智能化选煤厂及其具体架构方式探析

智能化选煤厂及其具体架构方式探析

郭鹏 1,2

1.中煤科工集团唐山研究院有限公司 河北唐山 063012 2．河北省煤炭洗选工程技术研究中心 河北唐山 063012

摘要：随着工业4.0的到来，以传统能源为代表的煤炭行业应紧跟时代发展步伐，顺应智能化、自动化以及信息化的发展模式，在激烈的市场竞争中赢得一席之地。但要想完全实现选煤厂智能化发展仍存在较大的难度，首先要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，才能综合提高煤炭企业的实力，实现传统选煤厂的新生和高效高量的选煤成效。基于此，本文首先对选煤厂智能化发展现状进行了阐述，在此基础上探讨了智能化选煤厂的架构方式和建设策略，以供参考。

关键词：智能化；选煤厂；架构方式

引言

随着国家对能源结构的不断调整、社会对环境保护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，逐渐向信息化与智能化的生产方式迈进。

1 智能化选煤厂发展现状

我国的选煤厂发展自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。

2 智能化选煤厂的具体架构方式

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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得更加完整。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地满足，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，使选煤厂更好地适应不断变化的市场，产生更好的经济效益。

2.4 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。

3 智能化选煤厂的建设策略

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 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。

4 结语

综上所述，智能化选煤要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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