发电输煤工作面煤质信息的可视化模型研究

杨栋 张建立 郭景辉 张建

[摘    要]在21世纪的当下，我国正处于高速的经济和科技发展过程中。由于人民生活水平和国家医疗水平的提高，我国的人口基数也在不断的扩大。随着人口的增长和国家实力的提高，煤炭资源作为我国重要的生产生活能源，依然保持着稳定的战略地位以及庞大的市场份额。而在传统的电厂燃煤发电的工作过程中，由于无法及时对输煤系统工作状态进行监测，也无法直观的对煤质信息进行获取。因此，针对发电输煤工作中经常出现煤质信息获取不及时、输煤工作各流程监测不及时、燃煤损耗量大、人力投入量大、工作结果不达标等问题。因此，我国当下的发电输煤工作技术急需一次彻底的革新，煤质信息可视化模型的出现，就可以大大的改善发电输煤工作中出现的问题。

[关键词]煤质信息的可视化;定义;应用;Libs;优势

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Research on the Visualization Model of Coal Quality Information

in Power Generation Coal Handling Face

Yang Dong，Zhang Jian-li，Guo Jing-hui，Zhang Jian

[Abstract]In the 21st century， our country is in the process of rapid economic and technological development. Due to the improvement of people's living standards and the country's medical standards， my country's population base is also constantly expanding. With population growth and the improvement of national strength， coal resources， as an important energy source for production and living in my country， still maintain a stable strategic position and a huge market share. In the working process of traditional coal-fired power plants， the working status of the coal transportation system cannot be monitored in time， and the coal quality information cannot be obtained intuitively. Therefore， problems such as untimely acquisition of coal quality information， untimely monitoring of various processes of coal transportation， large coal consumption， large manpower input， and substandard work results often occur in the work of power generation and coal transportation. Therefore， my country's current power generation and coal transportation technology urgently needs a thorough innovation. The emergence of coal quality information visualization models can greatly improve the problems that occur in power generation and coal transportation.

[Keywords]visualization of coal quality information; definition; application; Libs; advantage

煤炭作为从18世纪以来，一直是人类使用最多的主要能源之一，在未来的很长一段时间内，煤炭依然是人类社会生产生活的必须能源之一。作為如此重要的生活能源，发电输煤工作的安全和全面也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面发展的稳定性。我国正处于高速的经济和科技发展过程中。由于人民生活水平和国家医疗水平的提高，我国的人口基数也在不断的扩大。随着人口的增长和国家实力的提高，煤炭资源作为我国重要的生产生活能源，依然保持着稳定的战略地位以及庞大的市场份额。发电输煤工作不仅是企业的工作，更是与民众息息相关的生存资本。在传统的电厂燃煤发电的工作过程中，由于无法及时对输煤系统工作状态进行监测，也无法直观地对煤质信息进行获取。因此，在发电输煤工作中，经常出现煤质信息获取不及时、输煤工作各流程监测不及时、燃煤损耗量大、人力投入量大、工作结果不达标等问题。因此，为了解决这些存在的问题，必须探寻如何更直观和全面地发电输煤工作进行监测。因此，建立一个煤质信息可视化模型是不可避免的，煤质信息可视化模型的建立更是对发电输煤工作技术的一次重大革新。

1 煤质信息的可视化模型的定义

煤质信息可视化模型就是在发电输煤的过程中，运用当下发达的计算机和网络技术对输煤、燃煤发电的过程进行媒流可视化操作。煤流可视化又被称为输煤可视化。当输煤系统启动时，监测人员和工作人员可以在电子设备上通过合成的三维动画，对发电输煤过程中的原煤流动状态、通过哪条皮带进行输送、通过哪个犁煤器分割以及最终落入哪一个煤仓的全流程进行实时监控。煤质全流程可视化又可以分为原煤仓分层煤质可视化以及磨煤机当前煤质可视化。煤质全流程可视化系统的工作原理，就是有电脑依据输煤系统中最后一条输煤皮带犁煤器的起落状态，判断各个煤仓的加煤状态。煤流可视化的获取数据是从pi数据库里面取过来，然后取过来再写到MySQL的数据库里面。在电脑监测的过程中，通过软件体现各个煤仓的实时加煤记录。即，煤仓什么时候开始加煤，加了多少吨煤，什么时候结束加煤了。煤质全流程的可视化系统都会主动对上煤和加煤时间以及数量进行记录，并且对每个原煤仓上煤量进行实时统计。通过对煤质信息可视化模型也就是煤质全流程可视化系统的使用，可以使输煤过程中，各个环节的工作状态简洁明了，可以帮助发电输煤工作更加顺利地进行。

2 媒质信息可视化模型的应用

2.1 基于Libs监测下的煤质信息可视化模型的工作流程

煤质信息可视化模型就是运用当下发达的计算机和网络技术对输煤、燃煤发电的过程进行媒流可视化操作。而煤质信息可视化模型也就是煤质全流程可视化系统，就是在依托于libs（燃煤煤质精准在线监测装置），监测输煤工作过程中各个流程的运行状态以及现状，并在电子设备上通过三维动画进行实时显现，并对各煤仓的加媒和煤质状况进行监测。煤质信息可视化模型的基本工作原理和流程包括以下几个方面。

（1）当输煤系统启动时，通过煤质信息可视化模型在监测设备上所生成的实时模拟输煤进程的三维动画进行输煤进程监测。通过三维动画的表现，监测者可以更直观、更清晰、更全面地对原煤流动进行监控。

（2）煤质全流程可视化系统通过对输煤系统中最后一条输煤皮带犁煤器起落状态的监测，判断各个煤仓的加煤状态，并且在软件中对各煤仓的加煤开始时间，加煤具体数量以及结束加媒时间进行实时记录，实时地对各原煤仓的上煤量进行统计。

（3）煤质信息可视化模型下，监测设备可以通过libs获取实时的煤炭质量的（固定碳、发热量、挥发分、灰分、全硫、全水、氢）7个数据。模型通过对原煤仓最后一次加煤所监测的煤质数据以及运输皮带的瞬时流量、运行状态和犁煤器的起落状态，就可以计算出煤仓当前所加的煤种，更加方便地对各种原煤的筛查和调配。

（4）在通过模型和libs的共同运作得到煤质数据后，系统可以根据从二区pi数据库里获取的原煤仓料位高度，精准地计算出原煤仓内部本次加煤的高度区间以及所加煤炭的煤质。在数据计算过程中，煤仓的三维动画可视图也会随之出现。通过对煤质数据以及煤仓三维动画的监测，工作人员可以更加轻松而准确地得到煤质数据以及煤仓状况。通过系统的全面监测和计算，各个煤仓的煤质状态，第二煤仓煤位高度以及各个煤仓中分别是什么煤都可以直观地通过三维动画进行展示，从而更加方便观测。

（5）发电输煤过程中对煤质可视化模型的应用，也可以对煤炭的燃烧过程进行监控。检测系统在对煤炭燃烧过程进行检测之后会将煤炭燃烧的实时状态通过颜色在监测设备中进行体现。在煤质可视化模型的燃烧指数画面中，如果燃烧状态颜色为蓝色就表示煤炭燃烧处于正常状态;如果在燃烧指数画面中，煤炭的燃烧状态为黄色，就说明当下的煤炭燃烧状态存在问题，系统进入了预警状态，可能是燃烧的煤炭存在煤质问题。如果想确定系统预警的具体原因，就需要看系统中对燃烧过程的详细阐述，从而确定问题并及时进行改善;如果在燃烧指数画面中，煤炭的燃烧状态为红色，那就说明系统处于报警状态，需要工作人员立刻进行处理和解决。煤质可视化模型得到报警系统是在煤质数据分析的基础上，计算出燃煤的爆燃指数、结焦指数、可燃指数、燃尽指数以及排放指数。比如，爆燃就是这批煤容易爆裂燃烧和爆炸。可燃性指数如果低就说明这批煤不易燃烧。在出现这些情况时，系统就会进行报警，然后工作人员就可以在煤质较差的煤块进入磨煤机之前及时进行筛选和处理，避免燃煤过程中事故发生。

2.2 煤质信息可视化模型在日常开采和生活中的应用

煤质信息可视化模型除了可以在发电输煤的工作过程中使用，它在同类型的企业中也可以起到很好的作用。比如，在焦化厂、造纸厂、化工厂、水泥厂、砖厂、药厂、饲料厂、复烤厂、酒厂、化肥厂的工作过程中，如果都可以作用煤质可视化模型，就可以大大减少燃料的损耗。通过煤质信息可视化模型的监测，也可以减少在煤质监测上的人员投入。因此，通过对煤质可视化模型的应用，可以大大提高产品的品质，减少制作的燃料损耗以及人力成本，从而达到商品的利益最大化。

3 煤质信息可视化模型的优势

煤质信息可视化模型是在发电输煤的过程中，运用当下发达的计算机和网络技术对输煤、燃煤发电的过程进行媒流可视化操作。与我国传统的煤炭质量及运作流程的监测手段比起来，煤质信息可视化模型由于其专业性、准确性和实时性等特点，具有很大的优势。在目前看来，煤质信息可视化模型的优势主要体现在以下几点。

（1）统筹规划，全面掌控。

煤质信息可视化模型的运作通过利用先进的电子设备和科学技术以及libs装置的串联，宏观地对煤炭在燃烧前以及燃烧中的各流程中的状态进行监测。然后在系统计算得到数据之后，在监测设备中生成实时的三维动画，并且对各个环节的详细数据进行记录。比如，系统可以通过对输煤系统中最后一条输煤皮带犁煤器起落状态的监测，判断各个煤仓的加煤状态，并且在软件中对各个煤仓的加煤开始时间，加煤具体数量以及结束加煤的时间进行实时记录，实时地对各个原煤仓的上煤量进行统计。

（2）信息直观化，更容易观测。

煤质信息可视化模型的运行中，在输煤系统启动时，通过煤质信息可视化模型可以在监测设备上生成实时的模拟输煤进程的三维动画进行输煤进程监测。与传统的煤炭质量和输煤过程监测手段相比，煤质信息可视化模型可以在监测的过程中，实时地对输煤过程的各个环节的细节进行数据记录。比如，煤质信息可视化系统可以通过对输煤系统中最后一条输煤皮带犁煤器起落状态的监测，从而对各个煤仓的加煤状态进行判断，并且煤质信息可视化系统可以在软件中对各个煤仓的加煤开始时间，加煤具体数量以及结束加媒时间进行实时记录，对各个原煤仓的上煤量进行统计。通过实时监控加煤过程的数据，可以对输煤系统的状态进行及时了解和调整，从而对输煤工作的监测和调整提供了便利性和参考性。与传统的煤炭质量和输煤过程监测手段不同，煤质信息可视化模型可以将所监测到的数据通过三维动画的方式呈现出来。比如，模型在得到煤质数据后，系统可以根据从二区pi数据库里获取的原煤仓料位高度，精准的计算出原煤仓内部本次加煤的高度區间以及所加煤炭的煤质。计算所得到的数据也会用三维视图的方式展现出来，从而各个煤仓的煤质状态，第二煤仓煤位高度以及各个煤仓中分别是什么煤都可以直观的通过三维动画进行展示，大大方便了工作人员进行观测。

（3）节省大量人力，降低人力成本。

煤质信息可视化模型区别于传统的监测手段的区别就在于，它只依赖大量的科技技术对煤流状态进行监测并记录，然后通过三维动画和详细的数据录入呈现在监测者面前。比起传统的监测模式，煤质信息可视化模型不需要在煤流过程中的每个环节都安插大量的监测人员，而是只需要在监测设备环节安插更专业的高精尖人才就行。这样就可以大大地减少在生产环节的人力投入成本，从而最大程度地为企业实现商业价值。

4 结束语

随着我国科技的不断发展，发电输煤工作中的煤流、煤质监测技术的革新也是不可避免的。相较于传统的监测手段，煤质信息可视化模型的出现，可以对发电输煤工作中的煤质和煤流信息进行可视化展示，从而便利工作人员进行直观的统筹规划和全面掌控，进行煤质筛选，进一步降低煤炭损耗并提高利用率。通过煤质信息可视化模型的应用，也可以大大的减少企业的人力成本投入，从而实现企业产品商业价值的最大化。

煤质信息可视化模型不仅可以适用于发电输煤的工作，在其他的煤炭相关行业也有其独特的优势。相信在不久的将来，煤质信息可视化模型可以为煤炭行业带来一场技术革新，从而最大限度地造福人民。

参考文献

[1] 宋博，王磊.煤炭企业煤质检测可视化监控系统研究[J].中国电子商务，2013（23）：2.