一、項(xiàng)目背景

目前從整個(gè)洗選煤行業(yè)來(lái)看，煤炭分選過(guò)程現(xiàn)有人工控制模式制約了選煤廠經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升。分選過(guò)程是實(shí)現(xiàn)選煤廠提質(zhì)增效的關(guān)鍵技術(shù)，選煤配煤、重介、浮選智能化技術(shù)也有了*新的進(jìn)展，通過(guò)分選過(guò)程智能化，可以實(shí)現(xiàn)選煤廠提效降本。此次浮選過(guò)程智能化項(xiàng)目建設(shè)具有示范效應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)選煤廠智能化建設(shè)的突破，并為后續(xù)選煤廠智能化建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。該項(xiàng)目建設(shè)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

改造前洗煤廠浮選過(guò)程中存在的三大問(wèn)題：

1、洗選廠浮選入料濃度、流量檢測(cè)值不準(zhǔn)確。

2、浮選產(chǎn)品質(zhì)量通過(guò)人工化驗(yàn)灰分?jǐn)?shù)據(jù)獲得，不能及時(shí)指導(dǎo)崗位人員操作。

3、崗位人員通過(guò)調(diào)整計(jì)量泵頻率來(lái)控制加藥量，藥劑量添加不穩(wěn)定，油耗較高。

二、浮選過(guò)程智能化實(shí)施項(xiàng)目介紹

項(xiàng)目方案：

通過(guò)對(duì)浮選入料流量、濃度等的信息檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)浮選全流程透明化；并結(jié)合案例推理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)浮選藥劑的穩(wěn)定添加和浮選機(jī)液位的自動(dòng)調(diào)控；研發(fā)尾礦灰分智能分析儀和精煤灰分預(yù)測(cè)模型，通過(guò)蟻群優(yōu)化算法，研究浮選雙向可控智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程智能推斷控制。

三、項(xiàng)目主要完成內(nèi)容

1、浮選全流程過(guò)程參數(shù)檢測(cè)

在浮選過(guò)程中，通過(guò)安裝液位計(jì)、流量計(jì)、濃度計(jì)等儀表，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)浮選入料流量、濃度、浮選機(jī)液位、藥劑添加等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)浮選全流程參數(shù)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，為浮選智能控制提供基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)。

2、浮選藥劑智能添加單元

開(kāi)發(fā)了兼顧藥劑計(jì)量準(zhǔn)確性和可靠性的浮選藥劑智能添加單元。

其主要優(yōu)勢(shì)如下：

1、采用微型計(jì)算控制的工作原理，可使加藥精度達(dá)到1%。

2、每個(gè)加藥點(diǎn)均可構(gòu)成一個(gè)單元，并可以獨(dú)立控制，從而保證設(shè)備安全穩(wěn)定性，現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)。

3、使耐油耐腐蝕膠管來(lái)輸送液體，經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)。

4、本智能加藥裝置精確而且線性，能夠很短的時(shí)間內(nèi)制定出合理的藥劑制度。

3、基于案例推理技術(shù)的浮選藥劑添加控制系統(tǒng)

本項(xiàng)目采用案例推理技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥劑智能添加，在滿足產(chǎn)品指標(biāo)（精煤灰分、尾礦灰分）條件下，將浮選入料流量、入料濃度、浮選機(jī)液位以及對(duì)應(yīng)的浮選藥劑添加量組成數(shù)據(jù)組，即為案例。系統(tǒng)運(yùn)行后實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求值，依據(jù)相似度規(guī)則及設(shè)定的閾值進(jìn)行案例匹配，進(jìn)而得到系統(tǒng)控制策略。

4、基于浮選產(chǎn)品指標(biāo)的浮選雙向可控智能控制系統(tǒng)

通過(guò)浮選尾礦灰分在線圖像檢測(cè)和浮選精煤灰分離線檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)浮選*透明化，以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建基于浮選產(chǎn)品指標(biāo)的浮選智能控制系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)核心設(shè)備介紹

1、浮選尾礦灰分智能分析儀——采集裝置組成

浮選尾礦采集裝置主要結(jié)構(gòu)由柜體、人機(jī)交互界面、檢測(cè)水箱、工業(yè)相機(jī)及光源組件、清水管道、入料管道、排風(fēng)管道、排料管道等組成。

2、尾礦圖像采集裝置軟件

浮選尾礦圖像采集裝置主要包含：生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、采集裝置運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等功能模塊。

3、邊緣計(jì)算單元軟件功能

1臺(tái)浮選尾礦灰分邊緣計(jì)算單元可以對(duì)應(yīng)2臺(tái)浮選尾礦采集裝置，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)采集點(diǎn)位同時(shí)檢測(cè)，配置采集裝置后運(yùn)行界面如下圖所示：

4、浮選精礦離線灰分測(cè)量?jī)x

本設(shè)備通過(guò)鈉光源發(fā)射器向被測(cè)物（煤炭）上發(fā)射一束電磁波，激發(fā)被測(cè)物發(fā)出特征譜，通過(guò)探測(cè)器讀取激發(fā)出的特征譜，通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，對(duì)得到的光譜進(jìn)行分析，從而得到被測(cè)物（煤炭）的成分構(gòu)成。

浮選精煤經(jīng)壓濾機(jī)脫水，人工采集制樣后，通過(guò)浮選精礦離線灰分測(cè)量?jī)x快速讀取灰分。

其主要優(yōu)勢(shì)如下：

1、檢測(cè)運(yùn)行：對(duì)浮選精煤灰分的檢測(cè)精準(zhǔn)度達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2、運(yùn)算*快捷：運(yùn)用人工智能算法，極大地縮短了檢測(cè)時(shí)間，能夠達(dá)到10ms/組數(shù)據(jù)的速度，數(shù)據(jù)反映*快捷。

3、無(wú)輻射：采用鈉光源探測(cè)器代替放射源，不會(huì)產(chǎn)生射線，設(shè)備周圍無(wú)任何輻射，設(shè)備安全可靠。

4、可導(dǎo)出、存儲(chǔ)、打印、上傳報(bào)表，可查詢?nèi)我鈺r(shí)間的檢測(cè)數(shù)據(jù)，具有趨勢(shì)顯示功能，并可以追憶歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)，歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù)保存時(shí)間≥6個(gè)月。

五、項(xiàng)目成果

完成了浮選過(guò)程全透明化監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)了基于案例推理的浮選過(guò)程自動(dòng)加藥和液位自動(dòng)控制。

開(kāi)發(fā)了兼顧藥劑計(jì)量準(zhǔn)確性和可靠性的浮選藥劑智能添加單元。

研發(fā)了尾礦灰分智能分析儀在線檢測(cè)實(shí)現(xiàn)3分鐘快速檢測(cè)，尾礦灰分測(cè)量精度≤±1.9%；

浮精離線檢測(cè)實(shí)現(xiàn)5分鐘出結(jié)果，符合精度要求達(dá)到90%以上。

實(shí)現(xiàn)藥劑的穩(wěn)定加量：浮選藥劑用量降低5%以上。

實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程智能控制，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，浮精抽出率提高0.3%以上，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

90%以上的檢測(cè)結(jié)果達(dá)到精度要求，滿足生產(chǎn)需求；若要進(jìn)一步提高其檢測(cè)精度，需增加樣本，優(yōu)化模型；灰分儀檢測(cè)結(jié)果對(duì)光源強(qiáng)度敏感性較高，需定期對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行清潔。