10月24日，“AI智測·炭索未來”融合光譜煤質(zhì)快速檢測技術發(fā)布會在北京舉行，國家能源集團與?？低暵?lián)合研發(fā)的“融合光譜煤質(zhì)快速檢測技術”正式發(fā)布。該技術是自煤炭大規(guī)模工業(yè)應用以來的重大突破，標志著我國煤炭數(shù)質(zhì)量管控領域邁入全新的人工智能時代，構建起高效、透明的在線檢測模式，并在煤炭生產(chǎn)、電力、運輸、化工等全產(chǎn)業(yè)鏈成功示范應用，推動解決長期制約煤炭產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈綠色安全發(fā)展的痛點問題。

歷時3年

聯(lián)合攻克煤質(zhì)檢測技術難題

煤炭是國家能源的基石，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)、銷售結算、利用的關鍵基礎數(shù)據(jù)。長久以來，依賴化學手段的傳統(tǒng)煤質(zhì)檢測技術，存在效率低、風險大、成本高等痛點問題，嚴重制約了煤炭清潔高效利用。  

為紓解行業(yè)之困，2021年起，國家能源集團與?？低曢_啟聯(lián)合創(chuàng)新之路，充分發(fā)揮雙方在技術、產(chǎn)業(yè)、人才等領域的優(yōu)勢，逐步確定了融合光譜煤質(zhì)快速檢測的技術路線，通過多維感知、雙模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡算法、AI模型等一系列自主核心技術，實現(xiàn)了大批量煤樣的實時、在線、無損檢測，為煤炭質(zhì)量檢測帶來重大技術突破。

該技術可在線檢測6毫米煤樣的發(fā)熱量、全硫、灰分、全水等指標，僅需2分鐘即可獲取采樣煤炭的檢測結果，相較于傳統(tǒng)至少8小時的檢測周期，實現(xiàn)實時煤質(zhì)信息的精準獲??；樣品代表性指數(shù)級增強，單列車的檢測煤量可達1噸以上，是傳統(tǒng)1克煤樣檢測量的百萬倍，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)采樣、制樣、化驗的復雜流程，構建起了高效、透明的在線檢測模式。

三大關鍵突破

煤質(zhì)管控走向“全、真、準、快、透”

發(fā)布會上，進行了融合光譜煤質(zhì)快檢技術發(fā)布及“煤炭數(shù)質(zhì)量管控平臺”展示，重磅發(fā)布了煤質(zhì)快檢AI模型、融合光譜煤質(zhì)快檢核心裝置等系列創(chuàng)新成果。融合煤質(zhì)快檢技術形成了核心裝置高穩(wěn)定性、高一致性， AI 模型高準確性、高泛化性四項優(yōu)勢， 助推實現(xiàn)煤炭質(zhì)量“全景、真實、準確、快速、透明”的管控目標。

“融合光譜煤質(zhì)快速檢測技術” 能實現(xiàn)準確、可靠運行，其中關鍵的三大要素是感知、算法和數(shù)據(jù)。

?多維感知技術：煤質(zhì)快檢技術的第一大核心技術。創(chuàng)新性利用近紅外光譜技術結合X射線熒光光譜技術，實現(xiàn)煤炭成分信息的全面感知，可對煤炭的發(fā)熱量、全硫、灰分、全水等指標反應的光譜信號及相關信息進行全面、準確探測，有效解決統(tǒng)煤質(zhì)快檢技術檢測效率低、精度差的問題。

?基于人工智能的多模態(tài)信號處理技術： 針對近紅外光譜與 X 射線熒光光譜兩種不同物理信號所帶來的不同成分特征數(shù)據(jù)，開發(fā)雙模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡融合算法、多模態(tài)光譜校正算法，可準確、有效提取兩種光譜信號中與煤質(zhì)成分相關的特征，并進一步將其轉換為準確的煤質(zhì)成分信息，實現(xiàn)在不同環(huán)境、不同設備狀態(tài)、不同煤流特性下，對煤樣數(shù)據(jù)的準確檢測。

?高質(zhì)量數(shù)據(jù)集：煤炭種類豐富、成分復雜，既有不同地質(zhì)年代，也有不同煤炭種類，還有不同應用場景下的混配方式。如何利用同一個模型實現(xiàn)全煤種的準確檢測，是橫亙在煤質(zhì)快檢技術面前的一道難題。

國家能源集團與?？低?，組織上千人的煤質(zhì)快檢專項攻關團隊，開發(fā)了一套高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集體系，逐步形成一個超10萬組、涵蓋398個煤種的高質(zhì)量融合光譜數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)了對300多萬條歷史煤種范圍99%以上的覆蓋。

通過持續(xù)的模型開發(fā)與數(shù)據(jù)擴充，國家能源集團與?？低暣罱嗣嘿|(zhì)快檢AI模型，實現(xiàn)檢測精度突破，對國內(nèi)外上百種煤種的檢測通過率都保持在95%以上，檢測精度達到傳統(tǒng)化學方法水平，累計平均偏差趨于零。

全產(chǎn)業(yè)鏈示范應用

助推能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

這項可貫穿應用煤炭、電力、化工、運輸?shù)热a(chǎn)業(yè)鏈的技術，將為煤炭產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈帶來巨大產(chǎn)業(yè)價值，如大幅縮短結算周期、提升配煤精準度、增強入爐摻配的靈活性，以及提高港口生產(chǎn)的自動化效率。該技術已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，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，均穩(wěn)定運行。2024年至今，檢測煤量超4億噸。

經(jīng)過三年來的不懈努力，融合光譜煤質(zhì)快檢技術催生的新質(zhì)生產(chǎn)力已初顯成效。國家能源集團以煤質(zhì)快檢技術和數(shù)據(jù)平臺已實現(xiàn)對各外部用戶單位超1000萬噸的快速結算，其中勝利能源對華能、大唐、京能、蒙能、華潤等所有內(nèi)外部客戶累計結算172天，結算煤量900余萬噸，累計偏差僅13大卡；在寧夏煤業(yè)煤制油項目中，通過該技術實時指導配煤比例，配煤灰分合格率從81%提升至近100%，每年減少5臺爐大修，檢修工作量降低10%；黃驊港務三期卸車采樣間通過該技術，每年可節(jié)省成本上千萬元；國家能源集團河北公司定州電廠通過實時輸出檢測的結果，不僅入爐摻配更合理靈活，節(jié)約廠用電方面也效果顯著。

下一步，國家能源集團將聯(lián)手海康威視，加速煤質(zhì)快檢技術的譜系化、產(chǎn)品系列化、應用規(guī)模化、管控體系化發(fā)展，加快推動煤質(zhì)快檢技術創(chuàng)新“成果”轉化為能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“結果”。未來，煤質(zhì)快檢技術將進一步促進煤化學和人工智能計量學等基礎科學研究，革新煤炭貿(mào)易結算方式，支持全國統(tǒng)一煤炭大市場的建設，并在推動全產(chǎn)業(yè)鏈的煤炭清潔高效利用、服務能源產(chǎn)業(yè)的碳足跡管理以及“雙控”轉型中，持續(xù)發(fā)揮其新質(zhì)生產(chǎn)力的作用。