解人員分布情況，包括人員實時定位和歷史軌跡查詢。在線設備狀態(tài)監(jiān)控。設備狀態(tài)監(jiān)控包括在線振動，溫度和電流監(jiān)控。通過將監(jiān)視數(shù)據連接到智能系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)視，可以生成監(jiān)視曲線，并可以在異常情況下及時報告警報。

3.2 智能生產控制系統(tǒng)建設

智能生產控制系統(tǒng)的開發(fā)實質上增加了適當?shù)脑诰€監(jiān)測傳感器，以實現(xiàn)選煤廠的質量控制，升級選煤廠中手動操作所需的設備，并設計智能設備功能模塊，以自動和智能系統(tǒng)控制代替手動控制。實現(xiàn)生產過程控制；通過建立智能平臺，進一步提高選煤廠的監(jiān)控效率，提高單位人員的工作效率，最終確保生產的連續(xù)性和安全性，主要是針對選煤廠的生產管理?？梢栽O計具有先進功能的生產控制系統(tǒng)，包括智能淺槽分選密度控制，智能壓力過濾，智能配料，智能啟動和停止，智能配煤系統(tǒng)，智能加藥，智能入選，智能裝載和智能集中控制室等。

先進的淺槽分選密度控制。在入選淺槽前增加灰分儀，在入選原煤膠帶機和產品煤膠帶機增加灰分儀，按客戶要求設定產品煤質，根據入出煤質調節(jié)重介密度，實現(xiàn)密度的自動調節(jié)，生產出客戶要求的產品煤。在合介管道上增加磁性物含量計，根據合介密度及磁性物含量計算出煤泥含量，自動調節(jié)分流閥以保證合介的質量。

智能裝載系統(tǒng)智能汽車裝載系統(tǒng)從根本上取代了老廠的手動裝載功能。當車輛進入空車稱重區(qū)域時，系統(tǒng)將自動識別車輛牌照，并將裝載和車輛信息輸入系統(tǒng)；車輛進入重車稱重區(qū)時，根據系統(tǒng)信息給車輛定量裝載對應的產品煤，完畢后打印票證。在裝載車道上安裝車輛識別傳感器，以執(zhí)行車輛校正和定位命令的功能。

3.3 智能綜合管理系統(tǒng)建設

先進的綜合管理系統(tǒng)可以包括報告管理，電源管理，生產分析系統(tǒng)，智能任務模塊，設備信息賬戶管理，智能點檢查管理，設備維護管理，設備潤滑管理，備件和材料管理等功能。輸出分析系統(tǒng)可以實現(xiàn)諸如再生率分析，粗煤質量分析，分選指標分析，產品合格率分析和產量分析等功能。通過分析各種數(shù)據，及時制定調整計劃，可以穩(wěn)定產品質量。智能點檢控制主要用于根據設計規(guī)范將基本設備監(jiān)測數(shù)據（振動，溫度，電流）連接到智能系統(tǒng)，實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)，自動產生異常數(shù)據報警，自動進行設備維修生成；物料管理系統(tǒng)可以實時實現(xiàn)庫存查詢和登記，備件消耗和庫存，自動分析備件消耗并合理減少庫存。

4 結語

先進的配送倉庫系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人值守的配送倉庫操作，使操作員擺脫惡劣的環(huán)境，這也是煤炭行業(yè)推動的智能選煤廠的重要生產鏈。該系統(tǒng)特別適用于粗煤倉系統(tǒng)，該系統(tǒng)與礦山生產緊密相關，并且對生產的連續(xù)性有很高的要求。