马兰选煤厂智能调度管理系统的研究和应用_马嘉楠.pdf

马兰选煤厂智能调度管理系统的研究和应用马嘉楠1，王明新1，唐东元2(1.西山煤电(集团)有限责任公司技术中心，山西 太原030005;2.天津美腾科技股份有限公司，天津300110)摘要:选煤厂调度管理事项繁杂，调度员需要记录大量的生产过程数据项，为提高管理效率，马兰选煤厂在智能化建设时开发了智能调度管理系统。智能调度管理系统包括生产调度管理、设备管理两部分。生产调度管理大多数原始数据由系统自动获取，个别数据由调度员手动录入，系统经自动分析、汇总、计算后，得到选煤厂各项报表、台账以及数据统计图表。设备管理由设备台账、任务中心、问题中心、润滑管理四部分组成。通过线上多端协同，完成选煤厂设备维修、保养管理和隐患管理。关键词:选煤厂;智能调度;数据统计;设备管理中图分类号:TD948.9文献标识码:A文章编号:1005-8397(2023)02-0005-04Construction and application of intelligent scheduling management systemin Malan Coal Preparation PlantMA Jianan1，WANG Mingxin1，TANG Dongyuan2(1.Technical Center of Xishan Coal Power(Group)Co.，Ltd，Taiyuan，Shanxi 030005，China;2.TianjinMeiteng Technology Co.，Ltd.，Tianjin 300110，China)Abstract:The scheduling management of coal preparation plant is complicated，and the dispatcher needs to record a large number ofproduction process data items.In order to improve the management efficiency，Malan Coal Preparation Plant has developed anintelligent scheduling management system during intelligent construction.Intelligent scheduling management system includesproduction scheduling management and equipment management.Most of the original data of production scheduling management areautomatically obtained by the system，and individual data are manually entered by the dispatcher.After automatic analysis，summaryand calculation，the system obtains various reports，accounts and data statistical charts of the coal preparation plant.Equipmentmanagement includes equipment ledger，task center，problem center and lubrication management.Through online multiterminalcoordination，complete equipment maintenance，maintenance management and hidden danger management of coal preparation plantKeywords:coal preparation plant;intelligent scheduling;data statistics;equipment management收稿日期:2022-11-19DOI:10.16200/ki.112627/td.2023.02.002作者简介:马嘉楠(1991)，男，山西太原人，2014 年毕业于武汉工程大学矿物加工工程专业，工学学士，西山煤电(集团)有限责任公司技术中心选煤工程师。引用格式:马嘉楠，王明新，唐东元 马兰选煤厂智能调度管理系统的研究和应用 J 煤炭加工与综合利用，2023(2):58调度管理是选煤厂日常管理工作中的重要一环，良好的调度管理是选煤厂高效运行的基础。马兰选煤厂日常的调度管理由选煤厂调度室负责。马兰调度管理主要由生产调度管理、机电管理两部分组成，其中生产调度工作主要包括生产台账、煤质台账、材料消耗、商品煤外运、矸石处理情况以及各项数据的记录和统计、汇报。机电管理主要包括设备检修、停送电、维保相关的各项数据的记录和统计、汇报。马兰选煤厂调度管理现存在以下问题:各部门内部和调度室之间的信息传递采用微信群、QQ 群、电话等方式，传递速度慢，传递过程存在重复工作，信息不能及时传递;部门和部门之间不能以信息化的方式传递信息，信息管理各系统相互孤立，信息不能5煤炭加工与综合利用No.2，2023COAL POCESSING COMPEHENSIVE UTILIZATION及时共享和交换;现有的调度管理导致参与调度管理的人员工作量繁琐。因此有必要对原有的调度管理方式进行创新。调度管理创新的重要途径是通过智能管理实现调度管理的信息化和智能化16。2022 年初，马兰选煤厂启动建设了选煤厂智能调度管理系统。马兰选煤厂智能调度管理系统包括两部分，第一部分为生产调度管理系统，第二部分为设备管理系统。生产调度管理系统利用物联网、信息化技术自动统计各项生产调度原始数据，部分不能自动统计的数据由人工录入，系统对原始数据进行统计、汇总后自动生成各项台账和报表。设备管理系统结合原线下纸质设备管理流程，通过互联网技术，建成手机端、PAD 和 PC 端协同的设备检修管理任务系统、设备保养管理系统和隐患管理系统。1马兰选煤厂智能调度管理系统架构马兰选煤厂的智能调度管理系统由架构基础层、数据接口及感知层、业务及展示层三个逻辑层构成69，系统架构见图 1。其中，数据感知层作为整个智能调度系统的数据来源，主要包括生产过程数据和装车运销数据，也包括通过数据库形式获得的其他数据。数据接口及感知层由高性能数据引擎组成。高性能数据引擎支持多种标准工业通讯协议和大量设备厂家私有协议库，同时支持 TCP/UDP 私有协议快速配置接入。采用高性能 rust 语言开发，采用高可用分布式架构，确保数据采集实时性、准确性、高并发，对上层业务提供统一的数据接口。业务及展示层通过各项业务应用实现选煤厂生产和机电的智能调度管理。2生产调度管理系统马兰选煤厂的生产数据分早、中、晚三班统计，各班的调度员在每班结束前分别汇总各班的毛煤、原煤入厂皮带秤累积数据，精煤、中煤、矸石、煤泥产量，以及生产过程中的各项消耗数据、煤质化验数据，所有数据经调度员分门别类，形成各自的台账报表。最终由晚班调度员汇总成当日 EXCEL 报表后上报管理部门。生产调度管理系统采用 Java 语言编写，能够自动获取的数据全部自动获取，不能自动获取的数据，由授图 1智能调度管理系统架构权的岗位人员或者调度员在协同终端录入。同一个数据，只录入 1 次，通过计算机语言和数据库结合，实现各业务报表和原始数据的关联。管理人员利用生产调度管理系统，可以及时得到启停车影响时间、产量、外运量以及各时段产率分析对比图表。减少了调度员数据统计工作量和人为计算的统计误差，提高了数据处理效率;方便管理人员根据即时可视化的分析结果，及时得出生产方式和生产指标调整结论。2.1人员和权限管理生产调度管理系统的人员和权限信息来自于智能调度管理系统的人员管理、权限管理。人员管理具备新建、注销人员账号和系统内组织架构调整的功能。权限管理可以为生产调度管理系统内各个人员账号分配不同的权限。人员和权限管理相结合，实现对选煤厂领导、车间级领导、调度员、车间岗位员等各层级账号的建立和数据录入权限、查询权限的分配。生产调度管理模块，给车间岗位员分配数据录入权限，给调度员分配数据录入权限、查询权限，给车间主任和厂领导分配查询权限。2.2数据录入生产调度管理系统需要录入的基础数据包括:开停车数据、原煤数量数据、产量数据、外运量数据、尾煤压滤产量数据、介耗药耗数据、电耗数据、煤质数据。数据的录入方式分为两种:一种为自动录入，即通过数据感知层的高性能数据采集软件，不需要人工处理，即可直接获得的数据;另一种为手动录入，即通过高性能数据采集软件无法直接获取，必须要人工处理的数据。开6煤炭加工与综合利用2023 年第 2 期停车数据、原煤数量、产量数据、煤泥板数、电耗数据由数据采集软件实时录入数据库，煤质化验数据由煤质化验系统自动传输。介耗药耗数据由每班调度员在终端人机交互页面的数据录入口录入数据库，同一数据只录入 1 次。所有数据的分析、汇总及数据源全部来自于数据库。生产调度管理系统的数据录入功能的设计实现了同一数据只需录入 1 次，多处多次使用的功能，同时也为数据的分析、汇总、统计提供了数据源。2.3数据的统计和分析调度管理系统建成前，由调度员查询计算后在每张固定格式的 EXCEL 表录入各项基础数据后，并分析形成班日处理量统计台账、班日生产报表、班日煤质台账、月统计报表等。调度管理系统建成后，各班调度员将需要手动数据录入的介耗药耗数据录入，每班结束时自动生成班处理量台账、班生产报表、班煤质台账。自动统计短时间内的产率、工艺参数变化情况，并生成变化趋势统计图表。选择时间后通过导出功能，所有台账和报表以及可视化图表均可以 EXCEL 的形式导出，方便厂领导、车间级领导、调度员等对数据的查询和分析。智能调度管理系统有较强的数据分析能力，通过数据的检索、调用功能，自动获取任意时段的处理量、产量以及对应的煤质数据等任何智能调度管理系统的数据，除主动检索外，调度管理系统结合选煤专家知识库，根据监测的原煤产品灰分数据、库存数据、产量数据信息，自动生成启停车计划建议、指标调整建议、生产方式调整建议，通过可视化的方式推送至管理人员和调度员，辅助选煤厂调整生产决策。生产调度管理系统投用后，调度员在选煤厂日常报表方面的统计工作量大幅降低，系统投用前后对比见表 1。根据统计的调度员报表工时，投用报表工作平均每天调度员需要耗时 150 min，投用后，日均耗时 30 min，详见表 2。表 1生产调度管理系统投用前后对比分类生产调度管理系统投用前生产调度管理系统投用后人工编制报表数量煤质台账、生产班报、生产日报、商品煤外运日报人工仅负责审核校验，报表自动生成需要人工记录的数据入洗量、产量信息、介质消耗、电耗、药耗、尾煤压滤产量数据统计、开停车信息、煤质化验数据、商品煤外运数据人工仅记录商品煤外运信息、药耗数据，其他数据自动统计表 2调度员报表耗时统计分类日期生产调度管理系统投用前1015101610181019生产调度管理系统投用后10211022102310241025耗时/min14015016214750333028273设备管理系统设备管理系统结合选煤厂设备维修、保养管理流程，隐患处理流程，将原有的线下处理流程全部整合到线上的设备管理系统。设备管理系统由设备台账、任务中心、问题中心、润滑管理四部分组成。车间人员和调度员利用手机、电脑的两端协同，调度员通过任务中心创建维修工单，将设备润滑、检修计划录入任务中心，到期后任务自动下发至车间人员，车间人员完成工作后，线上提交任务，调度员线上审核确认完成情况;车间巡检人员通过“问题中心”上报现场隐患，通过通知、处理、复查等步骤完成隐患闭环管理。设备管理系统实现了设备的信息化管理。线上协同处理流程相比线下管理流程实现了信息共