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淮北礦業(yè)集團煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用紀(jì)實

作者:中國煤炭報 2021-05-11 08:36 來源:中國煤炭報

投用智能化設(shè)備,裝車計量更精準(zhǔn)——淮北礦業(yè)集團煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用紀(jì)實

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朱仙莊礦職工在煤質(zhì)智能管控中心控制裝車

近日,筆者來到安徽淮北礦業(yè)集團朱仙莊礦智能精準(zhǔn)裝車計量現(xiàn)場,看到溜煤槽自動調(diào)整著角度,煤炭被均勻裝入火車車皮,監(jiān)控室內(nèi)紅色計量數(shù)字逐步變?yōu)榱?,一?jié)載重70噸的車皮不到3分鐘就完成了裝煤任務(wù)。在朱仙莊礦煤質(zhì)智能管控中心,筆者看到一個機器人正將煤炭樣品智能分撿合批、前置處理、智能存取……有序地處理著一個又一個煤炭樣品。

“這是我們研發(fā)并應(yīng)用的煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)使我們加快了智慧礦山建設(shè)步伐,為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入科技動能。”淮北礦業(yè)集團黨委書記、董事長方良才說。

傳統(tǒng)工藝無法滿足要求

“一直以來,煤炭裝運主要使用國鐵敞車,采用靜態(tài)軌道衡計量。原裝車系統(tǒng)為手動操作,兩股道同時裝車,作業(yè)時需要8人,其中放煤4人、計量2人、平煤2人,依靠操作人員的經(jīng)驗對火車進行定量裝載?!敝煜汕f礦供銷科主管技術(shù)員李曉陽說。

李曉陽介紹,由于整個過程需要職工憑經(jīng)驗控制,具有一定的隨機性和不確定性,裝車和計量不協(xié)同,導(dǎo)致裝車計量數(shù)據(jù)失真,進而產(chǎn)生計量糾紛,甚至出現(xiàn)煤炭企業(yè)效益流失問題;對裝車重量的精準(zhǔn)度控制能力低,極易發(fā)生重車超載、虧噸現(xiàn)象,裝載不均衡出現(xiàn)偏載和集重時,易損壞車輛,對貨運列車的行駛安全和人身安全帶來重大安全隱患。同時,職工需要采集錄入列車車廂重量、車廂編號等相關(guān)信息,工作量大,生產(chǎn)效率低。

淮北礦業(yè)運銷分公司駐礦質(zhì)檢計量站站長郜業(yè)武告訴筆者,長期以來,煤礦質(zhì)量檢驗完全依賴職工進行采樣、稱量、運輸、制樣、化驗、棄樣、數(shù)據(jù)分析等操作,所使用的操作設(shè)備和分析儀器均需要獨立運行,數(shù)據(jù)需要職工分析判斷,操作環(huán)節(jié)多、周期長、人為因素影響大,再加上設(shè)備自動化程度低、管理薄弱等,已無法滿足精細(xì)化管控生產(chǎn)和市場的要求。實現(xiàn)煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控,成為該公司高質(zhì)量發(fā)展面臨的課題。

全流程實現(xiàn)自動化、智能化

淮北礦業(yè)集團堅持問題導(dǎo)向和需求導(dǎo)向,在充分調(diào)研論證基礎(chǔ)之上,加大科技創(chuàng)新投入力度,研發(fā)了煤炭智能精準(zhǔn)裝車計量系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一套集靜態(tài)軌道衡稱重信息采集、車輛位置判斷、裝車量智能分配、給煤機控制、牽引機器人控制等于一體的閉環(huán)管理系統(tǒng),并于2018年投入使用。裝車計量控制模塊在接受裝車指令和工況信息后,調(diào)用對應(yīng)的裝車策略,按照預(yù)定方案控制各設(shè)備,完成不同車型的裝運計量,實現(xiàn)實時、精準(zhǔn)、高效裝車計量。

“該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)裝車過程不虧噸、不超載、不偏載、不集重,杜絕了‘以煤補車損’潛虧現(xiàn)象,扭轉(zhuǎn)了人工操作計量誤差較大的被動局面,減少了貿(mào)易糾紛和勞動用工,降低了經(jīng)營成本,同時也改善了職工工作環(huán)境,降低了職工勞動強度,降低了安全風(fēng)險。該系統(tǒng)的建成使用,標(biāo)志著我們的鐵路裝車計量工作正式邁入智能化時代。”郜業(yè)武說。

隨后,該集團成立了采制化科研攻關(guān)課題組,通過改造原有采樣機留樣裝置,新增機械手制樣系統(tǒng)、管道輸送和智能存取系統(tǒng),實現(xiàn)采制化全流程編碼管理、人與樣品分離,構(gòu)建了基于機器人的全流程智能采制化系統(tǒng),打造出自動化程度高、符合國家標(biāo)準(zhǔn)的全流程智能采制化工作車間,提升了煤炭檢驗檢測工作的技術(shù)水平,為煤炭銷售結(jié)算提供了真實、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。

郜業(yè)武介紹,全流程智能采制化系統(tǒng)采用機器人制樣、智能化管控,以機器人、智能控制和信息化為執(zhí)行載體,完成樣品識別、感知、制備、轉(zhuǎn)運、封裝、寫碼、存儲等流程,輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的各級樣品,實現(xiàn)自感知、自判斷、自適應(yīng)、自執(zhí)行的全流程智能化。制樣前,該系統(tǒng)通過自感知系統(tǒng)對樣品進行預(yù)判,根據(jù)預(yù)判結(jié)果自動選擇制樣程序,經(jīng)新型給料、破碎、定質(zhì)量縮分以及特殊物料輸送,可以解決漏煤、堵煤以及殘留混料導(dǎo)致的樣品污染等問題,使樣品制備過程更加客觀、準(zhǔn)確、高效。

“這套系統(tǒng)可以連續(xù)24小時制備樣品,一天的樣品數(shù)量可超過50個,樣品處理效率較以往大幅提升?!臂瑯I(yè)武說,“該系統(tǒng)上線以來,吸引了國家能源集團、山西焦煤集團、華電集團等企業(yè)前來參觀交流?!?/p>

減人提效更安全

2020年10月28日,在中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的科學(xué)技術(shù)成果專家鑒定會上,煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控系統(tǒng)獲得“國際領(lǐng)先”的評價。中國工程院院士王國法在會上表示,該系統(tǒng)是煤炭行業(yè)智能化建設(shè)的重要成果,應(yīng)列入《智能化煤礦建設(shè)指南》,并推廣應(yīng)用。

“放煤裝車是一項繁重的體力勞動。煤炭智能精準(zhǔn)裝車計量系統(tǒng)使用后,我們僅需1人巡視即可。該系統(tǒng)可以自動控制稱量列車車皮總重量,如果單節(jié)車皮超過標(biāo)記空重的,可以把裝車煤量智能分配到其他車皮,消除了超重隱患,還能追溯裝車全過程,真正實現(xiàn)了鐵路貨運精準(zhǔn)稱重?!崩顣躁栒f。

朱仙莊礦經(jīng)營負(fù)責(zé)人給筆者算了一筆賬,按照每列火車50節(jié)車皮、每節(jié)車皮節(jié)約煤炭0.4噸計算,該礦全年增加銷售收入500多萬元,全礦區(qū)每年增加銷售收入1.87億元。同時,一處礦兩條裝車線可減少工作人員6人至8人,全年節(jié)約人工成本100多萬元。

“我們通過應(yīng)用煤炭計量與質(zhì)量檢驗一體化智能管控系統(tǒng),避免了人工操作、人為干預(yù),保證了煤炭質(zhì)量和數(shù)量的精準(zhǔn),既維護了企業(yè)利益,又做到了對客戶的公允,提高了企業(yè)的信譽度?!狈搅疾耪f。

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