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侯斌斌智能选煤厂“一体化”架构与建设思路

发表时间：2020/12/29 来源：《基层建设》2020年第24期作者：侯斌斌

[导读] 摘要：在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的今天，管控一体化是实现煤炭行业安全生产、高产高效、快速应对内外环境变化,以较低代价来改变经营及生产模式的最佳途径。

        山东博选矿物资源技术开发有限公司
        摘要：在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的今天，管控一体化是实现煤炭行业安全生产、高产高效、快速应对内外环境变化,以较低代价来改变经营及生产模式的最佳途径。
        关键词：智能选煤厂；“一体化”；架构；建设思路
        引言
        随着我国经济实力不断加强，我国煤矿行业获得良好的发展。机电一体化技术在煤矿行业的发展迅速，尤其在选煤厂应用较广。选煤厂作为煤炭深加工中的重要系统，机电一体化的应用提高了选煤厂工作效率，避免了选煤过程中不必要的时间和经济成本。
        1能够采用自动测控技术
        在进行重介质选煤的过程当中采用这种机电一体化技术可以使得工作流程更加完善，提高施工工艺，尤其是通过对自动测控技术进行升级和完善。对各种选煤过程中的工艺参数进行检查检测以及数据的统计和分析，提高了系统的可靠性。借助于IPC工控机为上位主机，然后运用计算机在windows上进行评价性的操作，使得界面更加清晰、直观、便于操作。采用这种重介质选煤过程自动测控系统不仅技术先进而且功能非常强大，具有很强的适应性，而且使得选煤厂的工作效率和质量得到大大提升。
        2智能视频分析系统
        生产线高危区域的闯入检测。在发现人员进入高危区域并触碰第一道虚拟绊线时，触发加装智能芯片的高清摄像机与智能视频分析器实时联动，即时发出报警信号给前端现场，以声光方式提醒现场人员注意安全，并同步将报警画面传至后台控制室，自动跳转切换事发区域的实时监控画面，同时通过语音提醒后台值班人员;如闯入人员继续接近危险区域，并触碰到第二条虚拟绊线时，前端智能分析设备会自动发出停机闭锁控制信号到电机的电源控制系统，切断电源，直接强行停止设备运转，及时有效地终止事故发生，从根本上杜绝和防止人员伤亡。生产设备流量异常检测。在脱介筛上安装智能设备实现流量异常报警功能。当振动筛上的矸石和中煤流量发生异常时智能视频分析器对现场值班人员及时发出报警信号，提醒现场值班人员检查上段旋流器工作情况，预防生产事故发生。同时将报警画面传至调度中心平台进行处理。输送机胶带纵向撕裂停机保护。以视频智能分析和激光检测装置及物理机械控制相结合的方式对胶带输送机实施保护，当胶带发生纵向贯通撕裂时，系统将会自动发出停机信号到胶带机电机，强行停止设备运转，有效防止胶带撕裂的进一步扩大。厂区无人值守重点区域的非法闯入报警功能(如变电室、厂区重点部位围墙等)。设备故障及模拟量超限报警。清水池、离心液池等液位关键设备故障或模拟量超限时，生产监测及管理网络同步显示故障设备名称或设备编号，并可实现语音报警、实时打印故障功能。服务器将该故障信息存入故障信息数据库，供以后统计分析。视频分析监控周界报警。对选煤厂不同厂家主流视频监控平台实现无缝对接，返回事件预警信息，以便视频监控平台采取实时视频流弹出，声光电报警等方式提醒现场违章人员及时离开危险区域，并同时通知调度人员处理异常情况，使视频监控系统得到更为有效的使用。本质安全型无人值守技术管理。通过引入物联网技术，实现选煤厂对各分厂洗选资源、生产工艺、安全系统的可查、可控、可追溯、可优化，实现领导对选煤系统信息的在线及时掌控，达到及时、全面、准确的管控安全与生产经营状况，最终达到对选煤厂的“高效、节能、安全、环保”的“监、管、控”一体化。
        3选煤厂集中控制系统
        选煤厂集中控制系统是实现整个选煤厂生产设备的联锁启停控制（电气设备启、停车预告，按流程自动联锁启、停车控制，故障停车，紧急停车，断点启车，流程选择，故障诊断等），状态监视（包括：皮带监测保护、煤仓煤位检测、液位检测、灰分检测、流量检测、压力检测、电源状态、电机电流及温度监测保护等），信号监控，动态流程显示，数据显示、记录、处理等功能。

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选煤厂集中控制系统可有效地保证生产设备的正常运行，减少安全隐患，降低工人的劳动强度，加快启、停车进程，缩短设备的空运转时间，从而降低电能消耗及设备磨损，为选煤厂安全、高效生产奠定坚实的基础。
        4消除信息“孤岛”，实现数据共享
        目前，尽管煤炭企业不同程度地开展了信息化建设，但系统各自为政，互为信息孤岛，无法实现网络共享，无法统一监测、统一调度。通过智能化建设，建设技术先进、功能齐全、统一的网络平台和管理应用平台，对所有数据进行有效地衔接、规范地分类、有效地分析和深度地挖掘，为安全生产工作重大决策提供信息支持。避免出现安全生产各实时系统与经营管理各信息系统割裂，达到管理部门、信息部门、调度部门、安防部门、生产部门最大程度信息共享，提高管理效率。
        5浮选过程的控制装置选择
        选煤厂在进行浮选过程中可以采用智能化的控制装置，这种装置能够进行数据的采集处理以及传输，通过人为智能专家系统进行评估，图片界面更加实用，形象更加美观。在进行操作时，只要通过人机界面进行触屏处理，选用组态软件实时动态的对浮选的工程进行图解分析，形成有效的历史曲线和实时曲线，非常的实用，而且具有很强的可靠性参数的调整也非常方便，图形界面的处理非常美观，提高了工作的效率。
        6煤泥水处理自动加药系统
        煤泥水处理控制系统包含三个具体的子步骤，即加药流程、沉降浓缩流程和底流的过滤流程。简单而言，该处理系统需要将煤泥导出搅拌池，按照预设的配比导入药水进行自动搅拌，充分搅拌后静置沉降，待煤泥水分层后，通过底部排水系统排出一部分滤液。而其中最重要的步骤即加药。在传统选煤厂深加工过程中，操作员需要自己动手根据煤泥水的质量和需要达到的效果配比一定量的药水，即使是经验丰富的操作员也需要根据沉降和浓缩状态对比例进行合理调整。这样一来不仅降低了工作效率，也会使得最终的质量因为操作员主观原因而产生差异。而在自动加药系统中，可以根据精算的数据对絮凝剂进行科学的配比，不仅提高的工作效率，还能保证同一批次煤泥的质量。自动加药流程又包含三个具体的子步骤：前期检测，主要是对煤泥的入料重量和含水量进行检测，及时测算需要添加的剂量；加药步骤，主要是根据煤泥的状态进行药剂的调制和添加；反馈步骤，当经过充分搅拌和沉降后，需要对沉降池中溢流水的浓度进行检测；而这三个步骤都需要控制部分进行操控，具体的设备包括上位工控机，控制主站和加药从站。在自动加药控制系统中采用了前后双反馈的模式，能够根据煤泥的加工状态进行适当地调节。在前期检测环节，需要及时检测煤泥水的入料重量、煤泥水的含水量，并将其作为输入值录入控制系统，后台计算机通过精算模型进行药水的配比。在经过充分搅拌沉降后，还需要对沉降的溢流水的浓度进行检测，与预设的数值进行比对，如果达到标准表示配比合格；如果没有达到标准系统会再根据调整结果加入适量的煤泥水或絮凝剂进行二次搅拌，经过沉降浓缩后再次检测直到达到标准。前后双反馈模式极大地提高了工作效率，同时也保证了煤泥水的质量。
        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。
        参考文献
        ［1］董耀华．物联网技术与应用［M］．上海:上海科学技术出版社，2012．
        ［2］刘国强．煤炭洗选企业协同精细管理模式［M］．北京:中国经济出版社，2012．
        ［3］王普舟．选煤厂自动化发展趋势与建议［J］．选煤技术，2000(6):45－47．