一、項目背景

目前從整個洗選煤行業來看，煤炭分選過程現有人工控制模式制約了選煤廠經濟效益的進一步提升。分選過程是實現選煤廠提質增效的關鍵技術，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，以此實現選煤廠智能化建設的突破，并為后續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、浮選產品質量通過人工化驗灰分數據獲得，不能及時指導崗位人員操作。

3、崗位人員通過調整計量泵頻率來控制加藥量，藥劑量添加不穩定，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浮選全流程透明化；并結合案例推理技術，實現浮選藥劑的穩定添加和浮選機液位的自動調控；研發尾礦灰分智能分析儀和精煤灰分預測模型，通過蟻群優化算法，研究浮選雙向可控智能化技術，實現浮選過程智能推斷控制。

三、項目主要完成內容

1、浮選全流程過程參數檢測

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

2、浮選藥劑智能添加單元

開發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、每個加藥點均可構成一個單元，并可以獨立控制，從而保證設備安全穩定性，現場可操作性強。

3、使耐油耐腐蝕膠管來輸送液體，經久耐用，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

本項目采用案例推理技術實現藥劑智能添加，在滿足產品指標（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據組，即為案例。系統運行后實時采集現場數據，同時結合產品質量指標要求值，依據相似度規則及設定的閾值進行案例匹配，進而得到系統控制策略。

4、基于浮選產品指標的浮選雙向可控智能控制系統

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，實現浮選*透明化，以此為基礎，構建基于浮選產品指標的浮選智能控制系統。

四、系統核心設備介紹

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構由柜體、人機交互界面、檢測水箱、工業相機及光源組件、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：生產運行數據監測、采集裝置運行狀態監測、視覺檢測系統、數據庫等功能模塊。

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射器向被測物（煤炭）上發射一束電磁波，激發被測物發出特征譜，通過探測器讀取激發出的特征譜，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）的成分構成。

浮選精煤經壓濾機脫水，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/組數據的速度，數據反映*快捷。

3、無輻射：采用鈉光源探測器代替放射源，不會產生射線，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，可查詢任意時間的檢測數據，具有趨勢顯示功能，并可以追憶歷史趨勢數據，歷史趨勢數據保存時間≥6個月。

五、項目成果

完成了浮選過程全透明化監測。實現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。

研發了尾礦灰分智能分析儀在線檢測實現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5分鐘出結果，符合精度要求達到90%以上。

實現藥劑的穩定加量：浮選藥劑用量降低5%以上。

實現浮選過程智能控制，穩定產品質量，浮精抽出率提高0.3%以上，降低人工勞動強度。

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