在国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿,安装于准能选煤厂785商品煤胶带机中部的一套新设备,正在对当天装车外运的商品煤煤质进行实时检测。仅两分钟后,涵盖发热量、水分、灰分、硫分等指标的数据信息就传输到下游用煤单位。这套设备就是融合光谱煤质快速检测技术的应用设备。目前,融合光谱煤质快速检测技术已在煤炭生产、电力、运输、化工等产业链成功示范应用,标志着我国煤炭数质量管控迈入人工智能时代。
国家能源集团董事长刘国跃表示,融合光谱煤质快速检测技术的成功研发,是“央企联合+技术融合”路线、更好发挥国资央企三个作用的最新行动,也是以人工智能催生自主颠覆性技术创新的重大实践,对于促进人工智能高水平场景应用具有重要里程碑意义。
煤炭是我国的能源(能源行业分析报告)基石。煤质是人们深入探索并优化煤炭应用的核心。长期以来,化学检测方法一直是人们与煤炭“对话”的桥梁。但该方法始终存在低效率、高成本的问题,如枷锁般束缚着煤炭产业与供应的发展步伐。此前,国内外进行过大量的煤质快检技术研发,逐步形成中子活化、双能伽马射线、X射线吸收、近红外光谱(NIRS)等技术路线。
然而,由于检测精度不够高以及放射源存在安全隐患等问题,这些新的技术路线一直未能形成可大规模产业化应用的成熟可靠技术。国电环境保护研究院有限公司党委书记、执行董事张杰说,难点就在于煤炭成分过于复杂,利用单一感知技术手段和传统信号处理算法,难以达到高精度、多指标、速度快的检测要求。
为纾解行业之困,消除煤质检测痛点,2022年6月,国家能源集团联合海康威视正式启动煤质快速检测技术研发,并确定了近红外和X射线荧光融合光谱技术路线。经过多轮方案验证,团队完成了首台基于6毫米煤炭样品的在线式融合光谱煤质快速检测装置开发,并进行了大规模示范应用。
应用结果表明,这一别具匠心的融合光谱技术路线——将对煤炭有机成分有较好响应的近红外光谱技术和对煤炭无机成分有较好响应的X射线荧光技术相结合,发挥出“1+1>2”的效果。该技术路线大大提升了对热值、水分、灰分、硫分等煤炭成分探测的准确性,具有高精度、高安全性、检测指标全面等优势。