智能化选煤厂的架构设想

冯仓芬

徐州大屯工贸实业公司 江苏徐州 221600

随着科学技术的发展，煤矿生产系统与时俱进，从人工生产到机械化生产，数字化生产，再到目前的数字化、智能化与物联网技术的糅合发展，煤矿的生产方式向技术高端化、人工智能化发展。智能化技术基础的物理介质关键是网络的基本构建，构建高效、高速、稳定的基础网络架构和畅通的MIS系统、ERP系统，是支撑选煤厂数字化、智能化的先决条件[1]。

1 智能化建设原则

以“经济环保、先进实用”为原则，以选煤专业技术为核心，以实际需求为导向，以先进信息和智能技术为手段，适应选煤厂实际生产情况，适应先进技术发展要求，充分考虑功能的拓展性和技术的升级性，保证系统先进性和在国内同行业中的领先地位。

2 智能化选煤厂概念

一件事物是否智能，评判的依据往往来源于该事物对外界各种作用的响应方式，是单一机械式的响应还是有针对性的按策略行事，其对外界的信息收集及处理决策是否合理有效。从这个角度来看，自动化选煤厂要向智能化选煤厂跃迁，必须实现信息收集及处理流程的改进升级，着重从信息采集、数据分析挖掘、综合信息呈现、决策及指令执行方面进行整合提升。自动化是选煤厂智能化的基础；信息化是选煤厂智能化的手段；数据化是选煤厂智能化的核心；可视化是选煤厂智能化的展现；无人化是选煤厂智能化的方向。建设智能化选煤厂应紧密结合生产流程、洗选设备的特点，运用先进的计算机网络技术，加强生产运行中对各项基础信息的收集，消除各工作环节中的信息不对称性，为管理层提供一个更为高效、可靠的生产决策体系，并能将各项生产指令及时传达到岗位、设备层面，达到优化生产组织结构、提高产品质量把控、减员增效的目的，进一步解放选煤行业的生产力。

3 选煤厂数字化、智能化物理基础网络的构建

3.1 选煤厂数字化网络向智能化网络转变的物理介质构建思路

智能化网络构建的关键思路是，首先对各子系统进行互联互通，然后数据共享，发布在大数据的云平台上；应用各种软件进行分析，把结果发布给管理人员，经过决策层后再反馈至大数据平台；通过人工设定或者根据程序设定自动与各子系统进行数据交换，自动执行反馈结果。

3.2 应引入计算机算法对数据进行分析处理、挖掘

煤炭的洗选生产是一个多变量复杂系统，时时刻刻都在产生庞大数据。在过去，受限于技术手段及人员精力的局限性，无法对每一条数据进行精确分析，无法对多个看似无关的组合数据间的隐含关系进行挖掘，技术分析时效性欠缺。未来，随着竞争日益激烈，煤炭洗选业在追求效益最大的道路上将越走越深，管理也将越来越臻于精细，智能化选煤厂必须正视各项生产数据的重要意义。生产系统算法将对海量历史生产数据进行挖掘，找出特征值，通过拟合回归出多种变量间的潜在制约关系，得出在某一生产状态下，为获得期待产品质量应进行哪些最优调整。同时，深度学习算法能够对结论进行不断迭代，随着系统运行的深入，不断逼近最优解。设备状态监测方面，算法将进行两项对比。一是将设备状态数据与“专家系统”中故障设备特征值进行对比，及时筛查出潜在故障设备；二是将设备状态数据与其历史状态数据进行对比，及时发现设备状态变化趋势，及时预警[2]。

3.3 信息化让指令传达到人员、设备更为高效

决策的落实首先取决于指令的传递到位，而指令的传递效果主要体现在传递速率和精准度上。目前，业内主要生产指令、工作任务、检修计划的下达主要还是通过传统方式，人员口口相告，或是审批文件层层转达。前者在时效性、精准度上都存在折扣，后者在确保精准的前提下丧失了时效性。智能选煤厂应大力建设、使用高效的信息化平台，充分发挥平台作用，逐步将各项传统工作转移至信息化平台发布。

3.4 智能化建设策略

选煤厂智能巡检报警系统。搭建一套覆盖全厂的视频监控网，设备监控网，自主设定巡检路线，沿途显示实时视频、设备的实时运行信息，出现报警可以直接切换到三维位置及实时视频，人员可在室内实现巡检+调度任务，减少故障处理反应时间，节省人力及故障后续损失。选煤厂浓缩、浮选自动智能系统。主要包含药剂储存、投加、控制，浓缩自动加药根据污泥界面测量仪（E+H）实现自动加药，浮选自动加药实现精准加药。选煤厂故障支援系统。建设选煤厂设备故障知识库及专家库，出现故障时，查询知识库予以解决，不在知识库内，通知专家库进行会诊，排除故障后，录入知识库。更可记录设备故障前后参数变化，结合巡检报警系统，实现设备故障预警。煤质智能监测系统。煤质智能检测系统集自动采样、检测、留样、数据上传于一体。实现自动采取皮带全断面煤样，通过连接装置直接将煤样送入快速煤质检测系统的煤样盒内，离线快速测出煤质结果，并将检测数据实时上传到上位机指导选煤生产。智能卫生冲洗系统。安装智能网络分析摄像机等智能图像识别技术装备，识别重点卫生区域“跑冒滴漏”情况，配合安装的专用冲洗管理，通过智能控制，实现区域的智能冲洗[3]。

4 结语

总之，把数据导入ERP系统中，为决策层提供决策依据，制定适合集团发展方针策略，切实提升管理水平，同时精准化的对下属单位减员增效，节约成本，做到生产高效、产品质量稳定，完全达到客户定制化产品，柔性生产，提高企业效益。