選煤廠智能化建設(shè)

張峰

陜西普賽斯設(shè)計工程有限公司 陜西西安 710065

1 智能化選煤廠的概念及主要特征

1.1 智能化選煤廠的概念

智能化選煤廠是在選煤廠自動化的基礎(chǔ)上，以高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保為導(dǎo)向，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)機器與機器之間，人與人之間、人與機器之間的智能互聯(lián)。達到減人提效、節(jié)能降耗、提質(zhì)增效、安全高效，提高選煤企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。

1.2 智能化選煤廠的主要特征

智能化選煤廠具有泛在感知、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、智能融合等特點。首先，從泛在感知層面而言，是在信息物理系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，依托智能化選煤廠的傳感器和網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場及經(jīng)營管理等多層面的全過程、全方位智能的控制。其次，從自適應(yīng)學(xué)習(xí)層面而言，智能選煤廠的生產(chǎn)和管理中可基于原煤情況和系統(tǒng)參數(shù)的變化通過數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測控制及機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的融合，實現(xiàn)生產(chǎn)條件和科學(xué)管理的最優(yōu)調(diào)節(jié)狀態(tài)。

2 智能化選煤廠的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

選煤廠智能化技術(shù)的應(yīng)用是建立在工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，完成對生產(chǎn)和管理模塊的數(shù)據(jù)采集、集成處理、建模分析和控制決策。智能化選煤廠的工業(yè)大數(shù)據(jù)的功能架構(gòu)可以達成和突破可以使生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)更具關(guān)聯(lián)性、流程性及時序性。工業(yè)大數(shù)據(jù)功能架構(gòu)的完成，可以用于優(yōu)化生產(chǎn)過程控制，指導(dǎo)生產(chǎn)分析決策，是邁入智能化階段的標(biāo)志。在這一過程中應(yīng)重點強化配煤、密控、加藥以及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定算法模型上的升級，從而為智能化選煤廠在分析、決策、控制層面的智控提供支點。

2.2 機器視覺技術(shù)應(yīng)用

智能化選煤廠的建設(shè)過程中，若將工業(yè)大數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的大腦的話，那么機器視覺系統(tǒng)為智能化選煤廠的眼睛。智能化選煤廠的機器視覺系統(tǒng)將通過AI攝像頭來實現(xiàn)，使得監(jiān)、管、控一體化，實現(xiàn)無人值守，有人巡檢。這一系統(tǒng)將能夠通過圖像攝取裝置將目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，再根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，再通過數(shù)據(jù)比對，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的識別。

2.3 煤塊粒度識別技術(shù)

目前對煤塊粒度檢測有三種方法：一是利用人工觀察識別，由于人員疲勞，視野限制等問題，不能保證全天有效監(jiān)控，且這種方式方法費時費力，效率低下；二是基于傳感器識別，這種方法較人工識別有很大提高，但不能看到現(xiàn)場煤塊粒度，傳感器精度、可靠性不高，且受安裝位置空間限制；三是基于圖像識別技術(shù)的煤粒度識別技術(shù)，該技術(shù)是利用圖像及模式識別技術(shù)，利用計算機圖像識別技術(shù)，對煤塊邊緣進行檢測，這種方法較前兩種方法具有較高識別度，且可以直觀觀察到超粒度識別的煤塊，不受安裝位置空間限制，識別度高，可以為工作人員及時提供準(zhǔn)確的超粒度信息，工作人員通過視頻畫面可以直觀的看到帶式輸送機輸送的大塊物料畫面，并及時處理[2]。

3 智能化選煤廠的建設(shè)策略

3.1 智能化平臺

根據(jù)選煤廠生產(chǎn)調(diào)度指揮現(xiàn)狀，建立統(tǒng)一的調(diào)度指揮中心，整合生產(chǎn)集控、質(zhì)量控制、設(shè)備管理、安全監(jiān)測等子系統(tǒng)，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享和信息融合，從而實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度、指揮和管理。調(diào)度指揮中心與MES 系統(tǒng)為互補關(guān)系。MES系統(tǒng)是所有子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、加工、篩分中心，通過 MES 系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、算法模型的決策有效指導(dǎo)生產(chǎn)；而調(diào)度指揮中心則提供了友好的人機界面，不但全面顯示所有系統(tǒng)信息、設(shè)備信息、人員信息、生產(chǎn)過程信息，還實現(xiàn)人與機器、人與系統(tǒng)的無縫溝通，從而達到智能指導(dǎo)、智能選煤、智能生產(chǎn)的目標(biāo)。

3.2 設(shè)備投入

智能化選煤廠的建設(shè)需要以設(shè)備的改造和投入為先行策略。選煤企業(yè)應(yīng)站在時代發(fā)展的前沿，以信息化、智能化為建設(shè)目標(biāo)，對現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和管理平臺進行信息化的改造，確保其在智能化選煤廠智控體系建設(shè)中的有效融入。同時，也應(yīng)選購智能化選煤廠建設(shè)中的配煤、密控、加藥等重點核心設(shè)備以及控制設(shè)備，以設(shè)備能力的提升推動智能化選煤廠的建設(shè)進程。

3.3 技術(shù)管理

當(dāng)前，隨著單機設(shè)備的智能化、傳感檢測技術(shù)的突破、系統(tǒng)化設(shè)備升級已成為智能化選煤廠建設(shè)的重要方向。而這一技術(shù)將在傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備管理升級的基礎(chǔ)上融合工業(yè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，這使得智能化選煤廠的技術(shù)管理總量變得豐富和龐大，智能化選煤企業(yè)發(fā)展中應(yīng)制定出完善而統(tǒng)一的智能技術(shù)管理機制，來實現(xiàn)對智能化選煤技術(shù)的分步而系統(tǒng)地達成[3]。

3.4 人員培訓(xùn)

智能化選煤廠的建設(shè)對選煤企業(yè)原有的人力資源結(jié)構(gòu)提出了不小的挑戰(zhàn)。就一定層面而言，智能化體系的建設(shè)是以人力資源的優(yōu)化配置為先決條件的。因此，在智能化選煤廠的建設(shè)過程中，應(yīng)注重對產(chǎn)業(yè)工人技能再獲得的培養(yǎng)，尤其是智能化選煤廠建設(shè)進程中受沖擊較大的崗位。與此同時，選煤企業(yè)也應(yīng)在人力資源優(yōu)化進程中，也要加大對智能化選煤技術(shù)人才的崗位招聘力度，進而使得智能化選煤廠建設(shè)中獲得良好的人才保障體系的支撐。

4 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能化的選煤廠將在工業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，完成對生產(chǎn)和管理模塊的數(shù)據(jù)采集、集成處理、建模分析和控制決策。在對選煤工藝的管理進程中，應(yīng)充分地認(rèn)識到智能化選煤廠建設(shè)的重要性，并在這一進程中通過對設(shè)備、技術(shù)及人才的對位建設(shè)，推動這一進程的多元化實踐，這將對優(yōu)化煤炭企業(yè)生產(chǎn)模式、緩解國家能源供應(yīng)緊張局面具有多重影響，也將為我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)能力和管理能力體系的再造提供新支點。