關(guān)于智能化選煤廠架構(gòu)的探討

劉浩洋

[摘? ? 要 ]煤炭市場(chǎng)的“黃金時(shí)代”在現(xiàn)階段社會(huì)中已經(jīng)結(jié)束，逐漸回落了的煤炭?jī)r(jià)格是多數(shù)煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不理想的直接原因。但隨著國(guó)家對(duì)能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整、社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視以及在進(jìn)口煤炭的沖擊下，導(dǎo)致煤炭企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)越來越緊迫，為了擺脫這種困境，煤炭企業(yè)就必須采取有效的措施?；诖?，本文主要闡述了智能化建設(shè)的原則以及智能化選煤廠概念，進(jìn)一步分析了選煤廠智能化發(fā)展的必要性與現(xiàn)狀，并對(duì)智能化選煤廠架構(gòu)的方式進(jìn)行了初步的探討。

[關(guān)鍵詞]智能化;選煤廠;架構(gòu)

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]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(jīng)濟(jì)的發(fā)展腳步在當(dāng)前已經(jīng)逐漸走向生產(chǎn)過程的信息化與智能化，工業(yè)4.0革命時(shí)期已經(jīng)來到。作為傳統(tǒng)能源代表的煤炭，在此時(shí)期應(yīng)充分運(yùn)用智能化、自動(dòng)化以及信息化的選煤工具，順應(yīng)時(shí)代技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。只有這樣，煤炭企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得一席之地。如今煤炭企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)選煤廠智能化發(fā)展仍存在較大的難度，處于巨大的改革壓力時(shí)期，因此，必須對(duì)傳統(tǒng)選煤廠的生產(chǎn)流程通過信息化、智能化技術(shù)進(jìn)行改良，對(duì)智能化選煤廠架構(gòu)進(jìn)行充分利用，從而綜合提高煤炭企業(yè)的實(shí)力，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)選煤廠的新生，實(shí)現(xiàn)高效高量的選煤成效。

1 智能化建設(shè)原則

以選煤專業(yè)技術(shù)為核心，以“經(jīng)濟(jì)環(huán)保、先進(jìn)實(shí)用”為原則，以先進(jìn)智能技術(shù)與信息技術(shù)為手段，以實(shí)際需求為導(dǎo)向，適應(yīng)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展需求。結(jié)合選煤廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)技術(shù)的升級(jí)性與功能的拓展性進(jìn)行充分考慮，從而保證在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中，系統(tǒng)的先進(jìn)性屬于領(lǐng)先地位。

2 智能化選煤廠概念

一件事物是否智能，該事物對(duì)外界各種作用的響應(yīng)就是評(píng)判的主要依據(jù)，是有針對(duì)性的按策略行事還是單一機(jī)械式，其對(duì)外界的處理決策與信息收集是否合理有效。自動(dòng)化選煤廠從此角度而言，應(yīng)向智能化選煤廠邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)改進(jìn)升級(jí)處理流程與信息收集是非常有必要的，應(yīng)整合提升指令執(zhí)行、決策、綜合信息呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)分析挖掘以及信息采集等方面。選煤廠智能化的基礎(chǔ)就是自動(dòng)化;選煤廠的智能化核心就是數(shù)據(jù)化;選煤廠的智能化手段就是信息化;選煤廠的智能化發(fā)展方向就是無人化;選煤廠的智能化展現(xiàn)就是可視化。應(yīng)運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，緊密結(jié)合洗選設(shè)備的特點(diǎn)與生產(chǎn)流程建設(shè)智能化選煤廠，消除各工作中信息的不對(duì)稱性，加強(qiáng)生產(chǎn)中對(duì)各項(xiàng)信息的收集，進(jìn)而提供一個(gè)具有可靠性、高效性的生產(chǎn)體系，促進(jìn)管理層作出正確的決策，并能達(dá)到減員增效、提高產(chǎn)品質(zhì)量把控、優(yōu)化生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)的目的，將各項(xiàng)生產(chǎn)指令傳達(dá)到各個(gè)設(shè)備與崗位層面，對(duì)選煤行業(yè)的生產(chǎn)力進(jìn)行有效的解放。

3 選煤廠智能化發(fā)展的必要性與現(xiàn)狀

3.1 選煤廠智能化發(fā)展的必要性

近年來，煤炭市場(chǎng)價(jià)格回落，屬于其的“黃金期”已過去，特別是在環(huán)保壓力的逐漸增大下，企業(yè)利潤(rùn)大幅下滑，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)口煤炭在市場(chǎng)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(guó)進(jìn)口煤炭分別為3590.9萬t與3.27億t，增長(zhǎng)幅度明顯較大。所以，是愈演愈烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，煤炭洗選加工行業(yè)如果實(shí)現(xiàn)發(fā)展、脫穎而出，就必須提升其自身競(jìng)爭(zhēng)能力。具體可從兩個(gè)方面提升選煤廠核心競(jìng)爭(zhēng)力：第一，管理模式創(chuàng)新，努力降低成本，實(shí)現(xiàn)精干高效;第二，創(chuàng)新生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)化，創(chuàng)造更加有利的先決條件，以此來滿足高水平的生產(chǎn)指標(biāo)。

3.2 選煤廠智能化現(xiàn)狀

我國(guó)選煤廠在建國(guó)以來自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)歷了PLC控制、小規(guī)模數(shù)字集成電路及半導(dǎo)體元件的程控器控制、繼電器邏輯控制三個(gè)階段?，F(xiàn)階段選煤廠自動(dòng)化還肩負(fù)了生產(chǎn)管理的職能，不再局限于生產(chǎn)過程的控制。當(dāng)前選煤廠在信息時(shí)代等工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)也逐漸向智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

重介質(zhì)選煤設(shè)備是我國(guó)選煤廠的主要選煤設(shè)備，多數(shù)選煤廠的重介質(zhì)洗選設(shè)備依然是手動(dòng)的人工操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)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(chǎn)的過程。隨著人員年齡結(jié)構(gòu)的老化，生產(chǎn)區(qū)域點(diǎn)愈來愈多面也越來越廣，人員短缺現(xiàn)象嚴(yán)重，在生產(chǎn)管理過程中，對(duì)于當(dāng)前在線數(shù)據(jù)的功能，僅通過生產(chǎn)集控平臺(tái)進(jìn)行查看，不具有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)歷史瀏覽、存儲(chǔ)以及實(shí)時(shí)收集的功能，后續(xù)的生產(chǎn)指標(biāo)確定、預(yù)測(cè)工作、生產(chǎn)效果分析以及生產(chǎn)操作等仍需要大量人工來完成。而在視頻監(jiān)控方面，針對(duì)突然出現(xiàn)的事件，人工監(jiān)視時(shí)無法做出適當(dāng)有效反應(yīng)。另外，選煤廠集約化管理的下屬各分廠因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn)，在信息溝通與傳遞過程中，僅依靠視頻或電話會(huì)議進(jìn)行，導(dǎo)致信息反饋或傳達(dá)效果不理想，存在嚴(yán)重的滯后現(xiàn)象。

4 智能化選煤廠的具體架構(gòu)方式

4.1 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)建智能化網(wǎng)絡(luò)最為關(guān)鍵的就是互聯(lián)互通各子系統(tǒng)，將信息發(fā)布在數(shù)據(jù)云平臺(tái)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。應(yīng)用各種軟件分析，對(duì)管理人員傳輸?shù)玫降慕Y(jié)果，經(jīng)過決策層反饋到大數(shù)據(jù)平臺(tái)，根據(jù)程序自動(dòng)設(shè)定或人工設(shè)定與各子系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，并對(duì)反饋結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)執(zhí)行。

4.2 信息化讓指令傳達(dá)到人員、設(shè)備更為高效

指令的傳遞到位就是決策的落實(shí)，而傳遞的精準(zhǔn)度與傳遞的速率就是指令的傳遞效果?，F(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)仍然在通過傳統(tǒng)的方式下達(dá)檢修計(jì)劃、工作任務(wù)以及生產(chǎn)指令，審批文件層層轉(zhuǎn)達(dá)或是工作人員口口相告。前者需要具有一定的精準(zhǔn)性但喪失了時(shí)效性，而后者在精準(zhǔn)度及時(shí)效性方面都大打折扣。應(yīng)使用高效的信息化平臺(tái)，大力建設(shè)智能化選煤廠，只有對(duì)平臺(tái)作用的充分利用與發(fā)揮，才能在信息化平臺(tái)上發(fā)布各系統(tǒng)的內(nèi)容，提高工作的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。

4.3 推動(dòng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在智能化實(shí)施在選煤廠后，在智能平臺(tái)上，選煤廠可以擴(kuò)展上下產(chǎn)業(yè)流，使智能化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成的更加完整。具體來說，向上游可以擴(kuò)展到煤炭開采區(qū)，將礦井的各項(xiàng)數(shù)據(jù)錄入在平臺(tái)上，并登記煤田周邊環(huán)境的變化狀況與地質(zhì)情況。同時(shí)，對(duì)于礦區(qū)的煤炭質(zhì)量，可采用模型方式進(jìn)行模擬，提供煤炭質(zhì)量預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)選煤廠生產(chǎn)工作的順利開展。向下游的方向可以進(jìn)一步整合產(chǎn)品信息與市場(chǎng)信息，這樣對(duì)于市場(chǎng)的需求，選煤廠的產(chǎn)量和規(guī)格就可以更好的滿足，進(jìn)而運(yùn)用信息分析手段對(duì)選煤廠的生產(chǎn)方式與模式進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)選煤廠的生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。通過對(duì)智能化管理方式的合理利用，不僅能將生產(chǎn)過程中的記錄與數(shù)據(jù)，在智能化平臺(tái)中自動(dòng)生成以供檢查，還能實(shí)現(xiàn)合理統(tǒng)籌上下游的目的。通過后期的數(shù)據(jù)分析，能促進(jìn)日后選煤廠的進(jìn)一步發(fā)展，得出的產(chǎn)量情況分析報(bào)表，有利于選煤廠及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)有效信息的共享，可通過多個(gè)終端推送，使選煤廠更好的適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 建設(shè)全面的可視化平臺(tái)

在智能化建設(shè)過程中，可視化發(fā)揮著不可忽視的關(guān)鍵性作用，能為選煤廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供有力的支持和幫助。選煤廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以將多個(gè)運(yùn)行情況的預(yù)警系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在工作人員的工作地點(diǎn)，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(shí)，在對(duì)可視化工作方面進(jìn)行構(gòu)建過程中，應(yīng)對(duì)整個(gè)智能化工作方式中其發(fā)揮的作用進(jìn)行全面考慮，在收集相應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，盡可能采用移動(dòng)終端方式，這樣才能對(duì)接收信息的及時(shí)性進(jìn)行有效保證。另外，互聯(lián)網(wǎng)連接功能是該操作方式必須具備的，在生產(chǎn)流程管理時(shí)，能幫助管理人員實(shí)時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)，全面控制各個(gè)選煤過程中的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全過程控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程。對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(duì)問題進(jìn)行解決過程中進(jìn)行協(xié)同管理，對(duì)不同時(shí)期的生產(chǎn)信息記錄進(jìn)行查找，從而對(duì)工作效率進(jìn)行大幅度提升。

4.5 智能化建設(shè)策略

（1）在選煤廠中應(yīng)用智能巡檢報(bào)警系統(tǒng)。

應(yīng)對(duì)覆蓋全廠的視頻監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行搭建，自主設(shè)定巡檢路線，設(shè)置監(jiān)控網(wǎng)，沿途顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息與實(shí)時(shí)視頻，出現(xiàn)報(bào)警可直接切換實(shí)時(shí)視頻與三維位置，在室內(nèi)工作人員就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)的巡檢與調(diào)度，不僅大幅度節(jié)省了人力與故障損失，還可以減少故障處理的反應(yīng)時(shí)間。

（2）在選煤廠中應(yīng)用自動(dòng)智能系統(tǒng)浮選加藥。

該系統(tǒng)包括可以控制、投加以及儲(chǔ)存藥劑，在該系統(tǒng)中自動(dòng)加藥，主要是根據(jù)污泥界面測(cè)量?jī)x進(jìn)行浮選自動(dòng)加藥，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥、精準(zhǔn)加藥。

（3）在選煤廠中應(yīng)用選煤廠故障支援系統(tǒng)。

在選煤廠中建設(shè)設(shè)備故障專家?guī)炫c知識(shí)庫(kù)，能在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)解決問題，通過在知識(shí)庫(kù)查詢，找到有效解決方法，若知識(shí)庫(kù)沒有，可通過專家?guī)爝M(jìn)行會(huì)診，并在解決問題后，將方法錄入知識(shí)庫(kù)。同時(shí)，對(duì)于設(shè)備故障前后參數(shù)變化也可充分錄入到知識(shí)庫(kù)中，并結(jié)合巡檢報(bào)警系統(tǒng)，保證選煤廠的安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警。

（4）在選煤廠中應(yīng)用煤質(zhì)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

集自動(dòng)數(shù)據(jù)上傳、留樣、檢測(cè)、采樣于一體的煤質(zhì)智能檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶全斷面煤樣進(jìn)行自動(dòng)采取，將煤樣通過連接裝置送入快速煤質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的煤樣盒中，并可以對(duì)煤質(zhì)結(jié)果進(jìn)行離線快速測(cè)出，同時(shí)，將獲得的結(jié)果上傳到上位機(jī)，從而對(duì)選煤生產(chǎn)進(jìn)行正確的指導(dǎo)。

（5）在選煤廠中應(yīng)用智能衛(wèi)生沖洗系統(tǒng)。

對(duì)攝像機(jī)等智能圖像識(shí)別技術(shù)裝備通過安裝智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，對(duì)衛(wèi)生區(qū)域“跑冒滴漏”的現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)識(shí)別，通過智能控制，配合安裝專用沖洗管理，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的智能沖洗。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，連續(xù)不斷的大生產(chǎn)與高度的機(jī)械化就是選煤廠的工作特征，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要在選煤廠生產(chǎn)中進(jìn)行相互銜接，整個(gè)生產(chǎn)線極有可能受到一個(gè)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題而導(dǎo)致停工，這不但會(huì)大大降低選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)選煤廠而言不異于一場(chǎng)災(zāi)難。所以，就需對(duì)選煤廠進(jìn)行改革，通過對(duì)管理模式與生產(chǎn)模式的智能化，使選煤廠能結(jié)合能源市場(chǎng)的實(shí)時(shí)變化，對(duì)總體的生產(chǎn)策略與生產(chǎn)決策進(jìn)行及時(shí)改變，提高企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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