Intelligent Control and Maintenance Man-agement Integrated System Based on Multi-Agents for Coal-Preparation Plant

This paper discusses the progress of computer integrated processing （CIPS） of coal-preparation and then preserits an intelligence controlled production-process, device-maintenance and production-management system of coal- preparation based on multi-agents （IICMMS-CP）. The construction of the IICMMS-CP, the distributed network control system based on live intelligence control stations and the strategy of implementing distributed intelligence control system are studied in order to overcome the disadvantages brought about by the wide use of the PLC system by coaipreparation plants. The software frame, based on a Multi-Agent Intelligence Control and Maintenance Management integrated system, is studied and the implemention methods of IICMMS-CP are discussed. The characteristics of distributed architecture, cooperation and parallel computing meet the needs of integrated control of coal-preparation plants with large-scale spatial production distribution, densely-related processes and complex systems. Its application further improves the reliability and precision of process control, accuracy of fault identification and intelligence of production adjustment, establishes a technical basis for system integration and flexible production. The main function of the system has been tested in a coal-preparation plant to good effect in stabilizing product quality, improving efficiency and reducing consumption.

重介分选密度智能控制系统在济二煤矿选煤厂的应用

阐述了济宁二号煤矿选煤厂针对重介分选密度控制问题,以数字化建设为基础,依托人工智能技术进行了智能化建设的探索。基于完善的生产传感器,采集原煤灰分、入洗煤量、磁性物含量、精煤灰分等生产数据入库保存,作为智能控制系统的数据基础。基于盘古大模型和优化求解技术构建重介分选密度设定值的智能推荐系统,并将推荐的分选密度自动下发到PLC系统执行,形成完整的生产闭环。生产实践表明,该系统控制得到的精煤产品灰分稳定性更高,精煤理论产率相比人工控制提升0.334%。

选煤厂大煤块智能图像识别方法研究

针对现有选煤厂大煤块识别受到大煤块与矸石线性不可分影响,导致识别效率低、识别精度差的问题,设计了一种选煤厂大煤块智能图像识别方法。首先,应用图像采集设备获取煤块混合图像,并对图像进行增强、去噪等操作,以完成图像预处理。然后,计算煤块的面积和厚度,以获取煤块与矸石的物质特征。最后,基于煤块与矸石的X射线衰减曲线完成识别阈值的设定,并结合最小二乘支持向量机解决煤块与矸石的线性不可分问题,从而完成大煤块图像的智能识别。对比试验结果表明,所提方法应用效果较好、识别率及识别精度较高、识别速度较快,总体性能优于对比方法。该方法可大幅提升大煤块图像识别效果,有较高的应用价值。

山西焦煤集团选煤厂智能化建设的实践与思考

为了顺应我国“双碳”背景下煤炭清洁高效利用的国家战略,介绍了山西焦煤集团有限责任公司(以下简称“山西焦煤集团”)选煤厂智能化建设规划、顶层设计与具体举措,梳理了山西焦煤集团通过学习、实践、再提高的螺旋式提升选煤厂智能化水平的建设经验,详细阐述了山西焦煤集团围绕重介智能分选、智能浮选、煤泥水健康保障、智能采制化、智能配煤、产供销智能管理等选煤核心环节的建设方案、技术路线与实施效果,并对智能化选煤厂建设实践中存在的主要问题进行了分析研究,进一步推进选煤厂智能化建设提出了具体建议。

固化封尘剂智能加药在线监测系统的设计

传统的封尘剂管理和监测方法存在诸多局限性和问题,开发了一种固化封尘剂智能加药在线监测系统,介绍了该系统的设计、搭建、测试及结果。测试结果表明,该系统可以有效地监测固化封尘剂的加药量,并能根据生产需求自动调整药剂投放量,提高煤场物料密度和装载效率,减少煤炭流失,保护周边环境。

智能选煤系统的设计与应用

鄂尔多斯色连二矿选煤厂将自动化控制技术和信息技术相结合,建设了智能化选煤厂。系统实现生产数据、监测监控数据、设备运行数据的采集、展示和分析决策,生产过程智能控制与洗选工艺智能化,推进信息与生产工艺环节之间完全融合、共享。智能选煤系统的应用给选煤厂在经济、安全、管理等方面带来了显著提升,达到提质降本增效的目的。

选煤厂智能巡检机器人的设计与应用

针对陕西某选煤厂运输系统复杂、环境因素影响大等,引起带式输送机频繁出现胶带跑偏、撕裂、打滑、堆煤等故障,造成洗选生产中断,甚至采掘工作或全矿井作业瘫痪等严重问题,本文设计了一种智能巡检机器人系统。该系统主要由巡检机器人本体、行走轨道、网络通信系统、后台操作软件以及人工智能识别与检测系统组成,通过视频监控、红外成像、声学阵列等手段,实现运输系统实时监测监控。经应用表明,该系统检测精准、运行可靠,取得了较好的应用效果。

智能采制化系统在潘集选煤厂的应用

潘集选煤厂设有4套生产系统,其中重介精煤灰分检测采用传统的人工采制化方式,检测周期长、劳动强度大、工作效率低,导致指导选煤生产滞后。通过探索使用智能采制化系统,替代传统的人工采制化,实现了缩短采制化周期、减轻劳动强度、提高工作效率的目标。

长城三矿选煤厂从洗选矸石中回收低热值煤的工艺探索

长城三矿选煤厂洗选矸石中存在高密度低灰分的煤矸石,现有重介质分选工艺不能对其进行有效分选,直接废弃会造成煤炭资源浪费,直接燃烧产生的热量较少,并且会造成环境污染。通过对长城三矿选煤厂洗选块矸石进行试验分析,并调整末煤重介质旋流器锥角,对这部分低热值煤进行再回收利用,避免煤炭资源的浪费,提高了企业的经济效益。

码垛和拆垛机器人在封尘剂智能加药系统中的应用

目前选煤厂固化封尘剂智能加药过程自动化程度低,码垛与拆垛过程需要大量的人工参与,人工效率低,容易出现错误,直接关系选煤厂的经济效益。介绍了码垛拆垛机器人技术原理与系统架构,将先进的自动码垛与拆垛技术引进固化封尘剂智能加药系统,研发的自动码垛和拆垛系统包含:胶带输送单元、振平单元、机器人及地轨单元、滚筒输送单元、拆包称重单元和废袋收集单元,为选煤厂固化封尘剂智能加药系统提供了一种全自动技术方案。

智能监控技术在选煤厂通风机中的应用

针对传统人工巡检选煤厂通风机存在效率较低、劳动强度大、危险系数高、成本较高等问题,分析了选煤厂通风机常见的故障类型和异常特征,提出了一种通风机智能监控技术,完成了硬件系统选型,采用模块化设计思想编写了通风机风量自主调节程序、异常自动报警程序。经应用,通风机智能监控系统实现了对风机运行参数的实时调节和控制,异常响应时间仅为1.97 s,故障识别率为97.4%,实现了对设备的远程在线监控并自动生成历史记录,取得了良好的应用效果。

基于矿山工业互联网的选煤厂智能管控体系设计与关键技术

为实现选煤全流程自动化、数字化与智能化,构建基于矿山工业互联网的选煤厂智能管控体系,搭建了选煤厂智能管控平台并开展生产应用实践。基于选煤厂实时透视化智能管控总体设计目标,建立了包括边缘层、数据中心、矿山工业互联网平台及业务应用等内容的选煤厂智能管控平台体系,设计了数据中心、业务应用等主要模块,研究了选煤大数据治理、BIM驱动数字孪生、精细化智能分选控制等平台建设相关的关键技术,其中选煤大数据治理技术为充分发挥选煤行业的数据价值提供技术支撑,BIM驱动数字孪生技术实现选煤过程的全链条透视化智能化管理,精细化分选控制为产品煤质量提供了实时在线保障,最终建成具有管理体系标准化、业务流程一体化、数据融合协同化的智能管控、快速决策与分析的选煤厂智能管控平台。平台基于矿山工业互联网技术打通生产管理、安全监测、生产控制与辅助决策等系统,对生产过程进行实时透视化监控、调度和控制,实现生产计划的执行、资源的优化配置,并通过下峪口选煤厂进行智能化管控实践,验证了其在选煤全流程智能感知、辅助决策与精准控制等方面的成效,在提高精煤产品质量和精煤回收率的同时,降低了生产成本、人力成本,减少了停机事故。

三维可视化孪生系统在青龙寺洗煤厂的建设研究

以青龙寺洗煤厂的智能化建设为背景,为了将选煤厂生产、管理、培训等智能应用场景多维度、多方式的生动展示、查询、应用,最终实现不同应用角色的多层级数据分析、立体指挥,研究建设三维可视化孪生系统。首先用三维技术构建三维场景,制作设备仿真和煤流仿真,然后基于三维引擎做可视化孪生开发,将以时间为变量的过程数据和以空间为变量的三维模型结合,实现了智能系统和物理环境全融合、多业务协同联动、综合调度预警,助力洗煤厂高效生产和管理。

我国智能化选煤厂技术发展与展望

作为煤炭行业数字化转型的重要环节,选煤厂智能化建设已经从单一设备自动化向整体智能化、数字化、网络化方向发展,正在推动行业逐步实现从传统劳动密集型到新质生产力的跨越。当今智能化选煤厂技术的发展主要体现在自动化、信息化、智能化三方面,通过采用先进技术和设备,如自动化控制技术、物联网技术、新型智能设备与技术、大数据与人工智能技术、智能选煤生产管理平台等,显著提升了选煤过程部分环节的高效、精准控制,提高了选煤效率和产品质量。经过多年的发展,煤炭行业在智能化道路上取得了显著的成就,但同时也暴露出一些问题:部分基础设备难以满足智能化生产管理需求,部分技术实用性不足,工艺技术管理普遍缺乏重视,智能化技术可复制性差、应用深度不足,而且面临人才短缺的问题和技能提升的挑战。下一步智能化选煤厂的技术研发和建设方向主要是实现“透明工厂”“黑灯工厂”和高效工厂,为选煤产业升级提供可靠保证。为实现这些目标,智能化技术需从服务于选煤厂的机电运维、工艺管理和安全保障三方面入手,在以下几个方面进行突破:利用智能感知技术,实现选煤生产系统的全方位参数采集和分析;开发设备全生命周期管理技术在煤炭行业的应用,包括设备故障诊断模型、智能巡检系统、AI图像识别技术监测装置、智能供配电系统和设备管理平台等;在传感器技术和智能控制技术方面加大研发力度,建立高可靠智能过程控制系统;打造选煤专家系统,利用计算机技术和大数据分析,对生产进行智能监控与优化。我国的智能化选煤厂已经完成了从无序扩张到以评分为核心的转变,目前正处于一个新的发展阶段。只要能够把握当前机遇,妥善应对各种挑战,并且持续进行技术的革新和应用的精细化,相信智能化选煤厂的发展必将为我国煤炭行业的发展作出贡献。

韩家村选煤厂电力智能监控系统研究与应用

针对国能包头能源有限责任公司煤炭洗选分公司(以下简称“韩家村选煤厂”)电力设备在运行中存在运行经济性低和系统响应时间长等问题,设计了韩家村选煤厂电力智能监控系统,对其后台主站层、通信间隔层和现场设备层3个层次的电力智能监控系统总体架构进行了介绍,并详细阐述了该系统6个模块的功能。在系统硬件设计方面,以73S169DT型号的单片机作为控制核心,将微控制器嵌入电力监控器的硬件电路;在系统的软件设计方面,建立了电力设备运行状况对应的数据采集单元,利用因果条件和稳定性条件下的数字滤波器来处理电力监控数据传输信道信号,以此判断韩家村选煤厂的电力监控数据是否存在传输异常的情况,实现韩家村选煤厂的电力监控。系统设计完成后,对韩家村选煤厂中部分电力设备的运行进行了测试应用,结果表明该系统运行效果良好,可以有效监控选煤厂电力设备。

韩家村选煤厂智能化改造设计与实践

为了实现选煤厂智能控制、智能管理、智能决策分析,逐步做到少人或者无人干预,韩家村选煤厂提出了从基础平台、基础自动化、智能控制、智能管理和智能分析决策等方面进行智能化设计,并进行了智能化改造实践。改造后,该选煤厂实现了生产数据信息实时采集、各个系统数据共享、依托选煤专家知识库,使系统可以自主学习、动态预测;矸石带煤率、药剂用量均下降,不仅提高了生产效率、减少了生产和管理成本,而且降低了工人劳动强度,改善了工作环境等,达到了提质增效、降低成本的目的。

智能压滤系统在新疆某选煤厂的应用研究

为解决选煤厂煤泥压滤系统自动化水平低、人工依赖性强、系统工作效率低的问题,针对新疆某选煤厂煤泥压滤系统进行了智能化升级研究。将压滤机等单机自动化设备与一体化智能管控平台进行数据对接,结合现场洗选工艺以及生产管理方式,针对性地设计了一套适用于选煤厂的智能压滤系统。该系统实现了远程监控、自动启停及自动补料、自动判断结束进料、智能排队卸料、压滤视频联动跟随以及生产统计等功能。该研究基本解决了选煤厂压滤系统管理与控制难题。该研究为选煤厂及其他矿物压滤脱水环节的智能化升级提供了解决思路和参考案例。

黑岱沟选煤厂跳汰机分选过程智能控制研究与实践

神华准能黑岱沟选煤厂针对跳汰系统自动化程度低、控制准确度差、生产效率低的问题,通过采用现代化分析检测技术、应用智能化控制技术及建立综合数据平台,对跳汰系统进行了智能化改造。改造实施后,实现了跳汰机参数的智能调节、精煤灰分的精准控制及故障的智能预警,整体生产效率提升了11.88%,效果显著。

智能配煤系统在伊化矿业公司选煤厂的应用

伊化矿业公司选煤厂针对商品煤煤质波动大、掺配效率低的问题,结合现有配煤工艺流程和生产情况,通过安装人工射线煤灰分仪、数控调量装置等设备,并开发了配煤专家自动化系统和数据库,实现了智能配煤。与现有的配煤系统相比,此系统控制精度高、稳定性强,可获得高等级的配煤产品,因此,提升了选煤厂整个配煤系统的控制水平。

五虎山选煤厂智能化系统构建

从智能化建设目标和智能化建设架构2个方面明确了五虎山选煤厂智能化建设内容;重点论述了选煤厂集中控制系统和自动化方案。将智能重介、智能浮选、智能浓缩、智能压滤、智能空压机等与选煤厂生产经营活动深度融合,最大限度地实现了五虎山选煤厂提质增效、实施洗选加工全流程智能控制、生产经营全过程智能管理、多维度全方位的信息资源融合共享智慧决策。