智能管控无人值守系统在煤炭企业的应用分析

智能管控无人值守系统在煤炭企业的应用分析

薛康锋

陕钢集团龙门钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715400

摘要：燃料是能源企业的主要生产原料，根据测算，燃料的成本约占一个火力发电企业总成本的70%左右。所以，进行有效的燃料费用控制，对于减少企业的生产费用至关重要。由于常规燃料的控制流程不具备自动化控制的能力，取样、称重都需要人工进行操作，造成燃料的管理受到了人为的影响。所以，构建一套完整的自动化、智能化的智能管控无人值守系统势在必行。通过对“取样、称重、制样、化验”的一体化管理，提高管理水平和工作效率，为企业提供一个有力的服务支撑平台。因此本文对智能管控无人值守系统在煤炭企业的应用进行了分析。

关键词：智能管控；无人值守系统；煤炭企业；燃料管理

1 原燃料管理存在的问题

原燃料管理和进场验收方式多采用人工进行，其存在问题是：运煤车辆入场阶段，外来车辆无监管进入煤场，扰乱煤场车辆秩序，造成安全隐患；货车称重时，货车进煤的数量很大，全部数据都是手工记录的，填写、修改数据比较随便，易出现遗漏；进场煤炭取样验收时，取样数量不足，采样布点不够随机，人为因素较多；煤炭企业的经营管理中，容易出现运煤车辆插队、混乱、卸车随意等问题。总之，原燃料管理模式中人员劳动强度过大，信息依靠手工记录传递，工作中易出现差错，工作效率低下，人力资源消耗严重。由于现场数据传输不及时、不准确，阻碍了统计和结算工作的顺利进行。

2 无人值守系统概述及技术优势分析

2.1无人值守系统概述

本文以某煤炭企业智能管控无人值守系统为例，该系统实现了燃料-煤炭从入厂门禁、过磅称重、随机采样、分配卸车各个环节的自动监控，实现了无人值守功能、提高了煤炭的科学管控、避免了人为干涉煤质，实现了采样随机自动、包装严谨规范、数据高效传输、数据分类识别等功能。同时，通过对车辆衡、采样、信息管理等多个系统的信息进行高效的整合，减少了人工编制表格的工作量，并通过信息平台将煤耗、成本计算与经济行为的分析有机结合，杜绝了人为干扰等原因给企业管理带来不可估量的损失。

2.2无人值守系统技术优势

（1）运用物联网技术，将煤炭、车辆、设备、人员、管理等各方面的数据整合在一起，形成一个完整的管理体系，对燃料的调度、入场、采样、监卸等各个环节进行实时高效管理。

（2）采用DCS技术，以硬件和软件接口为基础，进行高层次的燃油管理。通过射频、定位、数据采集和数据变换等技术，实现了燃油系统与生产系统之间的信息流动相结合，实现了燃油计量、采样、制样、化验等过程的实时监测。

3 无人值守系统开发及应用

3.1入厂无人值守模块

此模块包括：RF读写器，外围设备控制盒，供方选择触摸屏，本地控制单元，交通信号灯，道闸机，显示屏，音响等组成。进厂自动监控系统可以阻止火力发电企业的工作人员参加，也是进入现场的信息生成站。当运输煤炭进入入口时，在入口设置RF读取装置，对汽车RFID进行识别，以验证汽车的身份；司机在提示下通过“供方选择触摸屏”确认车辆信息；司机利用“供方选择触摸屏”自助选择供方单位，确认后完成本次车辆与供方的匹配工作，记录到场时间、车辆信息、供方信息；记录完成后，绿灯闪烁，屏幕上出现了“进矿完毕，到某个卸煤场站”的画面，可视化的声音响起：“进矿完毕，到某个卸煤点。”通过验证的司机可以驾车入厂。

3.2称重无人值守模块

称重无人值守模块主要完成运煤汽车毛重的无人干扰计量，并对其进行数据的自动采集。自动称量系统包括：防作弊探头，外围设备驱动柜，交通信号灯，射频读写器，闸机，语音提示系统，定位器，显示屏，智能无人值班。当汽车抵达称量秤时，RF读取机会自动地识别出车上的RFID，并对其进行验证。采用自动计量系统，实现了自动测量运输车辆的总重量。在称重装置相互配合下完成运煤汽车毛重的无人干扰数据采集。2重1轻地衡互为自动切换备用功能，项目利用取消煤场后的车辆识别器和摄像头，变废为宝，设置简易程序，大大提升了工作的工作速度，保证了装备的完好待机。车入场后，按照声音指示，为车辆配上相应的配重，并利用定位装置判断车的位置。当车辆停稳时，会有声音提醒车辆停止，并在数码屏幕上显示重量。称量完毕后，会自动录制称量信息，并在话音中发出指令，道闸升起，红绿灯信号显示为绿灯，提示汽车可以下衡。

3.3采制化一体无人值守模块

根据国家标准要求，对煤样采集、分样、制样、存样、影响化验结果的因素、检定物质、仪器检定和业务流程等进行了自动化的控制，使煤样采集、制备、化验全流程实现在线监测，化验报告自动生成，网上审批。规范采、制、化、存样全流程的管理。提高煤炭企业取样、制样、化验工作的技术能力，保证化验数据的真实可靠。根据煤炭企业的煤质控制系统，采用采样机、样机、化验设备对其进行了煤质的检测，其中包括：热值、灰分、硫、挥发分、灰熔点、水含量等。该工程实施了采出过程的综合监控，以保证数据的真实性和准确性，不受人为因素的影响。

3.4煤场接卸无人值守模块

在煤炭的收、卸作业中，要实现对汽车的智能化管理和卸载位置的监测。车辆智能控制模块由两套物联网专用传感器组成：一种为射频电子标签，它可以在煤炭运输过程中对汽车进行识别和信息的传输；另外一个是以ZigBee技术为基础的智能控制系统，它可以引导驾驶员到卸煤地点。该装置采用ZigBee技术和RSSI技术，通过RSSI技术将煤炭运输到特定的位置，实现对卸煤车的精确卸载，并将实时的数据传输给中央控制器。该装置的卸煤站位置与检定系统，其功能是将合法的装车移至所需位置，并能实现对卸煤机的精确卸载，将其实时的数据传输给中心控制器。根据实时的煤质分析仪的实时监测，中心控制单元根据实时的煤质分析系统，对其进行实时的数据进行实时的更新，并进行实时的数据采集。次日该车辆对应的离线式热值化验结果出来后，核心系统会根据实际情况，自动计算出各矿点的平均热量，并绘制出相应的矿床资料。

3.5煤质在线分析模块

为实现煤炭质量的实时监控，对采样器的卸料带安装了煤炭质量实时监测系统，对各车辆的煤质状况进行实时监测。煤炭品质实时监测系统的实现，主要用于监测被取样车辆中煤炭热值、灰分与煤炭供应商的历史数据之间的一致性，从而增强煤炭进场煤炭质量监控水平。取样机上放样带上装有煤的联检装置。取样结束后，开始对煤炭质量进行实时监测。将废弃的煤样送至煤质联机监测装置后，自动停车，通过煤质联机自动采集出煤样的热值和灰分，并重新起动，将煤样送至预定的地点。利用此煤样品供应的历史均值，将其与此次的联机分析结果进行比较。如果热值、灰分在可改变的限值范围之内，则煤质联机分析将反馈到中心控制室，并通过自动进煤装置对进料车间提出的建议；或变更无人值班模式的出料点提示，根据线上资料，提出新的卸料点；并发出警告，提醒卸煤场主要加大卸煤的力度。

4 结束语

本文讨论了智能管控无人值守系统的主要功能和工作机制，通过对运输车辆调度、煤质取样、制样、化验、运煤车辆监卸等各个环节进行有效的管理，实现了无人值守，达到了规范的燃料管理标准，工作效率高、数据传输自动化、工艺过程实时监测，使得企业经济效益得到了极大的提升。

参考文献

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[2]刘遵利,黄瀚增,魏勋阔.矿井通风系统智能化控制研究[]].内蒙古煤炭经济,2020(22):39-40.

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