在选煤领域智能技术的应用现状及展望

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:张俊峰
[导读] 随着时代的发展社会的进步,在当前信息化背景下,智能技术在各个行业得到了非常广泛
        【摘要】随着时代的发展社会的进步,在当前信息化背景下,智能技术在各个行业得到了非常广泛的应用,并取得了显著成果。而随着可持续发展战略的贯彻落实,智能技术在选煤领域的应用越发引起人们的关注。智能技术能够有效提高煤矿选煤作业的智能化程度,提高选煤效率,减少成本,提高煤矿的经济效益,为煤炭领域的有序健康发展提供了重要支持。

        【关键词】选煤领域;智能技术;现状;展望


        在当前新时代背景下,智能技术变得越来越重要,主要由人工智能技术、行业技术、计算机网络技术、现代通信与信息技术整合而成在某一领域应用的一项技术。通过电子设备和操作技术,转变成机器智能的复杂技术。现阶段,在选煤领域应用智能技术,能够有效促进工作效率和质量的提升。本文针对选煤厂设计专家系统、管理专家系统、智能控制系统、智能视频监控系统分别进行了简单论述,希望对促进我国选煤领域的健康发展有一定的借鉴意义。
        一、选煤厂设计专家系统
        (一)系统概述
        选煤厂设计专家系统主要目的,是对选煤厂改造与设计的相关问题进行妥善处理,比如,对选煤过程中的方法设计和结构优化。该系统主要包含了原煤准备系统、重介分选系统、选煤煤泥处理系统等,能够使选煤产品结构模型更加完善。在输入选煤资料后,可以添加不同的约束条件从而自动制定实施方案和流程。
        (二)知识表达
    在设计选煤厂的时候,会涉及到很多方面的内容,需要重视的是必须要确保设计质量。实际在开展设计工作时,专家知识的表达特别繁琐,会涉及到很多专业知识,总体知识量巨大。在进行专家系统在知识表达的时候,采用的方式有很多种,比如,专家系统产生的规则、过程表达方法、面向对象的调用方法等等。其中,对选煤厂专家系统知识表达最为关键的是过程表达方法。
    二、选煤厂管理专家系统
    (一)系统主要内容
        选煤厂管理专家系统涉及到的内容非常多,主要是选煤经济效益与产品结构子系统、;以局域网为基础的生产专家分析和决策系统、操作优化处理子系统、选煤产品质量预测。该系统能够为选煤厂操作人员提供重要的数据支持,并且,可以为选煤单位提供科学、有效的生产指导意见,为选煤工作的顺利开展提供重要保障。
         (二)系统的实现
        选煤厂管理专家系统主要的组成部分有信息推理机、专家信息数据库、专家知识库及相关的解释机制,本次设计采用的是Delphi Client/Server For Windows下AX控件开发,优势就是操作流程简单、用户界面图形化。可以进行数据互控、前台输入数据等操作,并且基于ORACLE数据库实现了数据查询、运算等操作。
        (三)产品结构
        在人工智能技术下的选煤系统,主要涵盖了两大子系统,经济效益优化子系统和产品结构子系统。其中,产品结构子系统涵盖了很多的问题,比如选煤市场分析、价格、可选性以及各个环节的配合性。通过充分分析这些相关因素,构建完善的产品结构优化模型。
        三、智能控制系统
        选煤厂在开展生产活动的过程中,在配煤领域中应用智能控制系统,经常会出现多层煤或多个矿煤质性质有非常大的差异,需要根据用户的实际情况对不同级别的精煤开展生产活动。在传统配煤中,主要是依靠人工经验计算不同产品的煤量,想要是想爱你精确配煤有很大的难度。而随着科学技术的进步,智能自动配煤系统开始一个用,使原煤均质化的问题得到了有效改善。
        PID智能控制系统,能够有效、准确、及时控制循环介质密度。另外,在跳汰机排料系统中应用PID智能控制系统,也具有非常显著的效果。TBS分选专家控制系统能够高效分选粗煤泥,需要对TBS入料的浓度、粒度进行有效控制。入料性质逐渐稳定后,对分选效果有决定行影响因素的是顶水稳定性、排料控制。TBS分选专家控制系统可以利用传感器,对床层内的顶水进水口压力和物料密度进行实时探测,并对顶水进水阀和排料阀的开度及时进行调节,进而自动准确控制分选密度和顶水稳定性。下图1为TBS控制系统。


图1  TBS控制系统
         四、图像识别技术和智能视频监控系统的应用
    在传统的排矸技术中,主要是采用人工的方式,不但会耗费大量的人力,而且工作环境非常恶劣,对工作人员的身体健康造成了巨大危害。采用机械排矸的方式,主要是通过浅槽或是跳汰,但该方式对环境有非常大的污染,而且需要消耗大量的水。有相关专家学者基于煤与矸石灰度值不同,通过图像处理两者,但是过程比较复杂辅助条件较多,实际在生产中应用还有很大的难度。
        自2000年之后,选煤厂基本建立了视频监控系统,但大部分摄像机只是简单的录像,系统的功效较差。随着科技的发展,智能视频监控系统得到了广泛应用,主要涵盖的功能有以下几点。第一,工控视频联动。设备如果出现故障等情况,监控设备会将画面上传到疾控室。第二,起吊设备的安全监控,确保人员的安全。第三,岗位安全监督。
         五、智能选煤技术展望
         (一)传感器智能化
        选煤厂在当前时代下已经实现了数字化和信息化生产,在开展生产活动的过程中会使用大量的传感器,但目前传感器智能化水平较低。这就需要在选煤淋雨开发一批具有多功能的智能传感器,比如分析、转换、采集和决策,这也是未来非常重要的研究方向。
         (二)设备智能化
        设备智能化主要分为智能设备制造和智能故障诊断修复两个方面。对于选煤厂来说,传感器的大量应用,也为设备故障诊断提供了重要依据。通过智能技术构建适合选煤厂的智能故障诊断与修复系统非常关键。其中,智能技术主要包含了FT诊断技术、NN诊断技术、CBR诊断技术、RBR诊断技术等。智能设备制造就需要实现多学科交叉联合进行,比如自动化、计算机技术、机械工程等等,还有很长的一段路要走。
         六、结束语
        综上所述,随着时代的发展社会的进步,传统的发展模式已经无法满足我国现代化发展需求,尤其是随着可持续发展战略的贯彻落实,传统的选煤工艺技术已经落后,需要应用新的技术提高选煤领域的智能化水平。因此,本文针对选煤领域应用智能技术的实际情况进行了简单的探索,能够有效在一定程度上改善选煤领域环境,满足社会发展需求。
        
        
【参考文献】
[1]陈鹏,石开仪,丁大海,等.利用模糊规划方法选择选煤工艺流程[J].煤炭技术. 2015(06).
[2]郭德军.永定庄选煤厂技术改造方案分析[J].煤炭加工与综合利用. 2018(07).
[3]张弘强.人工智能技术在选煤领域的应用[J].电子技术与软件工程. 2015(24).
[4]国家煤矿机器人协同创新中心成立[J].中国煤炭. 2019(12).
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