智能化洗煤厂建设思路探讨

 智能化洗煤厂建设思路探讨

 崔波

陕煤集团神木红柳林矿业有限公司  陕西省神木市   719300

摘要：对于选煤厂智能化的定义、内涵、目标讨论已形成诸多成果，在多家高校、组织、企业的约定下逐渐明确了建设标准。智能化选煤厂定义：依赖信息化与人工智能技术，建立生产全流程数据平台，借助智能化控制、管理、设备和团队实现精准分离、精细管理、可靠生产和专业运营，最终达成企业状态与效益最优化的选煤厂。

关键词：智能化；洗煤厂；建设思路

引言：

为进一步适应煤炭工业快速发展需要，国家能源集团已在集团内部多个选煤厂进行了智能化模块的研究和探索，涵盖重介浅槽智能洗选技术研究、跳汰机智能洗选技术研究、煤泥水处理智能控制技术研究、智能化装配煤技术研究和基础平台优化研究等。

1基础平台建设

扎尼河选煤厂的主要工艺设备、辅助设备和传感器等多数已接入集控系统，调度人员可以经上位机界面报警发现设备故障、环境异常等信息，但仍存在人离岗信息无法传达的问题，且需与现场工作人员通过对讲手段互通消息，沟通不畅时极易错过重要消息，效率低下。为了建立高效沟通机制，使各岗位人员精准、及时获取信息，借助智能一体化管控平台，通过为各岗位人员配置手持终端（PAD/手环等），改善交互方式，可使报警、任务和消息提醒触手可及。

2自动控制系统

2.1照明及人员定位系统

选煤厂照明设施可分为生产用照明、检修用照明及道路用照明。作为能源生产单位，选煤厂应该对照明用电精细管控，避免电力资源浪费，从自身出发、从小事做起，响应“双碳”口号，实现减排目标。以往对于选煤厂照明用电管理而言，仅要求人走灯灭、岗停灯熄，无法做到精细管理，关灯操作依赖于人，对物的管理落脚到对人的管理引导，加大了管理成本。通过智能化手段对不同使用属性的照明设备进行管理，使其回归到对物的管理，可降低电力消耗及人员管理成本。选煤厂运转依赖机电设备，部分设备运转时周边即为危险区域，岗位人员巡检时存在受伤概率；选煤厂生产范围较大，环境较复杂，仅凭监控系统无法保证捕捉到所有人员信息。在主要生产区域建设人员定位系统可实时、有效检测当班人员数量变动及人员分布情况，对保障人员安全大有裨益。

2.2远程集控系统

选煤厂生产任务较为灵活，按照经济效益最大化原则需根据某一阶段的原煤煤质和商品煤销售策略及时、合理调整生产工艺。选煤厂设备台套多，设备启停因工艺、设备情况需要满足闭锁逻辑，整厂启停较为复杂，尤其在生产工艺调整后，启停控制难度加大。一般选煤厂为了减少启停车事故，部分设备提前开启、延迟关闭导致设备空转，能耗较大。因此通过建立远程集控系统，实现根据生产任务自动调整生产工艺，自动调整主要工艺设备、辅助设备的启停逻辑及位置状态和远程一键启停，减少设备空转时间是必要的。

2.3安防系统

选煤厂生产环境复杂，存在粉尘、瓦斯等有害气体，若因设备、线缆等长期超温引起火灾将造成重大事故。对于设备超温检查有迹可循，巡视人员可利用手持设备人工检查，但该检查模式存在检查遗漏和不及时风险。另外线缆等多数在电缆沟和桥架中，检查极其不便。选煤厂供配电设备电压等级较高，人工检查风险大，一旦出现触电事故对人员安全损害过大。对于重点区域、检查不便区域采用先进技术固定点位检测模式比人工检测更具安全性、连续性、可靠性。

2.4检测系统

目前选煤厂设备运行状态依赖岗位人员巡检、人工感知，只能靠人工估算设备及部件工作寿命或者损坏后才进行更换，导致检修被动，容易引起设备带病工作或过度检修。选煤厂作为连续生产单位，某一生产环节设备出现问题，则将导致全厂不同程度非计划停车事故，影响生产效率。因此利用设备点检管理在机电设备、检修人员与管控平台之间建立联系，制定设备检查策略、下发设备检查任务，化被动检修为主动维保、合理维保是必要的。

3数据采集及传输系统

选煤厂日常生产管理涵盖原料、设备、耗材、销售、人员、试验等方面，这将导致大量数据分布在不同管理环节，且数据采集难以避免与第三方数据对接，采集难度高，任务量大，同时存在生产数据泄露风险。但作为全面、精细、智能化管理的基础，底层数据必须采集，且采集过程要安全、可靠、全面，数据存储、传输亦然。因此对于选煤厂而言，具备高兼容性通信能力、稳定转发能力的数据采集及传输系统和高安全性能、可本地访问的存储系统是十分必要的。

4智能分析及决策系统

4.1智能控制系统

4.1.1智能停送电系统

选煤厂停送电制度为纸质电票制度，停送电需专人办理电票，现场落锁，人工操作开关柜停送电，不仅费事费力，还存在较高的人身安全风险。为了降低停送电流程复杂度和避免手动操作开关柜带来的安全风险，建设智能停送电系统，实现停送电审批无纸化、有序化、集中控制远程化是必要的。此外对于短时间无此模块建设能力的部门，也可建立单独门禁系统，实现专人进入、专人办理，避免开关柜误操作。

4.1.2智能云巡视系统

选煤厂主要运输设备多为带式输送机，部署地点可为厂外、仓上、栈桥中以及厂房内，对于远距离输送、仓上输送、栈桥输送而言，一般巡视人员岗位固定且数量不足。由此引发下列问题：一是巡视人员无法兼顾整机运行状态和沿线煤流情况，故障处理不及时，易导致非计划停机；二是巡视人员巡检任务强度大，且输送带运转时粉尘较大，对巡检人员身体有损伤。鉴于设备状态需及时检测以及员工劳动强度需合理减轻，利用摄像机、声音、气体等传感器对带式输送机沿线和重点区域进行云巡视，实时采集设备、环境信息并远传分析，代替人工巡检是必要的。

4.2智能管理系统

4.2.1生产管理系统

对选煤厂生产管理而言，生产数据允许在正常范围内浮动，但生产异常是难以避免的，对异常数据进行统计、分析并形成标准应对方案是必要的。通过采集生产时间、事故、仓储等信息，生成统计图表，汇总分析每日生产作业计划存在的问题，自动形成调度日志、日报、值班、排班、交班、停送电、临时检修、报警处理等内容的处理文档，纠正决策意见执行偏差，可实现智能生产管理。

4.2.2煤质管理系统

选煤厂生产及销售离不开煤质化验，当前煤质化验人员进行试验之后或手抄记录，或手动计算，还需人工录入计算机并打印传递化验结果，用此种方法获得煤质数据用于指导生产不仅繁琐、重复，且流程长、耗时多，采用该数据指导生产存在明显滞后性。借助物联网技术、信息化技术建立试验结果自动录入、自动计算的标准煤质管理系统，降低数据滞后时间、减少化验人员重复劳动是很有意义的。

4.2.3机电管理系统

选煤厂目前多采用设备台账记录设备离线信息，检修班记录设备维保信息，存在因检修信息共享不及时导致设备信息更新不及时，设备状态与信息记录不符的情况，给检修工作带来不便。作为选煤厂的重要资产，对全厂主要工艺设备、辅助设备建立涵盖全生命周期管理的机电管理系统具有必要性。在机电管理系统建设完成后，应形成设备动态／静态信息数字化管理，设备故障可提醒、设备问题可分析、维修计划可推送、备品备件可记录的管理模式。

结束语：

明确以初级智能化选煤厂为建设目标，以基础平台、自动控制系统、数据采集与传输系统和智能分析及决策系统为切入点搭建智能化选煤厂基本架构，最终组成智能一体化管控平台，实现选煤厂精细管理、可靠生产。

参考文献：

［1］宋文革．大型选煤厂智能化技术研究［J］．洁净煤技术，2019，25(4):144－150．

［2］宁永安．上湾选煤厂智能化系统的设计与实施［D］．西安:西安科技大学，2017．

［3］匡亚丽．智能化选煤厂建设的内涵与框架［J］．选煤技术，2018(1):85－91．