浅谈智能化洗煤厂建设的方向.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 煤炭的洗选是煤炭资源利用的一个必经过程，其 主要是在洗煤厂中完成的。洗煤厂的主要任务是对地 下开采出来的煤炭资源进行分选，使煤炭资源得到合 理的利用。现在很多洗煤厂采用的是重介选煤，其主 要指标是煤的密度[1-2]，在进行自动化选煤时，只能根 据设定的密度进行筛选，这会导致部分选定的煤炭不 符合要求。因此，需要在自动化选煤的基础上发展智 能化选煤，从而保证煤炭分选的有效性。自动化与智 能化的区别在于，自动化只是按照预定的轨迹运行， 而智能化要求根据实际情况选择合适的运行轨迹。为 了更好地认识智能化选煤厂的建设情况，本文围绕智 能化选煤厂的现状及其实现的关键技术展开论述。 1智能化洗煤厂的发展现状分析 洗煤厂的主要任务是对煤炭进行分选，除去原煤 中的杂质，获得工业使用的精煤。洗煤厂是煤炭加工 的重要场所，保证其运行的可靠性具有重要意义。随 着科学技术的发展，中国国有煤矿的洗煤厂基本上已 经实现了自动化，主要包括信息管理、数据采集和处 理、远程在线控制等方面。信息管理主要是通过工业 用的 PLC 实现的，而远程在线控制的实现依赖于 DP 工 业线和计算机网络。自动化洗煤厂是智能化洗煤厂发 展的基础，即智能化是自动化发展的高级阶段。智能 化洗煤厂的系统结构如图 1 所示[3]。 由图 1 可知，智能化洗煤厂主要包括分析决策、管 理控制、生产执行、网络传输和过程控制五部分，其 中，每个部分又包括很多子系统。在实现智能化的过程 中，网络通信平台及工业以太网是重要的基础。这是由 于在智能化处理过程中需要传输大量的数据，还要实现 在线控制，而这些均是通过网络和以太网来完成的。 总的来说，现在已经具备发展智能化洗煤的条件。 从自动化洗煤厂过渡到智能化洗煤厂，需要做到以下 几个方面a 升级有关的洗选设备，进一步减人提效， 并实现生产的高度集中控制，主要是升级洗选设备上的 一些微处理器。b 建设大数据采集平台及数据库，足 够多的数据是智能化实现的基础，即智能化是从大数 据中找到最佳的设备运行参数，从而优化设备运行参 数。c 提高数据采集的灵敏度。要实现洗煤厂的智能 化控制，确保采集数据的准确性是非常关键的。从现在 的情况来看，2020 年左右完善智能化洗煤厂的有关标 准和目标，2025 年以前将对智能化所需的设备和技术 进行突破并进行初步工业性试验，预计到 2035 年左右 能建立具有一定规模的智能化洗煤厂。 2智能化洗煤厂实现的关键技术 2.1大数据采集及处理技术 在智能化洗煤厂实现的过程中，需要采集足够多的 数据来进行学习。与自动化不同的是，智能化更强调一 些主观学习的能力，这种学习属于机械式学习[4]。数据 的采集是通过一些传感器来实现的，这就要求传感器 的数量足够多和采集的频率足够高。 在数据采集完成后，并不能直接利用这些数据进行 收稿日期2020-04-26 作者简介毛艳宇，1986年生，女，山西五台人，2012年毕业于太 原理工大学矿物加工工程专业，工程师。 浅谈智能化洗煤厂建设的方向 毛艳宇 （ 大同煤矿集团有限责任公司精煤分公司晋华宫选煤厂，山西 大同 037016 ） 摘要 目前，煤矿开采正在朝着智能化方向转变。为了保证煤炭资源的生产效率，洗煤厂也应该朝着智能化方向建 设。智能化作为自动化的高级阶段，代表了先进的生产力。介绍了智能化洗煤厂的发展现状，分析了智能化洗煤厂实现 的关键技术，并探讨了其未来的发展方向，可以为深刻认识洗煤厂的智能化建设提供一定的参考。 关键词 煤矿；洗煤厂；智能化建设；关键技术 中图分类号 TD94文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0184-02 Discussion on Construction Direction of Intelligent Coal Preparation Plant MAO Yanyu Jinhuagong Coal Preparation Plant of Clean Coal Branch Company, Datong Coal Mine Group Co., Ltd., Datong 037016, Shanxi, China Abstract At present, coal mining is moving towards intelligent direction. In order to ensure the production efficiency of coal resources, coal preparation plant should also be built in the direction of intelligence. As an advanced stage of automation, intelligence represents advanced productivity. This paper introduced the development status of intelligent coal preparation plant, analyzed the key technology of intelligent coal preparation plant, and discussed its future development direction, which can provide certain reference for the deep understanding of intelligent construction of coal preparation plant. Key words coal mine; coal preparation plant; intelligent construction; key technology （总第 179 期） 实践运用 184 2020 年第 8 期2020 年 8 月 决策处理，还需要对数据进行处理。数据处理的主要 任务是提取大数据中的一些有用信息，从而为洗煤厂 的决策提供一定的依据。然而，这种处理不是一件容 易的事，一方面要保证数据处理的质量，即要使从大 数据中提取出来的信息足够多且有效；另一方面还要 保证数据处理的速度，主要是由于一些决策需要在较 短的时间内完成。这就要求数据处理必须紧跟时代的 潮流，采用最新、最有效的算法。 图 1智能化洗煤厂的系统结构图 定制化配煤系统监测监控系统煤质检验 节能运输系统供电系统供排水系统 密度调节系统 视频监测系统火灾报警与除尘系统 煤泥水处理系统煤泥压滤系统 通信系统 网络通信平台工业以太网/程控电话 数据采集与存储在线数据离线数据 设备监控能源计量视频监控质量监控监测监控 设备管理 采购管理 供应商 库存管理 物料消耗 运输管理 企业 物流 采购计划物料计划 生产控制 生产计划 生产调度 生产 管理 财务管理财务运营成本管理费用管理财务监督 人力资源协同办公安全保障经营管理 规划决策系统经营指标规划决策分析系统 企业发展战略规划 市场分析 分 析 决 策 管 理 控 制 生 产 执 行 网 络 传 输 过 程 控 制 监测 监控 与 管理 分析 平台 生产控制 指标与参数 2.2机械设备智能学习算法 智能化洗煤厂建设的关键在于使洗煤厂中的设备 具有一定的自主学习能力，能根据实际情况做出最有 利的判断。而要使机械设备具备自主学习能力，就要 使机械设备具备一个“大脑” 。“大脑”对于机械设备 而言指的是微处理器和智能学习算法，而智能学习算 法则是实现自主学习的关键。 虽然现在已经开发了一些智能算法，例如人工神 经网络算法、模糊算法及混沌算法等，这些算法都有 其特有的使用环境。如何将这些智能算法应用到洗煤 厂的实际生产和决策过程中，还需要根据现场的实际 情况来检验。考虑到洗煤厂实际运行过程中影响因素过 多，还需要开发一些多变量输入的高效智能学习算法， 从而为洗煤厂智能化的实现提供助力。 2.3网络技术和信息传输技术 在建设智能化洗煤厂的过程中，需要进行大量的 数据传输以及信息交换。如何实现大量数据的快速交 换和传输，是智能化发展中需要考虑的关键问题。一方 面，需要进行数据的无线传输；另一方面，还需要进行 数据的在线传输。此外，还需要考虑数据的传输质量问 题。对于在线传输，则不需要考虑这种问题；而对于无 线传输，则需要考虑传输过程中的干扰问题。 虽然现在的无线网络传输和以太网技术都很成熟， 但是其都有着极限传输速率。在进行大数据传输时， 很可能超过这个极限速率，导致数据传输时存在较高 的误码率。因此，洗煤厂的智能化建设还要依赖于目 前正在发展的 5G 数据传输技术。 此外，智能化洗煤厂的建设还依赖于其他技术， 例如高速数据存储技术、高性能微处理技术等，这些 技术目前已经很成熟，这里不再进行详细的介绍。 3结语 在智能化高度发展的今天，推进洗煤厂的智能化 建设是大势所趋。中国智能化洗煤厂建设正处于起步 阶段，很多还处于探索阶段。值得注意的是，很多洗煤 厂已经基本实现了自动化，这为过渡到智能化提供了一 定的物质基础。总的来说，现在已经具备发展智能化洗 煤的条件。从自动化洗煤厂过渡到智能化洗煤厂，需要 从升级有关的洗选设备、建设大数据采集平台及数据 库、提高数据采集的灵敏度等方面做起。希望论述内容 可以为深刻认识智能化洗煤厂建设提供一定的参考。 参考文献 ［1］ 张琳.浅谈智能化洗煤厂建设的方向 ［J］ .科技风， 20206 257. ［2］ 韩亮.浅谈智能化洗煤厂建设对企业安全生产的作用 ［J］ .内 蒙古煤炭经济， 201918 130-131. ［3］ 郭佐宁， 高赟， 薛忠新， 等.张家峁选煤厂智能化建设架构设计 研究 ［J］ .煤炭工程， 2018， 502 37-39. ［4］ 王延奇， 张先春.智能化在鲁西选煤厂的应用 ［J］ .设备管理与 维修， 20194 111-112. （ 责任编辑刘晓芳 ） 毛艳宇 浅谈智能化洗煤厂建设的方向 185