選煤廠智能化改造研究及應(yīng)用

艾先東

鄂爾多斯市昊華精煤責(zé)任有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

隨著工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，自化水平的提高，選煤廠將集中控制和自動(dòng)化管控技術(shù)相結(jié)合，其在管理控制上得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用自動(dòng)控制數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，使得傳統(tǒng)控制模式發(fā)生改變，能夠集中控制設(shè)備，大大提高生產(chǎn)效率和管理質(zhì)量，降低事故發(fā)生率。但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，需求的多樣性，需要加大力度創(chuàng)新技術(shù)，進(jìn)一步提高選煤廠智能化發(fā)展水平。

1 選煤廠智能系統(tǒng)

我國(guó)選煤廠自動(dòng)化技術(shù)隨著不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制不僅需要控制生產(chǎn)，還需要使生產(chǎn)管理更加智能化。當(dāng)前大部分礦山的洗煤設(shè)備都是手動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且隨著工作人員年齡的逐漸增長(zhǎng)，新生員工較少，工作量大，生產(chǎn)管理范圍擴(kuò)大，集控平臺(tái)只能夠查看在線數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)時(shí)收集存儲(chǔ)和分析生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)[1]。對(duì)此，需要加大力度建設(shè)選煤廠智能系統(tǒng)。

為了能夠讓集控人員實(shí)時(shí)觀察控制選煤廠設(shè)備運(yùn)行情況，提高集中控制效率，選煤廠部分崗位需要安裝攝像機(jī)，當(dāng)前選煤廠應(yīng)用比較多的監(jiān)控設(shè)備是模擬攝像機(jī)，其是采用同軸電纜傳輸信號(hào)，但是傳輸距離較短，需要鋪設(shè)大量的電纜成本高，占用空間，故障難以查找，調(diào)整也十分不便。為了統(tǒng)一管理選煤廠各生產(chǎn)部門(mén)，在集控系統(tǒng)中設(shè)置了信息管理系統(tǒng)，可以提高選煤廠生產(chǎn)效率，但是無(wú)法統(tǒng)一處理全場(chǎng)范圍信息。在煤炭生產(chǎn)時(shí)無(wú)法實(shí)時(shí)掌握各生產(chǎn)實(shí)際情況，也無(wú)法發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問(wèn)題，其中的報(bào)警功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面立體的報(bào)警處理。

2 選煤廠智能化改造應(yīng)用

2.1 智能化平臺(tái)

在原有智能系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)置專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，選擇適當(dāng)?shù)慕粨Q機(jī)和服務(wù)器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)，在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上匯集所有分支網(wǎng)絡(luò)。各交換機(jī)通過(guò)光纖連接進(jìn)而匯聚到選煤廠調(diào)度室。各節(jié)點(diǎn)配置AP設(shè)備，能夠覆蓋區(qū)域信號(hào)。利用有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，各數(shù)據(jù)在設(shè)備、控制臺(tái)以及移動(dòng)智能終端之間傳輸。通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在其中接入AI攝像頭，提高帶寬和圖像清晰度，接線便利，具有較強(qiáng)的抗干擾性，確保信息接受及時(shí)，并在移動(dòng)端通過(guò)視頻了解設(shè)備運(yùn)行情況。另外，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以連接礦區(qū)辦公網(wǎng)，使管理人員能夠進(jìn)入到生產(chǎn)流程管理系統(tǒng)中，全面控制選煤狀態(tài)，使產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)可控性，提高生產(chǎn)效率[2]。

2.2 智能分選功能

在輸送機(jī)上設(shè)置分析儀，對(duì)產(chǎn)品灰分以及發(fā)熱量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)。測(cè)定數(shù)據(jù)和設(shè)定產(chǎn)品灰分與發(fā)熱量，對(duì)其進(jìn)行對(duì)比并處理成為控制信號(hào)[3]?？刂菩盘?hào)能夠自動(dòng)調(diào)整分流閥開(kāi)關(guān)度等相關(guān)參數(shù)，通過(guò)這些操作對(duì)密度液位進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作人員和管理人員能夠利用集控室監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，并在移動(dòng)終端上查看設(shè)備運(yùn)行情況。

2.3 在線監(jiān)控功能

需要仔細(xì)了解，有關(guān)于生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備、電機(jī)和減速器等，保證其運(yùn)行安全可靠。將溫震傳感器設(shè)置到電機(jī)與減速器上，注意收集震動(dòng)信號(hào)和溫度信號(hào)。根據(jù)收集的信號(hào)繪制曲線，進(jìn)而設(shè)置預(yù)警值。若是信號(hào)超過(guò)預(yù)警值，則需要及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提醒人員做好措施。對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí)，需要預(yù)先報(bào)警設(shè)備故障，避免系統(tǒng)故障，降低設(shè)備備件應(yīng)用，并取代人工點(diǎn)檢，減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度。操作和管理人員可以利用集控室監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，并在移動(dòng)終端上查看狀態(tài)。

2.4 輸送機(jī)調(diào)速

在輸送機(jī)上配置皮帶秤、流料傳感器和變頻器。利用皮帶秤對(duì)瞬時(shí)煤量值進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)調(diào)整變頻器改變速度，實(shí)現(xiàn)傳輸控制，降低損耗。操作和管理人員可以利用集控室監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，并在移動(dòng)終端上查看狀態(tài)。

2.5 智能存取煤

在封閉煤廠中設(shè)置高精度三維盤(pán)煤儀，對(duì)煤堆三維形態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)繪，確定存煤少區(qū)域，將執(zhí)行信號(hào)傳輸給輸送機(jī)上的卸料器，并自動(dòng)堆存在合適區(qū)域。通過(guò)三維盤(pán)煤儀對(duì)煤堆三維形態(tài)進(jìn)行測(cè)繪，計(jì)算其中的堆煤量。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到煤堆時(shí)間長(zhǎng)的區(qū)域，并給出優(yōu)先外云信息。通過(guò)自動(dòng)測(cè)算煤廠自動(dòng)對(duì)方和儲(chǔ)煤量，并給出建設(shè)區(qū)域，避免陳煤堆積。通過(guò)合理儲(chǔ)運(yùn)煤炭，提高工作效率。

通過(guò)激光盤(pán)煤儀對(duì)煤堆表面有點(diǎn)特征點(diǎn)空間信息進(jìn)行測(cè)量，得到坐標(biāo)點(diǎn)后構(gòu)建煤堆立體模型，計(jì)算其體系，也就是煤堆提及，得到煤重量。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，將4個(gè)角的高程加起來(lái)，計(jì)算平均值減去地平高程，之后與指定方格面積相乘得到煤堆體積，取和得到煤堆體積[4]。

2.6 智能照明

在區(qū)域內(nèi)安裝照明設(shè)施，燈具內(nèi)嵌芯片和天線，利用接收器、定位卡、上位機(jī)等實(shí)時(shí)定位、記錄作業(yè)人員運(yùn)行軌跡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)開(kāi)停，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈具功率，減少能耗。

2.7 電子辦公

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，將各種生產(chǎn)和物資管理數(shù)據(jù)存放在終端形成電子報(bào)表，自動(dòng)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。利用智能化系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及管理是不，進(jìn)而形成歷史數(shù)據(jù)方便管理。通過(guò)梳理洗選業(yè)務(wù)，信息化管理相關(guān)業(yè)務(wù)，建立閉環(huán)管理模式，避免傳統(tǒng)管理出現(xiàn)時(shí)效性差等問(wèn)題，確保工作能夠及時(shí)開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化、電子化辦公。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)基礎(chǔ)上建立了選煤智能化平臺(tái)，通過(guò)對(duì)全流程信息資源進(jìn)行集成利用開(kāi)發(fā)了選煤智能化系統(tǒng)。利用智能化管理對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)調(diào)度，同時(shí)也能夠診斷設(shè)備故障，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)洗選數(shù)據(jù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。智能化選煤廠的建設(shè)推動(dòng)了選煤廠實(shí)現(xiàn)全面持續(xù)發(fā)展，對(duì)于煤礦企業(yè)和整個(gè)行業(yè)的發(fā)展也起到了巨大的推動(dòng)作用。