投用智能化設備，裝車計量更精準

——淮北礦業集團煤炭計量與質量檢驗一體化智能管控系統研發應用紀實

朱仙莊礦職工在煤質智能管控中心控制裝車

近日，筆者來到安徽淮北礦業集團朱仙莊礦智能精準裝車計量現場，看到溜煤槽自動調整著角度，煤炭被均勻裝入火車車皮，監控室內紅色計量數字逐步變為零，一節載重70噸的車皮不到3分鐘就完成了裝煤任務。在朱仙莊礦煤質智能管控中心，筆者看到一個機器人正將煤炭樣品智能分撿合批、前置處理、智能存取……有序地處理著一個又一個煤炭樣品。

“這是我們研發并應用的煤炭計量與質量檢驗一體化智能管控系統。該系統使我們加快了智慧礦山建設步伐，為企業高質量發展注入科技動能。”淮北礦業集團黨委書記、董事長方良才說。

傳統工藝無法滿足要求

“一直以來，煤炭裝運主要使用國鐵敞車，采用靜態軌道衡計量。原裝車系統為手動操作，兩股道同時裝車，作業時需要8人，其中放煤4人、計量2人、平煤2人，依靠操作人員的經驗對火車進行定量裝載。”朱仙莊礦供銷科主管技術員李曉陽說。

李曉陽介紹，由于整個過程需要職工憑經驗控制，具有一定的隨機性和不確定性，裝車和計量不協同，導致裝車計量數據失真，進而產生計量糾紛，甚至出現煤炭企業效益流失問題；對裝車重量的精準度控制能力低，極易發生重車超載、虧噸現象，裝載不均衡出現偏載和集重時，易損壞車輛，對貨運列車的行駛安全和人身安全帶來重大安全隱患。同時，職工需要采集錄入列車車廂重量、車廂編號等相關信息，工作量大，生產效率低。

淮北礦業運銷分公司駐礦質檢計量站站長郜業武告訴筆者，長期以來，煤礦質量檢驗完全依賴職工進行采樣、稱量、運輸、制樣、化驗、棄樣、數據分析等操作，所使用的操作設備和分析儀器均需要獨立運行，數據需要職工分析判斷，操作環節多、周期長、人為因素影響大，再加上設備自動化程度低、管理薄弱等，已無法滿足精細化管控生產和市場的要求。實現煤炭計量與質量檢驗一體化智能管控，成為該公司高質量發展面臨的課題。

全流程實現自動化、智能化

淮北礦業集團堅持問題導向和需求導向，在充分調研論證基礎之上，加大科技創新投入力度，研發了煤炭智能精準裝車計量系統。該系統是一套集靜態軌道衡稱重信息采集、車輛位置判斷、裝車量智能分配、給煤機控制、牽引機器人控制等于一體的閉環管理系統，并于2018年投入使用。裝車計量控制模塊在接受裝車指令和工況信息后，調用對應的裝車策略，按照預定方案控制各設備，完成不同車型的裝運計量，實現實時、精準、高效裝車計量。

“該系統能夠實現裝車過程不虧噸、不超載、不偏載、不集重，杜絕了‘以煤補車損’潛虧現象，扭轉了人工操作計量誤差較大的被動局面，減少了貿易糾紛和勞動用工，降低了經營成本，同時也改善了職工工作環境，降低了職工勞動強度，降低了安全風險。該系統的建成使用，標志著我們的鐵路裝車計量工作正式邁入智能化時代。”郜業武說。

隨后，該集團成立了采制化科研攻關課題組，通過改造原有采樣機留樣裝置，新增機械手制樣系統、管道輸送和智能存取系統，實現采制化全流程編碼管理、人與樣品分離，構建了基于機器人的全流程智能采制化系統，打造出自動化程度高、符合國家標準的全流程智能采制化工作車間，提升了煤炭檢驗檢測工作的技術水平，為煤炭銷售結算提供了真實、準確、可靠的數據。

郜業武介紹，全流程智能采制化系統采用機器人制樣、智能化管控，以機器人、智能控制和信息化為執行載體，完成樣品識別、感知、制備、轉運、封裝、寫碼、存儲等流程，輸出滿足標準要求的各級樣品，實現自感知、自判斷、自適應、自執行的全流程智能化。制樣前，該系統通過自感知系統對樣品進行預判，根據預判結果自動選擇制樣程序，經新型給料、破碎、定質量縮分以及特殊物料輸送，可以解決漏煤、堵煤以及殘留混料導致的樣品污染等問題，使樣品制備過程更加客觀、準確、高效。

“這套系統可以連續24小時制備樣品，一天的樣品數量可超過50個，樣品處理效率較以往大幅提升?！臂瑯I武說，“該系統上線以來，吸引了國家能源集團、山西焦煤集團、華電集團等企業前來參觀交流?！?/p>

減人提效更安全

2020年10月28日，在中國煤炭工業協會組織的科學技術成果專家鑒定會上，煤炭計量與質量檢驗一體化智能管控系統獲得“國際領先”的評價。中國工程院院士王國法在會上表示，該系統是煤炭行業智能化建設的重要成果，應列入《智能化煤礦建設指南》，并推廣應用。

“放煤裝車是一項繁重的體力勞動。煤炭智能精準裝車計量系統使用后，我們僅需1人巡視即可。該系統可以自動控制稱量列車車皮總重量，如果單節車皮超過標記空重的，可以把裝車煤量智能分配到其他車皮，消除了超重隱患，還能追溯裝車全過程，真正實現了鐵路貨運精準稱重?！崩顣躁栒f。

朱仙莊礦經營負責人給筆者算了一筆賬，按照每列火車50節車皮、每節車皮節約煤炭0.4噸計算，該礦全年增加銷售收入500多萬元，全礦區每年增加銷售收入1.87億元。同時，一處礦兩條裝車線可減少工作人員6人至8人，全年節約人工成本100多萬元。

“我們通過應用煤炭計量與質量檢驗一體化智能管控系統，避免了人工操作、人為干預，保證了煤炭質量和數量的精準，既維護了企業利益，又做到了對客戶的公允，提高了企業的信譽度。”方良才說。