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AI助力煤質(zhì)快檢求解煤炭業(yè)“痛點”

經(jīng)濟參考報發(fā)布時間:2024-10-31 09:53:47  作者:沈寅飛 白潔純

  一整列運煤車采樣完成后,傳統(tǒng)檢測至少需要8小時,而在人工智能技術(shù)的助力下,僅需2分鐘即可獲取檢測結(jié)果。近日,“融合光譜煤質(zhì)快速檢測技術(shù)”正式發(fā)布,并首次在煤炭生產(chǎn)、電力、運輸、化工等全產(chǎn)業(yè)鏈成功示范應用。

  業(yè)內(nèi)人士指出,該項新技術(shù)具有高精度、高安全性、檢測指標全面等優(yōu)勢?;诖耍磥砘?qū)⒋蛟烊蛉珪r態(tài)國家級數(shù)質(zhì)量共享服務平臺并拓展至其他大宗散貨商品檢測領(lǐng)域,引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

  傳統(tǒng)檢測技術(shù)弊端凸顯

  數(shù)據(jù)顯示,2023年我國原煤生產(chǎn)和進口煤量共計51.84億噸,全國規(guī)模以上煤炭企業(yè)營收達3.5萬億元。煤炭質(zhì)量數(shù)據(jù)是煤炭生產(chǎn)、銷售結(jié)算、利用的關(guān)鍵基礎數(shù)據(jù)。然而一直以來,依賴化學手段的傳統(tǒng)煤質(zhì)檢測技術(shù),存在效率低、風險大、成本高等問題,嚴重制約了煤炭清潔高效利用。

  一位從事煤質(zhì)檢測的技術(shù)人員介紹,一列車煤從上游裝車站臺裝車發(fā)出,到下游用煤單位卸車驗收采用傳統(tǒng)破壞性化學分析方法,中間至少有2次檢測,很難保障上下游煤質(zhì)檢測結(jié)果的一致性,這也是長期困擾購銷雙方的難題。

  此前,國內(nèi)外進行過大量的煤質(zhì)快檢技術(shù)研發(fā),逐步形成中子活化、雙能伽馬射線、X射線吸收、近紅外光譜(NIRS)等技術(shù)路線,但由于檢測精度不高、放射源安全隱患等因素,一直未形成大規(guī)模商業(yè)化應用的成熟可靠技術(shù)。

  “如何對煤炭看得清、看得準,充分發(fā)揮它的價值,煤質(zhì)檢測是一項非常重要的工作。”國家能源集團黨組書記、董事長劉國躍如是說。

  人工智能助力技術(shù)創(chuàng)新

  伴隨著人工智能技術(shù)的廣泛落地,業(yè)內(nèi)持續(xù)關(guān)注將科技創(chuàng)新應用在改變煤質(zhì)技術(shù)檢測、提升煤炭清潔高效利用方面。

  近日,由國家能源集團攜手中國電子科技集團旗下??低暵?lián)合創(chuàng)新研發(fā)的“融合光譜煤質(zhì)快速檢測技術(shù)”正式發(fā)布,并首次在煤炭生產(chǎn)、電力、運輸、化工等全產(chǎn)業(yè)鏈成功示范應用。

  就像人的耳朵和眼睛,分開有各自的用途,也都有局限,但合起來會讓人對世界的感知變得更全面、更清晰。起初,研發(fā)團隊嘗試用單個紅外技術(shù)來檢測,僅能對煤炭中有機成分進行感應,對無機成分效果不理想,影響檢測精度。

  實踐表明,融合光譜技術(shù)路線,將對煤炭有機成分有較好響應的近紅外光譜技術(shù)和對煤炭無機成分有較好響應的X射線熒光技術(shù)相結(jié)合,發(fā)揮出“1+1>2”的效果,大大提升了對熱值、水分、灰分、硫分等煤炭成分探測的準確性,具有高精度、高安全性、檢測指標全面等優(yōu)勢。

  2024年,煤質(zhì)快檢技術(shù)在國家能源集團四大產(chǎn)煤區(qū)、港口、銷售、電廠、化工產(chǎn)業(yè)共9家單位示范應用以來,對1萬余批樣品、4億余噸商品煤進行了檢測,歷經(jīng)高低溫、粉塵、震動以及高濕度、電磁干擾等各種嚴苛環(huán)境條件,均實現(xiàn)穩(wěn)定運行。檢測精度達到傳統(tǒng)化學方法水平,累計平均偏差趨于零。

  以往,煤從上游裝車站臺裝車發(fā)出,到下游用煤單位卸車驗收,依賴傳統(tǒng)化學煤質(zhì)檢測至少要經(jīng)歷2次檢測,制樣、取樣、化驗過程平均需要8至24小時。如今,應用煤質(zhì)快檢技術(shù)后,僅需2分鐘即可獲取涵蓋熱值、全硫、灰分、全水等指標的檢測結(jié)果,實現(xiàn)煤質(zhì)信息的實時精準獲取;整列車傳統(tǒng)化學檢測煤樣量僅1克,煤質(zhì)快檢技術(shù)檢測煤量可達1噸以上,樣品代表性和檢測效率大幅提升;全程實現(xiàn)自動無人干預,改變了傳統(tǒng)制樣、化驗的復雜流程,杜絕人為因素的干擾,構(gòu)建起高效、透明的在線檢測模式。

  “當前,從單點突破到體系化發(fā)展仍然是煤炭行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的主要任務。”中國煤炭工業(yè)協(xié)會黨委書記、副會長李延江說,本次國家能源集團聯(lián)合中國電科旗下??低暟l(fā)布的煤質(zhì)快速檢測技術(shù),就是以人工智能解決煤炭生產(chǎn)、加工、利用等痛點問題的具體實踐。

  中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務副理事長楊昆認為,國家能源集團與中國電科集團強強聯(lián)合,成功研發(fā)基于融合光譜和人工智能的煤質(zhì)快速檢測新技術(shù),實現(xiàn)了檢測的快速化、精準化和智能化,是推動煤炭、電力行業(yè)與人工智能協(xié)同協(xié)作、跨界融合的豐碩成果。中電聯(lián)將充分發(fā)揮橋梁紐帶作用,進一步加強創(chuàng)新交流合作,積極推動煤質(zhì)快速檢測技術(shù)發(fā)展,利用科技創(chuàng)新引領(lǐng)電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

  新模式或引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級

  業(yè)內(nèi)人士指出,創(chuàng)新“成果”必須轉(zhuǎn)化為發(fā)展“結(jié)果”,煤質(zhì)快檢技術(shù)本身就是從解決煤炭行業(yè)“痛點”“難點”應運而生,就要堅持“技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”的市場化應用的實施路徑。

  據(jù)介紹,為實現(xiàn)這一目標,國家能源集團融合區(qū)塊鏈、煤質(zhì)快檢、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù),先行先試“在線測量+數(shù)字監(jiān)管”的新型煤炭數(shù)質(zhì)量管控模式,依托區(qū)塊鏈技術(shù)實時采集接入煤電化運全產(chǎn)業(yè)鏈條,從煤礦、外購煤站臺、港口、電力、化工等297家單位、累計1134臺的軌道衡、汽車衡、煤質(zhì)快檢等設備源頭實時采集數(shù)量和質(zhì)量數(shù)據(jù),形成了全環(huán)節(jié)、全流程完整的數(shù)據(jù)監(jiān)控鏈條,打造“全景、真實、準確、快速、透明”的煤炭數(shù)質(zhì)量管控平臺。未來可升級為國家級煤炭數(shù)質(zhì)量大數(shù)據(jù)共享管控平臺,實現(xiàn)全國煤質(zhì)數(shù)據(jù)全景感知,化解供需兩端數(shù)據(jù)矛盾,建立起快速結(jié)算新型模式,具備降低千億級資金沉淀成本的應用空間。

  劉國躍介紹,目前已在多家合作伙伴實現(xiàn)超千萬噸的煤炭快速結(jié)算,未來將進一步向“大模型、大平臺”延伸,打造全域全時態(tài)國家級數(shù)質(zhì)量共享服務平臺并拓展至其他大宗散貨商品檢測領(lǐng)域,對于促進人工智能高水平場景應用具有重要里程碑意義。

  來源:經(jīng)濟參考報記者 沈寅飛 白潔純



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