一、项目背景

目前从整个洗选煤行业来看，煤炭分选过程现有人工控制模式制约了选煤厂经济效益的进一步提升。分选过程是实现选煤厂提质增效的关键技术，选煤配煤、重介、浮选智能化技术也有了*新的进展，通过分选过程智能化，可以实现选煤厂提效降本。此次浮选过程智能化项目建设具有示范效应，以此实现选煤厂智能化建设的突破，并为后续选煤厂智能化建设奠定良好基础。该项目建设具有显著的经济效益和社会效益。

改造前洗煤厂浮选过程中存在的三大问题：

1、洗选厂浮选入料浓度、流量检测值不准确。

2、浮选产品质量通过人工化验灰分数据获得，不能及时指导岗位人员操作。

3、岗位人员通过调整计量泵频率来控制加药量，药剂量添加不稳定，油耗较高。

二、浮选过程智能化实施项目介绍

项目方案：

通过对浮选入料流量、浓度等的信息检测的实现浮选全流程透明化；并结合案例推理技术，实现浮选药剂的稳定添加和浮选机液位的自动调控；研发尾矿灰分智能分析仪和精煤灰分预测模型，通过蚁群优化算法，研究浮选双向可控智能化技术，实现浮选过程智能推断控制。

三、项目主要完成内容

1、浮选全流程过程参数检测

在浮选过程中，通过安装液位计、流量计、浓度计等仪表，实现实时监测浮选入料流量、浓度、浮选机液位、药剂添加等关键数据，实现浮选全流程参数实时在线检测，为浮选智能控制提供基础信息数据。

2、浮选药剂智能添加单元

开发了兼顾药剂计量准确性和可靠性的浮选药剂智能添加单元。

其主要优势如下：

1、采用微型计算控制的工作原理，可使加药精度达到1%。

2、每个加药点均可构成一个单元，并可以独立控制，从而保证设备安全稳定性，现场可操作性强。

3、使耐油耐腐蚀胶管来输送液体，经久耐用，使用寿命长。

4、本智能加药装置精确而且线性，能够很短的时间内制定出合理的药剂制度。

3、基于案例推理技术的浮选药剂添加控制系统

本项目采用案例推理技术实现药剂智能添加，在满足产品指标（精煤灰分、尾矿灰分）条件下，将浮选入料流量、入料浓度、浮选机液位以及对应的浮选药剂添加量组成数据组，即为案例。系统运行后实时采集现场数据，同时结合产品质量指标要求值，依据相似度规则及设定的阈值进行案例匹配，进而得到系统控制策略。

4、基于浮选产品指标的浮选双向可控智能控制系统

通过浮选尾矿灰分在线图像检测和浮选精煤灰分离线检测，实现浮选*透明化，以此为基础，构建基于浮选产品指标的浮选智能控制系统。

四、系统核心设备介绍

1、浮选尾矿灰分智能分析仪——采集装置组成

浮选尾矿采集装置主要结构由柜体、人机交互界面、检测水箱、工业相机及光源组件、清水管道、入料管道、排风管道、排料管道等组成。

2、尾矿图像采集装置软件

浮选尾矿图像采集装置主要包含：生产运行数据监测、采集装置运行状态监测、视觉检测系统、数据库等功能模块。

3、边缘计算单元软件功能

1台浮选尾矿灰分边缘计算单元可以对应2台浮选尾矿采集装置，实现两个采集点位同时检测，配置采集装置后运行界面如下图所示：

4、浮选精矿离线灰分测量仪

本设备通过钠光源发射器向被测物（煤炭）上发射一束电磁波，激发被测物发出特征谱，通过探测器读取激发出的特征谱，通过深度学习算法，对得到的光谱进行分析，从而得到被测物（煤炭）的成分构成。

浮选精煤经压滤机脱水，人工采集制样后，通过浮选精矿离线灰分测量仪快速读取灰分。

其主要优势如下：

1、检测运行：对浮选精煤灰分的检测精准度达到行业标准。

2、运算*快捷：运用人工智能算法，极大地缩短了检测时间，能够达到10ms/组数据的速度，数据反映*快捷。

3、无辐射：采用钠光源探测器代替放射源，不会产生射线，设备周围无任何辐射，设备安全可靠。

4、可导出、存储、打印、上传报表，可查询任意时间的检测数据，具有趋势显示功能，并可以追忆历史趋势数据，历史趋势数据保存时间≥6个月。

五、项目成果

完成了浮选过程全透明化监测。实现了基于案例推理的浮选过程自动加药和液位自动控制。

开发了兼顾药剂计量准确性和可靠性的浮选药剂智能添加单元。

研发了尾矿灰分智能分析仪在线检测实现3分钟快速检测，尾矿灰分测量精度≤±1.9%；

浮精离线检测实现5分钟出结果，符合精度要求达到90%以上。

实现药剂的稳定加量：浮选药剂用量降低5%以上。

实现浮选过程智能控制，稳定产品质量，浮精抽出率提高0.3%以上，降低人工劳动强度。

90%以上的检测结果达到精度要求，满足生产需求；若要进一步提高其检测精度，需增加样本，优化模型；灰分仪检测结果对光源强度敏感性较高，需定期对光学系统进行清洁。