智能选煤厂“一体化”架构与建设思路_杨瑞峰.pdf

智能选煤厂 “一体化” 架构与建设思路 杨瑞峰1,2 1. 中煤天津设计工程有限责任公司; 2. 中煤天津地下工程智能研究院有限公司, 天津 300131 摘 要 分析了国内智能化选煤厂建设中存在的问题、 智能化选煤厂的总体目标与实现路 径以及 “一体化” 架构思路等, 提出了选煤厂智能化建设 “三三” 战略思路, 即智能化整体建 设三阶段, 智能化初级阶段三步走, 以期推动智能化选煤厂建设步伐稳步向前。 关键词 选煤厂智能化; 目标与路径; “一体化” 架构; 建设思路 中图分类号 TD948. 9 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202009-0020-04 收稿日期 2020-04-04 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 09. 006 作者简介 杨瑞峰1984, 男, 河北邯郸人, 2007 年毕业于安徽理工大学矿物加工工程专业, 工学学士, 中煤天津设计工程有限责任 公司高级工程师。 引用格式 杨瑞峰. 智能选煤厂 “一体化” 架构与建设思路 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20209 20-23. 1 选煤厂智能化现状 智能化的热潮已在选煤行业兴起。 各大煤业 集团都在积极布局, 抢占制高点, 力求赢得发展 先机, 虽然各选煤厂智能化建设内容千差万别, 没有统一标准, 但呈现的相同特点是 起点务 实, 都是从 “小环节、 小系统” 等辅助生产环节 着手开展智能化基础建设。 1. 1 自动化、 信息化呈现新特点, 单系统智能 化稳步推进 在智能化建设方面, 上湾选煤厂、 斜沟选煤 厂、 涡北选煤厂虽然取得了一定的成果, 但多是 由自动化向智能化转换阶段, 其重点集中在单系 统智能化。 单就已投入使用的智能化模块实际情 况来看, 使用效果都不尽理想。 升级内容多集中 在原有集控系统或自动化升级, 另外还有部分数 字化和信息化提升工作, 距离真正的智能化尚存 在较大差距, 但与以往自动化、 信息化建设又有 明显不同, 现阶段更多地强调数据持续实时采集。 1. 2 工业大数据与智能管控平台规划不足, 三 维可视化有待深入研究 工业大数据的重要性已逐步成为行业共识, 但国内已开展智能化建设的选煤厂中, 布局大数 据资源池的项目几乎没有。 打破各方系统形成的 独立 “烟囱”, 连接各个信息孤岛在行业内也逐 步得到重视, 在鲁西、 斜沟 2 座选煤厂的智能化 建设中均规划了统一管控平台, 是 “顶层设计、 系统建设” 的范例。 选煤行业三维数字化基础薄 弱, 可提升空间很大, 三维可视化工厂在选煤行 业开发与研究不够, 没有得到实际生产应用。 现 阶段的展示意义大于对生产的指导意义。 1. 3 设备在线监测与预警得到普遍重视, 但对 数据的挖掘利用不足 设备在线监测与预警是现阶段选煤厂 “智能 化” 普遍建设内容, 但普遍存在浅尝辄止, 数据 监测类型单一, 没有对在线预警数据进行深度挖 掘、 分析等问题。 下一步, 多数据的监测与健康 评估, 实现故障定性、 定量、 定位诊断是未来发 展的重点。 总的来说, 选煤厂核心工艺的智能控制技术 尚未取得关键性突破, 未见成功应用案例, 选煤 智能化的工作仍然任重道远。 2 选煤厂智能化的目标与路径 选煤厂智能化建设总体目标是通过提升选煤 厂的生产管控智能化程度以及分析决策水平, 从 而全面提升选煤厂安全生产和经营管理水平, 最 终使选煤厂达到安全生产、 减人增效 “双提升” 02 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSING 因地制 宜、 重点突破; 先基础后提升、 先试点后全面” 的总原则, 智能化选煤厂的关键技术研究与系统 建设应遵循 “三三” 战略, 扎扎实实稳步走, 即 智能化整体建设三阶段, 步大争稳; 智能化 初级阶段三步走, 步小争先。 智能化选煤厂建设 思路见图 2 所示。 图 2 智能化选煤厂建设思路 4. 1 智能化整体建设三阶段 智能化选煤厂的终极目标任重道远, 时间漫 长。 其整体建设建议分为以下 3 个阶段。 第 1 阶段智能初级阶段 20202022 年 以自动化提升为基础, 以信息化提升为重点, 以 试点开发部分智能化功能模块形成初级综合分析 和智能决策为突破点。 第 2 阶段深化应用阶段 20232027 年 以构建深化应用相关功能模块为重点, 以全面建 成选煤厂大数据、 云平台为标志, 以开发选煤工 艺核心控制系统的智能决策为突破点。 第 3 阶段智能决策阶段 20282035 年 以全面建成专家及行业智库为重点, 以全系统进 行人工智能AI决策为标志, 最终实现智能化选 煤厂全面建成。 4. 2 智能化初级阶段三步走 选煤厂智能化初级阶段是根据业务及基础 信息化需求, 建设信息基础模块及软硬件平台, 实现基础建设阶段目标 “两提升一突破”, 即 自动化基础提升、 信息化管理提升、 智能化试 22 煤炭加工与综合利用2020 年第 9 期 点突破。 第 1 步自动化基础提升 完善 PLC 控制 系统、 构建视频随动监控系统、 进行全流程启停 车优化。 第 2 步信息化管理提升 建设选煤厂三维 可视化管理平台、 生产技术、 技术检查、 在线实 时数据等选煤厂基础数据库, 实现信息化停送 电。 第 3 步智能化试点突破 试点开发浮选、 设备在线监测及健康管理、 智能压滤、 浓缩加药 等智能化功能模块。 综上所述, 选煤厂智能化建设是一个逐步实 现、 持久完善的过程, 要以企业现有基础为起 点, 从自身实际需求出发, 不能一蹴而就。 5 结 语 智能化是选煤厂发展的全新阶段, 是实现生 产方式和生产力 “双变革” 的根本途径。 针对国 内选煤厂智能化初级阶段建设中暴露出的发展理 念和技术体系不成熟、 系统性规划不足、 “好高 骛远” 和 “小步不前” 的行业升级心态同时并 存的现状, 需要积极思考怎样提升 “智能制造” 环境下的智能选煤厂建设。 从建设智能化选煤厂 的总体目标与实现路径入手, 系统性地论述了智 能化选煤厂建设应在 “一体化应用架构” 顶层规 划下, 建设一个集生产过程控制、 生产辅助及安 全保障、 生产管理以及基于大数据的智能决策等 四大功能中心为一体的智能管控平台, 实现全厂 “横、 纵” 信息交互、 融合。 并基于现有技术、 基础资源, 提出选煤厂智能化系统建设 “三三” 战略思路。 通过扎扎实实稳步走, 最终实现全面 建成智能化选煤厂。 参考文献 [1] 郭大林, 卫中宽, 杨瑞峰. 智能化背景下选煤厂设计的 思考 [J]. 选煤技术, 20193 35-38. [2] 李 扬, 高 鸿. 智能化选煤厂的架构设想 [J].煤炭 加工与综合利用, 20191 45-50. [3] 匡亚莉. 智能化选煤厂建设的内涵与框架 [J].选煤技 术, 20182 85-91. [4] 代龙富, 王梦菊, 谢 涛, 等.智能技术在选煤领域的 应用现状及展望 [ J].煤炭加工与综合利用, 2019 10 41-43. [5] 郎 军. 智能选煤中的设备智能健康管理应用 [J].选 煤技术, 20184 166-170, 175. [6] 朱建军. 选煤厂信息智能化网络构建基础 [J].煤炭加 工与综合利用, 20191 27-29. [7] 宋文革. 大型选煤厂智能化技术研究 [J]. 洁净煤技术, 2019, 255 144-150. [8] 朱爱敏. 关于新建选煤厂智能化系统规划的探讨 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20194 30-33. [9] 王然风, 高建川, 付翔.智能化选煤厂架构及关键技术 [J]. 工矿自动化, 2019, 457 28-32. [10] 黄孝奎, 殷宪文, 冯 永, 等. 智能化选煤厂关键技术 及其装备在高庄煤业有限公司选煤厂的应用研究 [J]. 选煤技术, 20193 105-110. 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 上接第 19 页 参考文献 [1] 谢广元.选矿学 [M].徐州 中国矿业大学出版社, 2001. [2] 戴少康. 选煤工艺设计实用技术手册 [M]. 北京 煤炭 工业出版社, 2010. [3] 夏云凯, 李功民. 我国动力煤干选技术现状与展望 [J]. 洁净煤技术, 2017, 236 17-25. [4] 王新华, 夏云凯. 采用干法分选技术对宁东矿区动力煤 选煤厂分选工艺进行优化改造的探讨 [J].选煤技术, 20191 72-77. [5] 夏云凯, 刘呈兵. 块煤浅槽重介排矸和末煤干选组合工 艺研究 [C] / /2016 年全国选煤学术交流会论文集.北 京 中国煤炭学会, 2016. [6] 夏云凯. 煤炭干选工艺效果常用评定指标 [J].煤质技 术, 20182 59-63, 68. [7] 康 利, 黄金辉, 刘 畅. GDRT 型 γ 射线智能干法分选 系统在六家煤矿的应用 [J].煤炭加工与综合利用, 20173 22-24. [8] 赵宏霞, 丁芳亮. KRS-智能干法分选系统在矿物分选中 的应用 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20169 24-26. [9] 夏云凯, 李功民, 刘呈兵.动力煤全粒级智能干法选煤 工艺 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20169 9-12. [10] 刘富强, 钱建生. 基于图像处理与识别技术的煤矿矸石 自动分选 [J]. 煤炭学报, 2000, 205 534-537. 32 2020 年第 9 期杨瑞峰 智能选煤厂 “一体化” 架构与建设思路