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宁东矿区选煤厂智能化技术研究与应用

完成单位:国家能源集团宁夏煤业有限责任公司

登记编号:ZSCX-MT2019-J2-29      登记年份:2019      登记日期:2019-12-31

项目概况
1.立项背景 宁东矿区原煤洗选加工始于1996年,各洗煤厂投入运行以来,虽然主要生产设备实现了集中控制,但现场存在大量闸板阀门和部分单机设备需要手动现场操作,设备自动化程度低,企业劳动力成本高。 根据“机械化换人、自动化减人”工作要求,推进宁东矿区智能化选煤厂建设,通过选取设备工艺和技术条件可行的洗煤厂作为试点,研究实现智能化选煤生产的技术、设备和方法。 2.主要做法与实现功能 基于洗煤厂生产系统仍有部分闸板、阀门需要手动操作和部分设备单机功能复杂而自动化程度较低的现状,通过对相关控制技术进行经济技术分析,引入无线跳频扩频通讯技术、无线网桥技术,结合工业以太网技术进行智能化改造。 (1)搭建研发试验平台,对引入的新技术和新设备的可行性与安全性进行验证和试验,确保能在实际生产环境中稳定运行。 (2)针对手动操作的闸板、阀门,引入无线跳频扩频通讯技术,将闸板控制信号和开度信号通过无线传输,实现了远程控制。同时与电子皮带秤共同组成自动化配煤系统,实现了配煤入洗智能化的基本功能。 (3)针对手动实时调整的浓缩机、压滤机、空压机等设备,采用工业以太网技术,在上位机设置参数调整和控制按钮,实现设备的远程集中自动化控制功能。 (4)针对边远岗位和重点岗位巡岗情况,引入无线网桥通讯控制技术结合视频分析报警技术,对重要设备区域或场所进行实时监控,人员非法闯入后自动弹窗报警。 3.创新亮点 引入无线跳频扩频通讯控制技术,将辅助和偏远岗位的闸板、阀门等设备实现了远程集中控制; 采用分布式工业以太网技术实现了浓缩机、压滤机、空压机等设备的远程自动化集中控制; 采用基于大数据智能分析的视频分析报警技术,结合无线网桥传输技术,代替传统视频摄像机,实现分级筛配筛可视化远程控制和危险区域人员闯入报警。 4.实施应用前后效果 (一)助推了减人提效,实现了数字化、自动化、远程可视集中控制和部分生产现场无人化。试点洗煤厂作业模式由“看岗”变“巡岗”,转岗171人,降低劳动力成本效果突出。 (二)强化了工艺过程控制精准化。一是实现了水洗系统磁性物含量及分选密度自动检测与调节;优化了入洗量与补充介质量、密度控制的相互关系问题,实现了精准控制、精益化生产;二是压滤系统实现无人值守; 三是优化集控系统启车程序,实现逆煤流倒序延时启动,全系统启动时间稳定在6分钟。 (三)提高了安全生产管理水平,实现故障报警智能化。一是对供配电系统增加监测平台,可在集控室远程实时监控异常告警,且能够事故追忆,增强了供电的稳定性。 二是控制系统、信息系统、视频系统实现了联动,为故障排除和系统调控提供实时数据和信息。 三是通过实现了对重点工艺环节、关键部位、偏远岗位的远程视频监控,达到异常状态集控系统自动报警。 5.推广价值及范围 无线跳频扩频通讯技术、分布式以太网I/O控制技术和无线网桥视频监控技术具有结构原理简单,功能强大,施工简单难度小,投资成本小、稳定性可靠性高的特点,特别适用于老旧选煤厂各类手动操作的闸板、阀门、水泵、浓缩机、压滤机、压风机等设备远程集中控制和自动化升级改造。本项目技术非常值得在选煤行业进行广泛的推广应用。