关于智能化选煤厂架构的探讨

刘浩洋

[摘    要 ]煤炭市场的“黄金时代”在现阶段社会中已经结束，逐渐回落了的煤炭价格是多数煤炭企业经济效益不理想的直接原因。但随着国家对能源结构的不断调整、社会对环境保護的重视以及在进口煤炭的冲击下，导致煤炭企业的发展趋势越来越紧迫，为了摆脱这种困境，煤炭企业就必须采取有效的措施。基于此，本文主要阐述了智能化建设的原则以及智能化选煤厂概念，进一步分析了选煤厂智能化发展的必要性与现状，并对智能化选煤厂架构的方式进行了初步的探讨。

[关键词]智能化;选煤厂;架构

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]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

世界经济的发展脚步在当前已经逐渐走向生产过程的信息化与智能化，工业4.0革命时期已经来到。作为传统能源代表的煤炭，在此时期应充分运用智能化、自动化以及信息化的选煤工具，顺应时代技术的发展趋势。只有这样，煤炭企业才能在激烈的市场竞争中赢得一席之地。如今煤炭企业要想实现选煤厂智能化发展仍存在较大的难度，处于巨大的改革压力时期，因此，必须对传统选煤厂的生产流程通过信息化、智能化技术进行改良，对智能化选煤厂架构进行充分利用，从而综合提高煤炭企业的实力，实现传统选煤厂的新生，实现高效高量的选煤成效。

1 智能化建设原则

以选煤专业技术为核心，以“经济环保、先进实用”为原则，以先进智能技术与信息技术为手段，以实际需求为导向，适应先进技术的发展需求。结合选煤厂的实际生产情况，对技术的升级性与功能的拓展性进行充分考虑，从而保证在国内同行业中，系统的先进性属于领先地位。

2 智能化选煤厂概念

一件事物是否智能，该事物对外界各种作用的响应就是评判的主要依据，是有针对性的按策略行事还是单一机械式，其对外界的处理决策与信息收集是否合理有效。自动化选煤厂从此角度而言，应向智能化选煤厂迈进，实现改进升级处理流程与信息收集是非常有必要的，应整合提升指令执行、决策、综合信息呈现、数据分析挖掘以及信息采集等方面。选煤厂智能化的基础就是自动化;选煤厂的智能化核心就是数据化;选煤厂的智能化手段就是信息化;选煤厂的智能化发展方向就是无人化;选煤厂的智能化展现就是可视化。应运用先进的计算机网络技术，紧密结合洗选设备的特点与生产流程建设智能化选煤厂，消除各工作中信息的不对称性，加强生产中对各项信息的收集，进而提供一个具有可靠性、高效性的生产体系，促进管理层作出正确的决策，并能达到减员增效、提高产品质量把控、优化生产组织结构的目的，将各项生产指令传达到各个设备与岗位层面，对选煤行业的生产力进行有效的解放。

3 选煤厂智能化发展的必要性与现状

3.1 选煤厂智能化发展的必要性

近年来，煤炭市场价格回落，属于其的“黄金期”已过去，特别是在环保压力的逐渐增大下，企业利润大幅下滑，能源结构调整，进口煤炭在市场中占用的份额越来越大，带来了巨大的冲击，2018年与2019年，我国进口煤炭分别为3590.9万t与3.27亿t，增长幅度明显较大。所以，是愈演愈烈的市场竞争中，煤炭洗选加工行业如果实现发展、脱颖而出，就必须提升其自身竞争能力。具体可从两个方面提升选煤厂核心竞争力：第一，管理模式创新，努力降低成本，实现精干高效;第二，创新生产工艺技术优化，创造更加有利的先决条件，以此来满足高水平的生产指标。

3.2 选煤厂智能化现状

我国选煤厂在建国以来自动化技术经历了PLC控制、小规模数字集成电路及半导体元件的程控器控制、继电器逻辑控制三个阶段。现阶段选煤厂自动化还肩负了生产管理的职能，不再局限于生产过程的控制。当前选煤厂在信息时代等工业企业的生产管理系统也逐渐向智能化、信息化、网络化方向发展。

重介质选煤设备是我国选煤厂的主要选煤设备，多数选煤厂的重介质洗选设备依然是手动的人工操作，不仅劳动强度大，而且操作效果也差，在一定程度上直接影响了选煤生产的过程。随着人员年龄结构的老化，生产区域点愈来愈多面也越来越广，人员短缺现象严重，在生产管理过程中，对于当前在线数据的功能，仅通过生产集控平台进行查看，不具有生产过程数据历史浏览、存储以及实时收集的功能，后续的生产指标确定、预测工作、生产效果分析以及生产操作等仍需要大量人工来完成。而在视频监控方面，针对突然出现的事件，人工监视时无法做出适当有效反应。另外，选煤厂集约化管理的下属各分厂因为距离较远，在信息沟通与传递过程中，仅依靠视频或电话会议进行，导致信息反馈或传达效果不理想，存在严重的滞后现象。

4 智能化选煤厂的具体架构方式

4.1 选煤厂数字化网络向智能化网络转变的物理介质

构建智能化网络最为关键的就是互联互通各子系统，将信息发布在数据云平台上，进行数据共享。应用各种软件分析，对管理人员传输得到的结果，经过决策层反馈到大数据平台，根据程序自动设定或人工设定与各子系统交换数据，并对反馈结果进行自动执行。

4.2 信息化让指令传达到人员、设备更为高效

指令的传递到位就是决策的落实，而传递的精准度与传递的速率就是指令的传递效果。现阶段，业内仍然在通过传统的方式下达检修计划、工作任务以及生产指令，审批文件层层转达或是工作人员口口相告。前者需要具有一定的精准性但丧失了时效性，而后者在精准度及时效性方面都大打折扣。应使用高效的信息化平台，大力建设智能化选煤厂，只有对平台作用的充分利用与发挥，才能在信息化平台上发布各系统的内容，提高工作的时效性与准确性。

4.3 推动产品结构优化

在智能化实施在选煤厂后，在智能平台上，选煤厂可以扩展上下产业流，使智能化产业结构形成的更加完整。具体来说，向上游可以扩展到煤炭开采区，将矿井的各项数据录入在平台上，并登记煤田周边环境的变化状况与地质情况。同时，对于矿区的煤炭质量，可采用模型方式进行模拟，提供煤炭质量预测的数据支持，促进选煤厂生产工作的顺利开展。向下游的方向可以进一步整合产品信息与市场信息，这样对于市场的需求，选煤厂的产量和规格就可以更好的满足，进而运用信息分析手段对选煤厂的生产方式与模式进行优化，改进选煤厂的生产条件，实现经济效益最大化。通过对智能化管理方式的合理利用，不仅能将生产过程中的记录与数据，在智能化平台中自动生成以供检查，还能实现合理统筹上下游的目的。通过后期的数据分析，能促进日后选煤厂的进一步发展，得出的产量情况分析报表，有利于选煤厂及时调整生产计划，同时，还能实现有效信息的共享，可通过多个终端推送，使选煤厂更好的适应不断变化的市场，产生更好的经济效益。

4.4 建设全面的可视化平台

在智能化建设过程中，可视化发挥着不可忽视的关键性作用，能为选煤厂的长远发展提供有力的支持和帮助。选煤厂在实际生产过程中，可以将多个运行情况的预警系统与监控系统设置在工作人员的工作地点，这样不仅能增加工作的可靠性与效率性，还有利于集中控制工作人员。同时，在对可视化工作方面进行构建过程中，应对整个智能化工作方式中其发挥的作用进行全面考虑，在收集相应监测数据时，尽可能采用移动终端方式，这样才能对接收信息的及时性进行有效保证。另外，互联网连接功能是该操作方式必须具备的，在生产流程管理时，能帮助管理人员实时进入系统，全面控制各个选煤过程中的状态，实现全过程控制产品生产过程。对问题进行及时发现并处理就是建立可视化工作方式的主要目的，通过上述的工作管理工具利用可视化这一形式在对问题进行解决过程中进行协同管理，对不同时期的生产信息记录进行查找，从而对工作效率进行大幅度提升。

4.5 智能化建设策略

（1）在选煤厂中应用智能巡检报警系统。

应对覆盖全厂的视频监控网进行搭建，自主设定巡检路线，设置监控网，沿途显示设备的实时运行信息与实时视频，出现报警可直接切换实时视频与三维位置，在室内工作人员就可以实现对任务的巡检与调度，不仅大幅度节省了人力与故障损失，还可以减少故障处理的反应时间。

（2）在选煤厂中应用自动智能系统浮选加药。

该系统包括可以控制、投加以及储存药剂，在该系统中自动加药，主要是根据污泥界面测量仪进行浮选自动加药，从而实现自动加药、精准加药。

（3）在选煤厂中应用选煤厂故障支援系统。

在选煤厂中建设设备故障专家库与知识库，能在设备出现故障时，及时解决问题，通过在知识库查询，找到有效解决方法，若知识库没有，可通过专家库进行会诊，并在解决问题后，将方法录入知识库。同时，对于设备故障前后参数变化也可充分录入到知识库中，并结合巡检报警系统，保证选煤厂的安全生产，实现设备故障预警。

（4）在选煤厂中应用煤质智能监测系统。

集自动数据上传、留样、检测、采样于一体的煤质智能检测系统，可以实现对皮带全断面煤样进行自动采取，将煤样通过连接装置送入快速煤质检测系统的煤样盒中，并可以对煤质结果进行离线快速测出，同时，将获得的结果上传到上位机，从而对选煤生产进行正确的指导。

（5）在选煤厂中应用智能卫生冲洗系统。

对摄像机等智能图像识别技术装备通过安装智能网络进行分析，对卫生区域“跑冒滴漏”的现象进行重点识别，通过智能控制，配合安装专用冲洗管理，实现区域的智能冲洗。

5 结语

综上所述，连续不断的大生产与高度的机械化就是选煤厂的工作特征，各个生产环节都要在选煤厂生产中进行相互衔接，整个生产线极有可能受到一个小环节出现问题而导致停工，这不但会大大降低选煤厂的经济效益，而且对选煤厂而言不异于一场灾难。所以，就需对选煤厂进行改革，通过对管理模式与生产模式的智能化，使选煤厂能结合能源市场的实时变化，对总体的生产策略与生产决策进行及时改变，提高企业在市场中的竞争能力，实现其经济效益的最大化。

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