1、、項目基本情況成果登記號:項目名稱磨礦分級控制專家系統新技術及生產應用候選人xxx候選單位xxxx推薦單位（蠱章）xxx集團啟限責任公司推薦專業（學科）評審委員會電子信息技術項目所屬學科1自動化技木及應用項目所屬學科2礦物加工工程項目所屬學科3已呈交的科技報口編勺所屬國民經濟行業采礦業任務來源其他計劃計劃下達單位/部門玉溪大紅山礦業有限公司計劃名稱和編號磨礦分級控制專豕系統新技術及生產應用2011年技術合同第15號項目開始時間2010年1月1日項目結束時間2015年12月31日密級/期限（年）定密機構成果應用于生產時間2012年1月成果應用單位數量3個選礦廠成果類別應用技術類授權發明專利（項）

2、17授權的其他知識產權（項）7、項目簡介“十二五”以來，國家對礦產資源的綜合利用水平提出更高的要求。國外成功經驗證明，智能控制技術可有效提高選礦的產量與質量，提高金屬回收率，實現降本增效。由于國內尚無實現智能控制的選礦二級控制專家系統，一些國內礦山企業花費數千萬元從國外引進智能設備和系統，但是由于國內原礦條件復雜多變，效果卻不甚理想。磨礦分級是選礦廠生產流程中最關鍵的環節，直接關系到選礦生產的處理能力和磨礦產品的質量，對后續選別作業指標乃至整個選礦廠的技術經濟指標產生重要的影響。磨礦分級是一個多輸入、多輸出的復雜系統，磨礦分級的智能優化控制一直是選礦領域的國際性技術難題。本項目組織產、學、研三

3、家單位聯合攻關，針對國內外現有磨礦分級控制技術的問題和不足，綜合考慮磨礦分級復雜多變的生產條件，運用控制理論、人工智能理論以及數據挖掘等前沿技術，結合磨礦分級理論和磨礦分級控制經驗，從機理研究、智能控制模型和系統結構架構等方面開展了一系列研究，成功解決了磨礦分級控制專家系統的關鍵技術難題。該技術成果已經成功應用于國內最大的鐵選礦企業一玉溪大紅山礦業有限公司的三個選礦廠，取得了顯著的經濟效益和社會效益。主要技術創新和技術經濟指標如下：(1)該成果針對國內外現有磨礦分級控制系統存在的問題，提出了分布式磨礦分級控制專家系統的思路，研發了基于知識推理和智能閉環控制的磨礦分級過程控制專家系統，實現了磨礦

4、分級工藝參數的自動尋優和生產過程的優化控制。(2)成功研發了一段磨礦分級控制專家子系統、二段磨礦分級控制專家子系統和協同控制子系統，可以自動尋找和跟蹤磨礦機的最佳工作點，保持兩段磨礦的物料負荷平衡，能自動適應礦石性質的變化，在穩定磨礦產品質量的同時，實現了增產、節能和降耗。(3)研發了一種磨礦機負荷量檢測技術、礦漿濃度檢測技術和陣列式電子皮帶秤技術，提高了磨礦分級過程關鍵參數的檢測精度；(4)根據磨音狀態值、主軸油壓和磨機功率及其變化規律，發明了獲取磨礦機最佳給礦量以及給礦量精確控制的技術方法，可以及時準確地確定最佳給礦量，并最終提高磨礦機的原礦處理量和效率。(5)發明了一種鐵礦自磨系統故障快

5、速檢測方法，能夠快速、有效地檢測出系統故障。(6)以多項發明專利技術為支撐，研發了由基礎數據層、數據處理層、專家模型層和人機接口層的多層次、多參數的協同控制成套技術，實現了兩段磨礦分級的給礦、磨機負荷、溢流濃細度等參數的優化控制，將磨礦機負荷控制在最佳狀態，確保兩段磨礦物料負荷平衡，穩定了磨礦產品質量，顯著地提高了處理量和實現了節能降耗。(7)該成套技術已在玉溪大紅山礦業有限公司的三個選礦廠推廣應用，與投運前比較，在確保磨礦產品質量合格的前提下，連續3年生產考核的平均數據為：原礦處理量提高14.31%,電耗降低12.34%,鋼耗降低12.63%;三年新增利潤17.63億元，新增稅收3.35億元

6、；鐵金屬回收率提高了1.01%;實現了鐵精礦降硅提質，減少了鋼鐵冶煉電耗和原材料消耗；選礦生產的自動化裝備程度和信息化管理水平大大提升，減輕了工人的勞動強度，提高了選礦的生產效率。(8)獲得了17項國內發明專利、4項實國內用新型專利和3項國內軟件著作權的授權，出版了相關專著1部；權威機構出據的科技文獻查新報告表明有兩項技術屬國際首創。(9)云南省科學技術獎勵辦公室組織以中國工程院孫傳堯院士為主任的專家組對“磨礦分級控制專家系統新技術與生產應用”項目進行了科技成果鑒定，鑒定結果(云科獎鑒字2016037號)認為：該項目研發并投入實際應用的磨礦分級控制專家系統屬于國內首套，整體技術達到了國際先進水

7、平，其中磨礦分級分布式協同控制技術居國際領先水平。三、候選人對項目的貢獻情況（推廣應用情況）黃宋魏：項目總負責人，主要承擔方案設計、系統結構設計、控制方法研究、關鍵技術研究、關鍵參數檢測等技術工作。制定項目實施的總體技術方案；根據兩段磨礦分級流程的特點，提出了分布控制協同處理的分布式控制專家系統的技術思路和控制方法；設計了一段磨礦分級控制子系統、二段磨礦分級控制子系統和協同控制子系統的架構；提出了多參數協調控制、磨礦機工作點自尋優控制、兩段磨礦的物料負荷平衡控制、旋流器多參數優化控制的技術方法；開發了提高球磨機負荷量、礦漿濃度以及給礦量檢測精度的新技術。以第一完成人獲得發明專利授權1項、實用新

8、型專利授權4項、軟著授權1項，出版學術專著1部。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的80%A上。李宗平：項目負責人之一，承擔方案設計、軟件開發、控制規則研究、關鍵技術研究、核心技術架構開發、關鍵控制模型研發、系統調試等技術工作。制定項目實施的具體技術方案；開發了給礦量控制、磨礦機負荷控制、旋流器溢流濃細度控制等多項具有完全自主知識產權的重要技術；提出了多參數協同控制、磨礦機工作點的自尋優以及保持兩段磨礦的物料負荷平衡的智能化控制方法；提出了磨礦分級過程數據自動挖掘的技術方法；設計開發了控制專家系統架構和智能控制模型；開發了控制專家軟件系統；完成了控制專家系統的現場調試。以第一完成人獲得

9、發明專利授權14項。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的80蛆上。徐士中：項目負責人之一，承擔項目策劃、方案審查、組織管理等工作。提出了項目的總體實施方案和總體實施計劃，審查了項目組提出的總體技術方案、經濟預算方案、組織實施方案等，組織三方技術人員分工協作按計劃推進，為本項目的順利完成做出了重要的貢獻。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的70蛆上。孫英：項目主要完成人之一，負責項目策劃、組織管理、方案審查等。提出了項目的實施方案和實施計劃，組織該公司有關技術人員進行項目的研究開發，審查了項目組提出的技術方案以及協作方案，在多項專利技術方面提出了重要的技術思路。在本項目研究中投入

10、的工作量占本人全部工作量的60蛆上。吳錫煌：項目主要完成人之一，負責多參數作用機理試驗研究等。進行了二段磨礦分級作業生產過程多參數作用機理的研究，明確了磨礦分級過程多參數的相互作用關系，為二段磨礦分級控制子系統的數據庫與規則庫的構建提供重要的技術資料。在本項目研究中投入的工作量占到本人全部工作量的60%A上。陳猛月生：項目主要完成人之一，負責項目策劃、組織管理、方案審查等。提出了項目的軟件系統開發方案和軟件系統應用計劃，組織該公司相關技術開發人員進行軟件系統的研發，審查了項目組提出的硬件構架、軟件構架方案。在本項目研究中投入的工作量占到本人全部工作量的50爐上。童雄：項目主要完成人之一，負責項

11、目研究方法、磨礦分級多參數作用機理及運行特性研究。提出了磨礦分級的理論分析與生產數據分析相結合的綜合研究方法，明確了磨礦分級生產過程多參數的作用機理和運行特性，提出了給礦量、磨機負荷、磨礦濃度、兩段物料負荷平衡作用關系以及旋流器的入流參數與溢流濃細度的特征關系，為控制專家系統的數據庫及控制規則庫的構建提供重要的數據和技術方法。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工彳量的50%A上。楊建華：項目主要完成人之一，負責現場應用實施策劃與實施組織管理。在項目現場實施過程中，制定了不影響選礦廠生產的分步實施方案，提出了兩級控制系統對接和聯動調試的技術方法，組織人員進行項目現場安裝與調試。在本項目研究中投

12、入的工作量占本人全部工彳量的60%A上。曾輝：項目主要完成人之一，負責控制專家系統軟件開發與調試。進行控制專家系統監控界面程序編寫以及軟件系統的調試。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的50艱上。賈王帚強：項目主要完成人之一，負責多參數作用機理及應用研究。對一段半自磨分級作業進行生產試驗研究，明確給礦量、半自磨機負荷、磨礦濃度、鋼球負荷等參數的相互作用關系，提出了一段半自磨分級作業的控制方法，為構建一段控制子系統提供重要的試驗數據。在本項目研究中投入的工彳量占本人全部工作量的50蛆上。饒慧王奇：項目主要完成人之一，負責現場應用與系統維護。在本項目現場應用實施過程中提供了控制專家系統與基

13、礎自動化系統對接以及參數設置所需要的基本信息，共同完成了控制專家系統的聯動調試，負責兩級控制系統的操作管理與運行維護工作。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的80艱上。謝琦：項目主要完成人之一，負責控制回路對接和控制規則研究。提出控制專家系統控制輸出與基礎自動化系統控制回路的對接方法以及控制規則的程序化實現方法。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的50%以上。李亞：項目主要完成人之一，負責兩級控制系統對接。提出兩級控制系統的通信方法，進行了OPQI；參數的組態，實現了一級控制系統與二級控制系統的準確信息交換。在本項目研究中投入的工作量占本人全部工作量的50%A上。四、候選單位對

14、項目的貢獻情況（推廣應用情況）1 .玉溪大紅山礦業有限公司玉溪大紅山礦業有限公司是本項目的主要組織、研發和生產應用單位，對“磨礦分級控制專家系統新技術及生產應用”項目做出如下創造性貢獻：（1）主要完成了磨礦分級控制專家系統的生產應用；（2）完成了磨礦分級作業多參數作用機理的試驗研究，明確了操作參數與目標參數的作用關系，為關鍵技術的應用開發提供重要的依據；（3）完成了磨礦分級控制專家系統的生產驗證，為以關鍵技術為支撐的控制專家系統技術改進提供重要的基礎數據和控制經驗；（4）實現了控制專家系統的長期正常運行，在磨礦分級作業智能化控制的前提下，保持磨礦產品質量穩定和取得了顯著的增產節能降耗效果，經濟

15、效益和社會效益顯著，為國內外礦山企業做出了重要的示范作用。2 .中冶長天國際工程有限責任公司中冶長天國際工程有限責任公司是本項目的主要技術創新和關鍵技術研發單位，為項目研究成果的推廣應用提供了重要的技術支撐，主要貢獻如下：（1）解決了項目的關鍵技術難題，成功構建了磨礦分級控制專家系統；（2）發明了給礦量控制、磨礦機負荷控制、旋流器溢流濃細度控制等多項具有完全自主知識產權的重要技術；（3）共同提出了多參數協同控制、磨礦機工作點的自尋優以及保持兩段磨礦的物料負荷平衡的智能化控制方法；（4）提出了磨礦分級過程數據自動挖掘的技術方法；（5）設計開發了控制專家系統架構和智能控制模型；（6）開發了控制專家

16、系統軟件；（7）完成了控制專家系統的現場調試。3.昆明理工大學昆明理工大學是本項目的主要技術創新和關鍵技術研發單位，為項目研究成果的生產應用提供了重要的技術支撐，主要貢獻如下：（1）提出了兩段磨礦分級流程的分布控制協同處理的分布式控制專家系統的技術思路和控制方法；（2）提出了多參數協同控制、磨礦機工作點自尋優控制、兩段磨礦的物料負荷平衡控制、旋流器多參數優化控制的技術方法（3）設計了一段磨礦分級控制子系統、二段磨礦分級控制子系統和協同控制子系統的架構；（4）發明了提高球磨機負荷量、礦漿濃度以及給礦量檢測精度的重要技術；（5）提出了分布計算與協同計算相結合的多控制量加權疊代算法，為一級控制系統的

17、控制回路提供最佳的給定值。五、獲得知識產權情況知識產權類別知識產權具體名稱授權號授權日期授權名稱證書編號權利人發明人發明專利有效狀態發明專利一種球磨機負荷參數檢測方法及裝置ZL201310377730.92015.11.18一種球磨機負荷參數檢測方法及裝置1841718昆明理工大學有效專利發明專利一種管道式礦漿濃度自動檢測系統及方法ZL201410543949.62015.12.23一種管道式礦漿濃度自動檢測系統及方法1896109昆明理工大學有效專利發明專利一種磨礦分級過程中礦漿泵池液位控制的方法和裝置ZL201310722091.52016.02.03一種磨礦分級過程中礦漿泵池液位控制的方

18、法和裝置1940540中冶長天國際工程有限責任公司有效專利發明專利一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置ZL201310487476.82016.01.06一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置1913316中冶長天國際工程有限責任公司有效專利發明專利一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置ZL201310673699.32015.08.19一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置1761867中冶長天國際工程有限責任公司玉溪大紅山礦業有限公司有效專利發明專利一種磨礦機給礦量控制的方法和裝置ZL201310674944.22015.10.14一種磨礦機給礦量控制的方法和裝置1813

19、404中舊長大國際工程有限責任公司玉溪大紅山礦業有限公司有效專利發明專利一種磨礦機給礦量控制的方法和裝置ZL201310487185.92015.08.05一種磨礦機給礦量控制的方法和裝置1746410中冶長天國際工程有限責任公司有效專利發明專利一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置ZL201310673699.32015.08.19一種磨礦機控制中調節鋼球填充率的方法和裝置1761867中冶長大國際工程有限責任公司玉溪大紅山礦業有限公司有效專利發明專利一種獲取磨礦機最佳給礦量的方法和裝置ZL201310604186.72015.10.21一種獲取磨礦機最佳給礦量的方法和裝置1819406中冶長天國際工程有限責任公司有效專利發明專利一種獲取磨礦機最佳給礦量的方法和裝置ZL201310606680.72015.08.05一種獲取磨礦機最佳給礦量的方法和裝置1744963中冶長天國際工程有限責任公司有效專利發明專利一種磨礦過程中磨礦倉下料受阻控制的方法