一、項目背景

目前從整個洗選煤行業(yè)來看，煤炭分選過程現(xiàn)有人工控制模式制約了選煤廠經(jīng)濟效益的進一步提升。分選過程是實現(xiàn)選煤廠提質(zhì)增效的關鍵技術，選煤配煤、重介、浮選智能化技術也有了*新的進展，通過分選過程智能化，可以實現(xiàn)選煤廠提效降本。此次浮選過程智能化項目建設具有示范效應，以此實現(xiàn)選煤廠智能化建設的突破，并為后續(xù)選煤廠智能化建設奠定良好基礎。該項目建設具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

改造前洗煤廠浮選過程中存在的三大問題：

1、洗選廠浮選入料濃度、流量檢測值不準確。

2、浮選產(chǎn)品質(zhì)量通過人工化驗灰分數(shù)據(jù)獲得，不能及時指導崗位人員操作。

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

二、浮選過程智能化實施項目介紹

項目方案：

通過對浮選入料流量、濃度等的信息檢測的實現(xiàn)浮選全流程透明化；并結(jié)合案例推理技術，實現(xiàn)浮選藥劑的穩(wěn)定添加和浮選機液位的自動調(diào)控；研發(fā)尾礦灰分智能分析儀和精煤灰分預測模型，通過蟻群優(yōu)化算法，研究浮選雙向可控智能化技術，實現(xiàn)浮選過程智能推斷控制。

三、項目主要完成內(nèi)容

1、浮選全流程過程參數(shù)檢測

在浮選過程中，通過安裝液位計、流量計、濃度計等儀表，實現(xiàn)實時監(jiān)測浮選入料流量、濃度、浮選機液位、藥劑添加等關鍵數(shù)據(jù)，實現(xiàn)浮選全流程參數(shù)實時在線檢測，為浮選智能控制提供基礎信息數(shù)據(jù)。

2、浮選藥劑智能添加單元

開發(fā)了兼顧藥劑計量準確性和可靠性的浮選藥劑智能添加單元。

其主要優(yōu)勢如下：

1、采用微型計算控制的工作原理，可使加藥精度達到1%。

2、每個加藥點均可構(gòu)成一個單元，并可以獨立控制，從而保證設備安全穩(wěn)定性，現(xiàn)場可操作性強。

3、使耐油耐腐蝕膠管來輸送液體，經(jīng)久耐用，使用壽命長。

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

3、基于案例推理技術的浮選藥劑添加控制系統(tǒng)

本項目采用案例推理技術實現(xiàn)藥劑智能添加，在滿足產(chǎn)品指標（精煤灰分、尾礦灰分）條件下，將浮選入料流量、入料濃度、浮選機液位以及對應的浮選藥劑添加量組成數(shù)據(jù)組，即為案例。系統(tǒng)運行后實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，同時結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量指標要求值，依據(jù)相似度規(guī)則及設定的閾值進行案例匹配，進而得到系統(tǒng)控制策略。

4、基于浮選產(chǎn)品指標的浮選雙向可控智能控制系統(tǒng)

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

四、系統(tǒng)核心設備介紹

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、人機交互界面、檢測水箱、工業(yè)相機及光源組件、清水管道、入料管道、排風管道、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)運行數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集裝置運行狀態(tài)監(jiān)測、視覺檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等功能模塊。

3、邊緣計算單元軟件功能

1臺浮選尾礦灰分邊緣計算單元可以對應2臺浮選尾礦采集裝置，實現(xiàn)兩個采集點位同時檢測，配置采集裝置后運行界面如下圖所示：

4、浮選精礦離線灰分測量儀

本設備通過鈉光源發(fā)射器向被測物（煤炭）上發(fā)射一束電磁波，激發(fā)被測物發(fā)出特征譜，通過探測器讀取激發(fā)出的特征譜，通過深度學習算法，對得到的光譜進行分析，從而得到被測物（煤炭）的成分構(gòu)成。

浮選精煤經(jīng)壓濾機脫水，人工采集制樣后，通過浮選精礦離線灰分測量儀快速讀取灰分。

其主要優(yōu)勢如下：

1、檢測運行：對浮選精煤灰分的檢測精準度達到行業(yè)標準。

2、運算*快捷：運用人工智能算法，極大地縮短了檢測時間，能夠達到10ms/組數(shù)據(jù)的速度，數(shù)據(jù)反映*快捷。

3、無輻射：采用鈉光源探測器代替放射源，不會產(chǎn)生射線，設備周圍無任何輻射，設備安全可靠。

4、可導出、存儲、打印、上傳報表，可查詢?nèi)我鈺r間的檢測數(shù)據(jù)，具有趨勢顯示功能，并可以追憶歷史趨勢數(shù)據(jù)，歷史趨勢數(shù)據(jù)保存時間≥6個月。

五、項目成果

完成了浮選過程全透明化監(jiān)測。實現(xiàn)了基于案例推理的浮選過程自動加藥和液位自動控制。

開發(fā)了兼顧藥劑計量準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實現(xiàn)3分鐘快速檢測，尾礦灰分測量精度≤±1.9%；

浮精離線檢測實現(xiàn)5分鐘出結(jié)果，符合精度要求達到90%以上。

實現(xiàn)藥劑的穩(wěn)定加量：浮選藥劑用量降低5%以上。

實現(xiàn)浮選過程智能控制，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，浮精抽出率提高0.3%以上，降低人工勞動強度。

90%以上的檢測結(jié)果達到精度要求，滿足生產(chǎn)需求；若要進一步提高其檢測精度，需增加樣本，優(yōu)化模型；灰分儀檢測結(jié)果對光源強度敏感性較高，需定期對光學系統(tǒng)進行清潔。