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

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(lái)到安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)朱仙莊礦智能精準(zhǔn)裝車計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)，看到溜煤槽自動(dòng)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(jì)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(gè)機(jī)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(gè)又一個(gè)煤炭樣品。

“這是我們研發(fā)并應(yīng)用的煤炭計(jì)量與質(zhì)量檢驗(yàn)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(dòng)能。”淮北礦業(yè)集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)方良才說(shuō)。

傳統(tǒng)工藝無(wú)法滿足要求

“一直以來(lái)，煤炭裝運(yùn)主要使用國(guó)鐵敞車，采用靜態(tài)軌道衡計(jì)量。原裝車系統(tǒng)為手動(dòng)操作，兩股道同時(shí)裝車，作業(yè)時(shí)需要8人，其中放煤4人、計(jì)量2人、平煤2人，依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)火車進(jìn)行定量裝載?！敝煜汕f礦供銷科主管技術(shù)員李曉陽(yáng)說(shuō)。

李曉陽(yáng)介紹，由于整個(gè)過(guò)程需要職工憑經(jīng)驗(yàn)控制，具有一定的隨機(jī)性和不確定性，裝車和計(jì)量不協(xié)同，導(dǎo)致裝車計(jì)量數(shù)據(jù)失真，進(jìn)而產(chǎn)生計(jì)量糾紛，甚至出現(xiàn)煤炭企業(yè)效益流失問(wèn)題；對(duì)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(shí)，易損壞車輛，對(duì)貨運(yùn)列車的行駛安全和人身安全帶來(lái)重大安全隱患。同時(shí)，職工需要采集錄入列車車廂重量、車廂編號(hào)等相關(guān)信息，工作量大，生產(chǎn)效率低。

淮北礦業(yè)運(yùn)銷分公司駐礦質(zhì)檢計(jì)量站站長(zhǎng)郜業(yè)武告訴筆者，長(zhǎng)期以來(lái)，煤礦質(zhì)量檢驗(yàn)完全依賴職工進(jìn)行采樣、稱量、運(yùn)輸、制樣、化驗(yàn)、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(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)需要職工分析判斷，操作環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、人為因素影響大，再加上設(shè)備自動(dòng)化程度低、管理薄弱等，已無(wú)法滿足精細(xì)化管控生產(chǎn)和市場(chǎng)的要求。實(shí)現(xiàn)煤炭計(jì)量與質(zhì)量檢驗(yàn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化

淮北礦業(yè)集團(tuán)堅(jiān)持問(wèn)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(jì)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(jī)控制、牽引機(jī)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(jì)量控制模塊在接受裝車指令和工況信息后，調(diào)用對(duì)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(yùn)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、高效裝車計(jì)量。

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

隨后，該集團(tuán)成立了采制化科研攻關(guān)課題組，通過(guò)改造原有采樣機(jī)留樣裝置，新增機(jī)械手制樣系統(tǒng)、管道輸送和智能存取系統(tǒng)，實(shí)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(jī)器人的全流程智能采制化系統(tǒng)，打造出自動(dòng)化程度高、符合國(guó)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(yàn)檢測(cè)工作的技術(shù)水平，為煤炭銷售結(jié)算提供了真實(shí)、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(jī)器人制樣、智能化管控，以機(jī)器人、智能控制和信息化為執(zhí)行載體，完成樣品識(shí)別、感知、制備、轉(zhuǎn)運(yùn)、封裝、寫碼、存儲(chǔ)等流程，輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的各級(jí)樣品，實(shí)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(guò)自感知系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)判，根據(jù)預(yù)判結(jié)果自動(dòng)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(wèn)題，使樣品制備過(guò)程更加客觀、準(zhǔn)確、高效。

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

減人提效更安全

2020年10月28日，在中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的科學(xué)技術(shù)成果專家鑒定會(huì)上，煤炭計(jì)量與質(zhì)量檢驗(yàn)一體化智能管控系統(tǒng)獲得“國(guó)際領(lǐng)先”的評(píng)價(jià)。中國(guó)工程院院士王國(guó)法在會(huì)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(xiàng)繁重的體力勞動(dòng)。煤炭智能精準(zhǔn)裝車計(jì)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(dòng)控制稱量列車車皮總重量，如果單節(jié)車皮超過(guò)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(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)了鐵路貨運(yùn)精準(zhǔn)稱重?！崩顣躁?yáng)說(shuō)。

朱仙莊礦經(jīng)營(yíng)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(jì)算，該礦全年增加銷售收入500多萬(wàn)元，全礦區(qū)每年增加銷售收入1.87億元。同時(shí)，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(wàn)元。

“我們通過(guò)應(yīng)用煤炭計(jì)量與質(zhì)量檢驗(yàn)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(hù)了企業(yè)利益，又做到了對(duì)客戶的公允，提高了企業(yè)的信譽(yù)度。”方良才說(shuō)。其中，煤炭外援智能精準(zhǔn)裝車控制系統(tǒng)，由江蘇立源自動(dòng)化工程有限公司具體實(shí)施。