煤质管理信息系统在准格尔能源有限公司选煤厂的应用

神华准格尔能源有限公司选煤厂是特大型动力煤选煤厂, 经过几年的改扩建, 现达到年产商品煤4000万t, 主要选煤工艺有跳汰、旋流重介、浅槽重介, 体现出该厂生产环节多, 设备多, 信息管理难度大等特点, 急需一套优质高效的现代化信息管理手段与之配套, 才能满足当前生产管理的要求。且不说生产数据反馈的及时性, 就说重复工作就有很多, 其中生产统计报表中就已经包括了大量的煤质管理数据, 部门之间出于实用目的不同各自都要出一份内容基本相同的报表, 为了改变以往落后的手工反复抄录原始数据, 人工计算、处理、分析数据, 手工填制、汇总报表, 浪费大量纸张、记录本, 备查备用受空间、时间的限制很大, 效率低, 出错率高等生产统计弊病, 该厂利用半年的时间, 开发了一套煤质管理信息系统, 解决了以上问题。

准能公司选煤厂煤质管理系统是集生产统计, 生产调度, 煤质管理于一体的信息化管理系统, 是将计算机和信息技术应用于煤质和选煤生产管理, 是煤炭生产和加工过程信息化进程的一部分。

1 煤质管理系统结构设计

1.1 系统涉及的主要业务范围 (如图1)

本系统主要将神华准能公司选煤厂各生产车间 (包括装车外运) 的相关环节或岗位的生产数据通过网络传输到生产技术部和化验室 (承担全公司的化验任务) , 经整理汇总后针对不同用途上传到有关单位共享, 比如神华集团公司、神华准能公司生产技术部、黑岱沟矿、哈尔乌素矿、准格尔运销分公司 (属集团管) 等。

系统包括:选煤厂生产调度子系统、化验检测流程管理子系统、煤质预测预报子系统、Web远程查询子系统四个部分。

选煤厂调度子系统包括:来煤情况录入 (分班次、优劣) 、入选煤管理、产品煤管理、外运情况管理。

化验检测流程子系统包括:采制样任务下达、填写采制样信息表、样品交接、重新编号、化验任务下达、化验数据录入、化验结果审核 (统计审核、主任审核) 、数据上传、统计查询、报表输出。并实现全水、分析水、灰分、挥发分等指标的计算、修约和超差判断、复核和自动导入。 (如图2所示)

煤质预报预测子系统包括:本系统对煤炭开采、洗选加工、销售进行全方位质量跟踪和管理, 能够实时对原煤、商品煤进行质量预测, 输出预测报表和图表, 直观地显示预测结果, 从而为煤炭运销部门的决策提供辅助依据, 简化煤质管理流程, 提高煤质管理部门工作效率, 减少质量事故。

Wed远程查询管理系统, 煤质化验结果查询、煤质报表、煤质统计分析、预测预报分析结果输出。

1.2 系统软硬件环境

(1) 硬件要求:建立准能公司局域网络, 并有一台数据库与web服务器和多台客户端计算机。

(2) 操作系统要求:Windows系统。

(3) 数据库采用:Microsoft SQLServer。

2 煤质管理系统功能模块设计

2.1 生产洗选子系统

(1) 来煤情况录入, 分班次将毛煤入仓情况录入 (来煤一系统、来煤二系统和储煤场) 的情况。

(2) 入选情况录入, 主要包括洗选一系统、二系统和重介系统各产品 (优末、劣末、洗混块、中煤、矸石、煤泥) 的数量和质量。

(3) 商品煤外运装车情况, 详细到每列车的各车煤种、重量、装车地点、装车起止时间和装车清单等。

(4) 生产调度报表输出, 主要包括:选煤厂生产简报、准能公司装车台帐、选煤厂生产日报、选煤厂外运日报等。

2.2 检测流程子系统

(1) 样品到达煤样室后, 由煤样管理人员进入数据管理系统, 逐步录入煤样送样单中的批次、矿井名称、煤种、车次、采样日期、采样人员等信息, 系统自动按照编号标准转化为化验室样品编号, 并自动形成《样品接收记录》、《样品标签》和《任务通知单》, 其中《任务通知单》明确规定了每个样品的检测项目, 检测完成时间、检测标准、检测方法等信息。

(2) 样品信息录入后, 在煤质管理系统查询网络上, 授权人员可以浏览到某日的工作任务下达情况及完成情况。

(3) 样品检测完毕后, 煤样管理人员可以查询到工作任务完成情况统计, 并对任务完成情况进行区分以确定样品属于“已检”、“待检”或“在检”状态, 最终形成《样品领用回收记录》。

(4) 样品原始信息录入后, 当检测结果已经计算得出, 无授权人员不允许在原始数据上做任何修改, 保证化验结果的准确性。

(5) 对于检测数据, 可按预先设定的安全值进行异常数据提示, 如分析水分低于2%, 分析水分高于10%等系统自动提示统计人员及时调备查样。

(6) 数据审核功能, 数据生成后, 由系统自动按照上月的回归公式对该矿井、该煤种的结果进行数据实测结果与理论结果的对比, 对于超出界限的数据进行提示。

2.3 化验查询、报表输出与分析

化验数据可生成以下报表。

(1) 单批次化验报告单:包括商品煤、原煤、垛位样、汽车样、皮带样等化验信息。根据人员的权限可以查询所有化验室的或当前人员所在化验室的任意时间段数据。可以打印列表式报告单, 也可以打印单一样的报告单。

(2) 日报表、月报表、年报表、时间段报表:包括商品煤、原煤、垛位样、汽车样、皮带样等化验信息, 各指标的结果与重量加权得到。根据人员的权限可以查询所有化验室的或当前人员所在化验室的数据。可以形成excel文件, 按日、煤炭来源、煤源矿点、煤种加权分析各指标。

(3) 考核指标的下达:煤质上级监管部门可以通过网络, 下达各煤原矿点、煤种的考核指标。考核指标 (水、灰、硫、发热量等) 按年度和月度分别都要下达。

(4) 考核完成情况统计:按 (日、月或任意时间段) 分析各化验室、煤源矿点、煤种的各指标的达标数量, 不达标数量。

(5) 考核完成情况统计:按 (日、月或任意时间段) 分析各化验室、煤源矿点、煤种的各指标的达标率。

(6) 超标化验指标统计:按 (日、月或任意时间段) 分析各实验室、煤源矿点、煤种的各指标的超标率。

(7) 实际与考核值对比报表:按 (日、月或任意时间段) 分析各实验室、煤源矿点、煤种的各指标的煤质化验指标、考核指标及差异量。

(8) 回归分析, 通过历史数据分析化验结果的准确性。

(9) 折线图, 分析各煤源矿点、煤种的煤质化验指标与考核指标及控制线的变化情况。

2.4 预测预报子系统

(1) 通过对每个生产工作面的质量情况分析, 实现对原煤质量的提前预测。

(2) 对洗煤质量的提前预测, 根据市场需求情况调整配煤方案, 保证产品质量的合格和稳定。

(3) 实现对外销商品煤的全面跟踪, 实现数据的全方位追溯, 从用户到运输车辆到产品仓, 再到原煤仓, 然后再到矿等等, 是生产作业透明化, 减少质量事故。

(4) 对原煤仓和产品仓的煤质实现实时监控。

(5) 本系统界面美观大方, 操作性强;预测数据形象直观, 以图表方式表达, 易于理解;系统设计合理, 功能模块清晰, 系统运行稳定。

公司生产技术部从煤矿煤层煤质、原煤和商品煤三方面收集和汇总煤质化验数据, 适时调整作业铲位或作业面。

现场煤层煤质化验, 在工作面取样化验预测工作面的煤质情况。

矿井原煤煤质化验, 化验矿井实际生产的各作业铲位煤质情况并能够预测原煤仓的整体及各高度位置的煤质情况。

根据原煤仓煤质的情况能够模拟入洗煤的配煤结果, 指导选煤厂生产时选用何种原煤入选, 从而控制产品煤质量范围。

产品煤的煤质化验, 定时抽检进入产品仓前的煤质情况, 实现实时监控洗选煤的效果及产品的质量。

商品煤的煤质化验, 能够根据产品煤质情况提前预测商品煤的情况指导装车。

2.5 web查询系统

(1) 化验结果查询, 主要包括:商品煤化验查询、原煤化验查询、生产样化验查询、全分析化验查询、快检化验查询、煤场垛位样化验查询、外来样化验查询、汽车样化验查询、皮带样化验查询。

(2) 常用报表, 主要包括:商品煤日报表、商品煤月报表、商品煤时间段报表、运销分公司日报表、运销分公司月报表。

(3) 化验数据分析, 主要包括:商品煤折线图、商品煤考核指标对比图、商品煤稳定度对比图。

(4) 考核指标查询, 能够查询各煤矿煤种的设置和分组, 如准能公司的全年和各月考核指标。

(5) 界面管理, 分为六块:平面图形网上发布 (分四类煤矿等值线图、工作面等值线图、各煤矿采掘图、设计规划图) 全部为CAD图形;化验报表, 主要包括商品煤化验报告单、商品煤日报表、商品煤月报表、原煤化验报告单、全分析化验报告单、快检化验报告单、用户信息反馈;现场情况反馈, 主要包括:阅读预测预报、工作面预测预报、煤质信息卡、技术报告、专项措施、质量监测、备煤信息、商品煤质量分析、选煤厂信息、其他信息共十类;知识库;其它信息反馈。

煤质管理信息系统在神华准格尔能源有限公司选煤厂应用以来, 工作效率显著提高, 人工和易耗品的费用大大降低, 同时有效提高了生产管理、监督质量, 综合经济效益明显。

摘要：根据选煤厂自身特点和煤质管理、生产统计、调度等生产信息需求, 将计算机和信息技术应用于煤质和选煤厂生产管理, 实现全厂数据共享, 部分数据实现全公司共享, 方便了信息的利用, 提高了信息反馈的效率, 为我公司信息标准化建设打下良好的基础。

关键词：煤质管理,信息系统,应用,结构设计,功能