选煤生产过程标准数据平台的建设_田宏彬.pdf

煤炭洗选加工选煤生产过程标准数据平台的建设田宏彬（北京中煤煤炭洗选技术有限公司，内蒙古 伊旗）摘 要：选煤生产过程具有动态化的特征，获取的数据必须与实时的生产过程相符，反映真实且完整的整体过程，另外，必须与其他系统相连接达到数据交换和利用的目的。选煤生产数据平台只有符合这些基础条件才能够成为需求方与生产过程数据交换的中心。鉴于此，首先指出选煤数据发展现状，在此基础上分析选煤生产过程标准数据平台的建设，从而建设更具有适用性和灵活性的标准数据平台。关键词：选煤生产；标准化；数据平台中图分类号：.文献标识码：文章编号：（）（.，.，）：，.，.，：；收稿日期：.作者简介：田宏彬（），男，辽宁兴城人，年毕业于辽宁工程技术大学矿物加工工程专业，工学学士，北京中煤煤炭洗选技术有限公司科技创新部部长，工程师。引用格式：田宏彬 选煤生产过程标准数据平台的建设 煤炭加工与综合利用，（）：选煤厂要求生产系统配备丰富的设备和先进的科学技术，对信息量的需要十分庞大。由于在选煤生产过程中存在调整生产参数、科学控制生产过程等重要环节，众多参数经过统计和计算，如设备的性能、设备用电量、产品情况等，这一过程需要耗费较长的时间，统计任务相对繁重，真实时间也难以确定，因此在生产过程中容易出现错误，导致产品质量稳定性降低，生产成本提高。片面、延迟甚至不准确的统计数据会对整个生产过程产生严重的负面影响，因此，建设选煤生产过程标准数据平台对控制生产以及促进生产十分关键，通过全面、实时以及精准的数据提高数据采集、处理以及存储的性能，减少失误以及问题的出现，为研究人员和相关部门提供信息集成的基本数据。选煤数据发展现状伴随着我国社会经济的不断发展以及科学技术的持续进步，选煤生产也越来越重视技术引进和技术创新，这为生产控制以及信息集成的自动化、信息化作出了巨大贡献。当前，煤炭行业应紧跟时代步伐进一步改革创新，深化煤炭一体化的改革，并且广泛运用现代科学技术，推动煤炭工业的发展。安全、有效、科学的现代煤炭系统依赖于云计算、物联网以及其他科学技术的引入，现如今，选煤数据管理逐渐步入成熟的管理煤炭加工与综合利用.，阶段，选煤生产依靠信息技术获取、处理、分析数据的能力逐渐提升。在 世纪 年代，选煤厂的生产过程主要依赖于人力，生产控制采用由人工控制的继电控制装置，需要耗费较多的人力和时间。但是，随着现代科技的发展，自动控制技术运用于选煤厂，以 为基础的中央控制系统可以对选煤生产过程中的部分重要技术参数进行有效的检查和分析。由于选煤生产中自动化技术发挥着十分重要的作用，因此选煤厂进一步扩大其应用范围，在其他辅助生产过程中加以应用。自动控制技术帮助选煤厂减轻人员设备负担，不再只拘束于控制设备的自动关闭和开启，通过收集和处理系统数据，实现更全面的自动控制，进一步提升了对数据的运用能力。.选煤控制系统的现状对于煤炭产业的发展而言，相关领域的技术水平发挥着重要作用。在该产业，经常会尝试使用新设备、新工艺、新材料、新技术等来推动产业改革，推动煤炭产业现代化发展。很多选煤厂为了进一步提高选煤生产管理的稳定性和高效率，尝试在选煤厂组建、安装各类自动化选煤系统，例如，自动化水处理系统、自动化原煤处理系统等，在一定程度上，这些系统提高了选煤厂的工作效率，推动了选煤行业的发展，但同时这些系统也存在着很多不足和弊端。其中最明显的有三个方面：其一，能源损耗严重，选煤过程中存在很多不完善、浪费能源的情况，对这种情况监测能力较弱，缺乏对电力等能源合理的管控和优化；其二，系统的维护工程量大，由于这些自动化选煤系统整体巨大，出现问题的概率大，又缺乏自动维护、智能诊断等功能，只能进行人工维修，因此系统的维护任务重；其三，信息通畅度较低，上层缺乏分析类软件，有效信息无法及时有效地上传给管理层的决策者，而底层系统设备缺乏信息，无法细致描述设备的实际运用功能。.选煤行业存在的缺陷近年来，伴随着智能化的高速发展，选煤产业智能化也在同步实现，但是在推动过程中也浮现出很多问题，比如，在打造集中生产控制系统的过程中很多有效数据未能得到有效的储存，仅有显示数据功能。此外，一般信息系统需要通过开放的数据接口进行开发，但是在现有的信息系统中很多并非如此，这也导致了一些信息系统对某些数据应用不适用，大大增加了未来数字煤炭处理的工作量。另外，在对系统进行技术维护期间，由于相关的煤炭处理设备厂家不同，出现不同设备所需系统相对独立，无法共存，处理困难。基于上述原因，导致选煤厂的很多设备功能不能兼容，容易出现数据及信息的混乱，最终导致很难在设备上收集数据，影响了设备维护。.选煤企业的特点选煤厂属于典型的加工业企业，有着结构复杂、系统涵盖面大、多职业重叠的特征，企业内部的管理结构不同于其他企业。在选煤厂中推行企业信息化有利于利用信息技术来改进、提高企业的管理能力，提升企业竞争力。故而加快推动选煤信息系统工程的建设，开发选煤信息处理系统，能够更好地促进企业管理形式的转变。在系统的研究构建阶段，要从企业相关部门的业务流程开始研究，确定规范化、流程化的工作制度，适应信息发展需求。信息的分类与采集.数据的来源选煤的本质是通过各类生产工艺来对煤炭进行提质，属于典型的技术生产过程，因此在这个过程中必须不断调整技术参数，从而对生产设备以及生产实际进行调节。故而可以认为，选煤生产设备的一些重要数据主要是用于支持对生产过程进行控制或是为领导层进行决策提供参考，包括有通信指标、设置参数、辅助数据管理以及设备状况等数据。这些数据普遍来源于选煤生产过程中，因此可以在生产过程中通过人工统计或从工业控制系统中获得，按照数据的获取来源又能分为离线数据和在线数据两类。当前阶段，我国选煤厂的选煤过程通常是通过在线数据进行控制，再连接 的中央控制系统，通过 实现实时监视获取在线数据。在线数据包含选煤生产过程中的在线测量仪器的数据以及工业控制系统的实时数据等。工业控制系统属于实时系统，因此在生产过程中会不断收集到外部数据，出口控制也会产生大量的生产过程数据。.数据的采集与存储伴随着物联网、通信、人工智能等技术的普及，传统的集控生产系统与信息化的发展的 煤炭加工与综合利用 年第 期需要不相符，选煤厂为了满足发展需求逐渐改变传统的工业生产形式，通过对象链接与嵌入的过程控制（，）技术实现了信息集成和通信数据采集，在 控制系统中实现生产过程自动控制。为了让生产中产生的动态数据和办公室能够实时控制、管理生产，并且能够合理管理和把控互联网成本，实时数据库中需要保存 数据收集，并且数据收集只在高效条件下进行，为实时数据库提供最新数据，为了避免数据库中存在历史数据冗余的现象，微分存储的方式可以将收集频率减少到分钟。服务器、数据获取端以及 服务器端相联系可以实现实时数据库、配置数据库以及历史数据库的动态更新。.数据的传输在选煤生产过程中会产生大量的数据，所以需要创立一个平台来收集储存选煤生产数据，并且对这些收集到的数据按照标准存储规则进行存储，也就是信息平台，该平台还能够联通选煤系统和其他需求系统，帮助二者进行数据交换和传递，达到仅用单一通用接口协议便能满足不同需求的目的，确保不同需求方更加便捷地从数据平台服 务 器 获 取 想 要 的 各 类 选 煤 生 产 信 息。是一个框架，能够简单创造 服务，同时能够支持多平台终端的需求。具备 服务的一切特征，返回的数据集可以转化为、等多种格式，并且可以得到像微信息流、移动应用程序以及网络浏览器等众多终端平台的支持。将该技术运用到选煤生产过程数据平台中，就可以很好地解决选煤生产过程数据平台和其他需求方平台系统之间的数据传递、通讯等功能。生产工艺和选煤工艺可以按照不同需求独立进行相关数据集合。请求人根据需求方的具体要求可以按照所需数据的日期等将其权限 转入。并且通过 服务将请求信息方身份验证和请求的记录传递给用户，并且可以按照需求方的具体要求配置返回的数据集格式。选煤生产过程标准数据平台的建设.数据存储由于选煤厂需要的自动化设备、生产链以及计算机加工系统等种类繁多，无法从同一家企业购得全部所需设备，因此必须引入不同厂家设计制造的信息系统、产品指标检测装置以及自动化控制系统等。由于不同设备的生产商和设计者的设计理念不同，导致不同设备对应的系统也存在差异，将其连接使用就容易导致不同系统中的数据的分类规则以及编码规则不同，最终导致数据内容出现混淆、偏差。因此，在推动选煤厂的智能化发展建设过程中值得注意的问题就是信息获取困难，并且无法做到有效便捷的信息传递，严重阻碍了该行业的智能化发展。选煤厂可以结合自身和其他选煤厂的各类市场数据进行类比，开发出一套简易的数据库，用于收集选煤数据，确保更好的优化选煤工艺。当当，智能选煤的第一要务就是做好数据控制与执行工作，推动二者的相互联系，必须在对数据完全了解的基础上进行选煤的数据采集工作。.实时数据的存储数据储存是计算机的基础功能之一，通常会采用硬盘、闪存等来储存。出于对安全性以及储存数据量大的原因考虑，关系性数据库在储存数据的过程中更多的是采用磁盘作为储存介质，但是磁盘储存存在限制数据高速交换读写的不足。数据库的重点任务就是对数据进行读写操作，而在进行数据读写的 操作时，往往会占用大量时间，所以存储介质的好坏直接影响数据库的读写性能和速度。在实时数据库中，受数据的实时性要求，数据库必须要在短时间内高效处理大量数据，因此数据处理慢的磁盘就不再适宜，而应当选用能够高速处理数据交换读写的内存。作为选煤厂数据交换的中介方，选煤标准数据平台必须实现各类模块之间的功能共同、数据交换以及高速存取数据等，因此必须选用高速的储存介质，以内存作为储存介质就是不二之选。对于实时数据库中的一些失效历史数据，则需要传输至以磁盘为介质的历史数据库进行储存。对于实时数据进行管理、组织处理主要是运用 技术的数据集来进行，数据集又由很多数据表组成，数据表顾名思义就是数据库中的表，每个独立数据表都含有一些数据行和数据列。通过定义数据以及数据表之间的链接关系，就能够表示表之间的关系。通过数据库来组织编辑实时数据，科学合理地利用微软的内存管理技术，从而达到防止内存泄漏、内存下降的问题，同时降低开发难度。所以实时数据库出现的实效数据，也就是周 年第 期田宏彬：选煤生产过程标准数据平台的建设期性的确定，主要取决于实时数据量的多少以及历史数据库的储存性能，所以在设定数据采集频率的过程中要尽可能地在保障数据有效性的基础上降低采集频率，提高数据的采集性能和储存性能，防止数据丢失等情况发生。.历史数据的存储在选煤生产的全过程中检测控制会产生众多实时数据，为了实现数据收集和历史数据分析，需要将众多历史数据加以存储。磁盘是历史数据库的存储环境，但是受到磁盘容量和处理效率的局限，大量的历史数据无法得到及时的存储。为了进一步提升历史数据的存储效率，减少资源的消耗，需要事先对数据进行压缩，从而降低数据量，但是值得思考的问题在于，如何在信息控制的条件下保证完全压缩源数据。来源于相同控制点的数据保存在相同数据集中，历史记忆流的固定使得数据存储能够更加高效、稳定，从而提升数据的读取效率。因此，选煤生产过程标准数据平台将旋转门压缩算法作为主要方式对数据进行无损压缩，并且将产生的数据保存在相同的记录表中，从而实现压缩、存储效率的提升。实时数据库有着时间的限制，并且需要对超时数据进行定期清除，从而控制内存资源，但是历史数据库并不需要如此，历史数据库需要实时、定期存储压缩数据集并且实时更新。在这一过程中，历史数据库必须确保数据的时间顺序，通过实时锁定这一途径为访问记录提供便利，但是这种方式在确保历史数据的有效性的同时却对实时数据传输效率产生负面影响，对访问其他应用程序产生限制作用。针对这一情况，可以将实时数据拷贝到其他存储库中，共享单独的数据集存取，保存在历史数据库中，将实时数据集的锁定时间缩短，这样既能够稳定保存历史数据又可以提升访问效率。.数据文件安全虽然选煤生产过程标准数据平台以完善的关系型数据库为基础进行构建，数据库所具备的安全防护机制能够进一步提升数据库的可靠性和安全性，但是在运行过程中难免会出现系统错误、人员失误、硬件故障等问题，导致数据库的数据损坏和缺失。因此，采取相关策略保障数据存储安全十分重要，该策略主要分为两大类，分别是建立冗余数据库和恢复数据库。冗余数据库的建立主要依赖于数据转储的功能，即备份技术。备份技术主要通过复制存储中各磁盘阵列的本身数据实现生产数据的备份，从而产生保护作用。从文件存储地点来区分，备份技术包括容灾备份以及本地备份。容灾备份可以将数据同时保存于 个服务器之中，是数据库中的数据提前备份至备服务器的数据库中，主机服务器出现任何问题和故障时，可以选用灾备服务器并对主机服务器进行故障检查和修复。从备份形式来区分，备份技术可分为同步备份和异步备份。同步备份运用于较近的范围内，让灾备服务器数据库与主机服务器之间的数据动态一致，从而保护数据；异步备份适用于较远的氛围，可进行异地远程备份，灾备服务器可以和主机服务器一同存储数据，无需在灾备服务器数据存储结束后完成。这两种方式的运用都基于容灾服务器的建设，如果未有容灾服务器则需要依靠数据库系统进行本地备份，并将备份文件保存在主机服务器的磁盘中，实现数据库的备份。关系型数据库管理软件可以完成定时备份，从而在本地自动备份。结 语建立标准化的选煤生产数据平台能够有效解决选煤生产中出现的数据重复、冗余等问题，提高数据利用效率，为选煤研究人员以及生产管理人员提供大量的数据信息，为选煤过程的智能化、现代化提供数据服务和强大支撑。参考文献 孙小路，周春侠，张永志，等 选煤生产过程标准数据平台建设及其关键技术 煤炭工程，（）：连建华，侯紫坤 选煤厂集中控制中过程数据的应用与研究 选煤技术，（）：，吴梅花 集中自动化控制系统在选煤厂的应用 电子世界，（）：陈传海，赵 伟，纪玉华，等 选煤生产统计数据采集平台的研究与应用 选煤技术，（）：施红霞，邓建军，张侃，等 基于 技术的选煤生产过程信息实时查询系统的开发 选煤技术，（）：，贾为利，匡亚莉，王光辉，等 选煤企业自动控制系统的应用现状及发展 煤炭工程，（）：黄孝奎，殷宪文，冯 永，等 智能化选煤厂关键技术及其装备在高庄煤业有限公司选煤厂的应用研究 选煤技术，（）：煤炭加工与综合利用 年第 期