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一整列運(yùn)煤車采樣完成后，傳統(tǒng)檢測至少需要8小時(shí)，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(yùn)輸、化工等全產(chǎn)業(yè)鏈成功示范應(yīng)用。

業(yè)內(nèi)人士指出，該項(xiàng)新技術(shù)具有高精度、高安全性、檢測指標(biāo)全面等優(yōu)勢。基于此，未來或?qū)⒋蛟烊蛉珪r(shí)態(tài)國家級數(shù)質(zhì)量共享服務(wù)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(jìn)口煤量共計(jì)51.84億噸，全國規(guī)模以上煤炭企業(yè)營收達(dá)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(chǔ)數(shù)據(jù)。然而一直以來，依賴化學(xué)手段的傳統(tǒng)煤質(zhì)檢測技術(shù)，存在效率低、風(fēng)險(xiǎn)大、成本高等問題，嚴(yán)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(yàn)收采用傳統(tǒng)破壞性化學(xué)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(jìn)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(yīng)用的成熟可靠技術(shù)。

“如何對煤炭看得清、看得準(zhǔn)，充分發(fā)揮它的價(jià)值，煤質(zhì)檢測是一項(xiàng)非常重要的工作。”國家能源集團(tuán)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(yīng)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(tuán)攜手中國電子科技集團(tuán)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(yùn)輸、化工等全產(chǎn)業(yè)鏈成功示范應(yīng)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(tuán)隊(duì)嘗試用單個(gè)紅外技術(shù)來檢測，僅能對煤炭中有機(jī)成分進(jìn)行感應(yīng)，對無機(jī)成分效果不理想，影響檢測精度。

實(shí)踐表明，融合光譜技術(shù)路線，將對煤炭有機(jī)成分有較好響應(yīng)的近紅外光譜技術(shù)和對煤炭無機(jī)成分有較好響應(yīng)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(zhǔn)確性，具有高精度、高安全性、檢測指標(biāo)全面等優(yōu)勢。

2024年，煤質(zhì)快檢技術(shù)在國家能源集團(tuán)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(yīng)用以來，對1萬余批樣品、4億余噸商品煤進(jìn)行了檢測，歷經(jīng)高低溫、粉塵、震動(dòng)以及高濕度、電磁干擾等各種嚴(yán)苛環(huán)境條件，均實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。檢測精度達(dá)到傳統(tǒng)化學(xué)方法水平，累計(jì)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(yàn)收，依賴傳統(tǒng)化學(xué)煤質(zhì)檢測至少要經(jīng)歷2次檢測，制樣、取樣、化驗(yàn)過程平均需要8至24小時(shí)。如今，應(yīng)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(biāo)的檢測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)信息的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)獲取;整列車傳統(tǒng)化學(xué)檢測煤樣量僅1克，煤質(zhì)快檢技術(shù)檢測煤量可達(dá)1噸以上，樣品代表性和檢測效率大幅提升;全程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人干預(yù)，改變了傳統(tǒng)制樣、化驗(yàn)的復(fù)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(dāng)前，從單點(diǎn)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(wù)。”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(tuán)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(diǎn)問題的具體實(shí)踐。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務(wù)副理事長楊昆認(rèn)為，國家能源集團(tuán)與中國電科集團(tuán)強(qiáng)強(qiáng)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(shí)現(xiàn)了檢測的快速化、精準(zhǔn)化和智能化，是推動(dòng)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(jìn)一步加強(qiáng)創(chuàng)新交流合作，積極推動(dòng)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(diǎn)”“難點(diǎn)”應(yīng)運(yùn)而生，就要堅(jiān)持“技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”的市場化應(yīng)用的實(shí)施路徑。

據(jù)介紹，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，國家能源集團(tuán)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(shí)時(shí)采集接入煤電化運(yùn)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(jì)1134臺的軌道衡、汽車衡、煤質(zhì)快檢等設(shè)備源頭實(shí)時(shí)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(shí)、準(zhǔn)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(shí)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(yīng)用空間。

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