十五年坚守匠心 中国在线元素分析仪如何一步步与世界比肩？
水泥 东方测控 2020-06-03
从一个想法，到如今成为智能矿山建设精细化配矿环节不可或缺的重要力量，东方测控在线元素分析仪，走过了十五年的漫漫研发路，并让东方测控成为国内仅有的实现在线元素分析仪工业现场应用的企业，中国也成为了全球拥有同类产品的几个国家之一。
正所谓“淬沥成钢,百砺成锋”，从无到有，在线元素分析仪的诞生并非易事，它背后的研发团队是什么样？它经历过哪些艰难的现场环境？它怎样拿下60%的国内市场份额？这其中的故事，今天向你娓娓道来……
中子活化瞬发伽马分析（PGNAA）技术，是一种具有高灵敏度与准确度，在不破坏样品的前提下，可同时给出几十种元素含量的独特的核分析技术，分析穿透力强，分析时间快。
这项技术被用来在线检测大宗物料的元素含量，几乎可检测工业生产涉及到的所有元素。通过在线检测结果实时参与过程控制，提高企业工艺生产水平，实现节能降耗。
目前，国内仅东方测控一家企业掌握该技术并实现了产品的工业现场应用。
“这么厉害。这项技术是怎样研发出来的呢？小东邀请你，一起来见证在线元素分析仪的成长过程。”
1
横空出世，开创工业现场应用国产分析仪的新局面
初立项
说起中子活化技术，一定要认识他——李岩峰。他是东方测控智能仪器研发部副部长、国家重大科学仪器设备开发专项分任务负责人。2015年，他作为中国建筑材料联合会“两个二代”小组技术专家，参与了《第二代新型干法水泥配套辅机设备技术》研发项目，进行相关技术攻关并负责起草中子活化多元素分析仪在水泥行业的应用标准。
李岩峰在实验室试验
初立项时，他刚加入东方测控，是核技术部的一名分项负责人。2006年的市场上，只有美国和澳大利亚可生产中子活化分析仪器，国内企业严重依赖昂贵的进口产品。李岩峰调查了当时国内的产品情况，认为该仪器应用前景广阔，有研发的意义；同时东方测控在工业在线检测领域拥有长期的数据积累和经验，具备研发条件。于是，一群年轻人，仗着一身本事和一腔热情，决定打一场硬仗——“中子活化分析仪”项目就这样立项了。
团队解决了三个难题才啃下这款产品。第一，装置结构上的突破。李岩峰团队花了大量时间实验，最终选择出适合整个测量区域使用的最理想的材料与结构，达到最佳的测量效果。第二，整个探测系统对信号的采集处理分析。人员通过无数次调试，在高计数率基础上保证了硬件高速运行和采集的可靠性、稳定性。第三，解谱算法。算法工作一直伴随着研发过程，无论是装置结构还是硬件改进，最后都会形成数据。李岩峰团队通过数据，查找规律，寻求改进空间，完善产品。
精心照顾的“孩子”长大了，来到牡丹江现场开始人生的第一次闯荡。
现场考验通过！
3月，牡丹江北方水泥厂的风依旧寒凉。虽然做了充足的准备，分析仪进入现场后，还是出现了和现场工艺结合不佳，生产堵料、断料、喂料秤下料不稳定的问题。为了尽快解决问题，李岩峰和相关技术人员恨不得一天当成两天用，整天整宿地守在设备旁边，确保第一时间发现问题，第一时间解决。经过多番努力改进程序，产品各项指标均达到要求，这也意味着在线元素分析仪顺利通过考验——东方测控的中子活化分析仪研发团队，成功了！
李岩峰在牡丹江现场调试
牡丹江的冬天寒冷异常，客户现场负责人的心情却是如沐春风般舒畅。有什么会比眼见着工厂生产工艺水平越来越好更让人兴奋呢？产品合格率提高15%左右，产量提高5%以上，每年可创造利润300万元以上……这些都因选择了东方测控在线分析仪而变成现实。
产品的成功应用，对北方水泥、对中国水泥行业来说，都意义非凡，也证明了东方测控的决策是正确的。它开创了工业现场应用国产分析仪的新局面，打破了国外产品对市场的垄断，振奋人心！
2
挑战更严酷现场，产品适应能力加强
赢了！
“第一个现场验收成功的喜悦还挂在脸上没来得及消退，更严峻的现场挑战就来了……”
2012年，在线检测分析仪在辽源渭津现场应用。现场气候严寒，条件异常艰苦，原有的仪器表现出不适应性。
而且，客户当时已经引进了美国同类设备。这就意味着，东方测控这匹黑马，必须与国外产品同台竞技，没有后退的余地。
李岩峰团队在渭津现场调试
这时，李岩峰的压力可想而知：一方面，他不能辜负客户的信任和整个团队的努力；另一方面，身为研发人员，心里那股不服输的劲头也让他憋着一股劲，和国外产品真刀真枪比试，不怕！在现场，他几乎到了废寝忘食的地步，连春节也没有回家。留在家里的研发团队也是全力冲刺，针对现场数据进行各项试验测试。大家在室内模拟寒冷环境，有时直接在零下二十几度的室外进行调试。最终，通过技术升级、算法改进、结构调整，设备不仅运行连续稳定，而且控制产品合格率高于国外产品。中国自主研发的分析仪赢了！这一仗打得痛快又漂亮！自此，东方测控的在线元素分析仪得以快速推广。
3
硬件和装置结构升级，测量精准度提高
破千万！
2016年，东方测控中子活化水泥元素在线分析仪在31个现场成功应用后，走进了全行业瞩目的先进生产线——泰安中联世界低能耗示范线。为了做好这个项目，团队对分析仪电子硬件、装置结构等进一步升级优化，全面提升了分析仪的检测精度和效果。在泰安中联，由水泥元素在线分析仪、煤质分析仪以及智能调度系统等组成的智能化解决方案，简化了工艺流程，减少了人员配置，保证产品质量控制稳定，为水泥厂基建投资节约超过上千万元。
在线元素分析仪在泰安中联现场应用
李岩峰团队在现场交流
李岩峰团队在现场考察
4
提升水泥工厂整体质量控制水平
∞
当前，智能矿山是矿业发展必由之路，是推动我国矿山建设向安全、高效、经济、绿色与可持续发展方向迈进的基础，中国建材集团、海螺水泥等多家水泥企业都已经开始智能矿山建设。在智能矿山建设方案中，在线元素分析仪在精细化配矿环节发挥重要作用。更加精准地指导矿山进行优化配矿，提升用户产业层次、创新能力与质量效益。
针对水泥生产全过程的质量控制，东方测控在线元素分析仪则不断进行系统升级，结合绿色智能工厂建设的需求，提升性能，从而提高水泥工厂整体质量控制水平。
今天，东方测控的在线元素分析仪已成功走进中国建材集团、海螺集团、金隅冀东集团、华润水泥、华新水泥、山水水泥、天瑞水泥、亚泰水泥、塔牌水泥、葛洲坝、万年青、东方希望、峨胜水泥等大型水泥集团，市场销量400余套，在国内水泥在线分析仪市场占有60%以上的市场份额；为用户带来可观的经济效益，助力行业健康、快速发展。
故事讲到这里该告一段落了，但在线元素分析仪的成长之路没有终点，李岩峰团队对产品性能的追求，只有进行时，没有完成时。东方测控研发团队，将紧跟智能化发展的步伐，以用户现场需求为导向，持续不断推动产品的完善升级。”
东方测控中子活化技术研发团队
东方测控国家中子活化重大科学仪器设备研发中心
东方测控在线元素分析仪成长历程
立项、研发
攻克难题
1、装置结构上的突破
2、信号采集系统的研发，在高计数率基础上保证硬件高速运行和采集的可靠性、稳定性
3、解谱算法，通过数据分析，寻找规律，改进算法
4、牡丹江现场，解决与现场工艺结合不佳的问题，结合现场工艺完善分析仪
标志事件
1、2010年，仪器整机试制成功，产品经过辽宁省科技厅鉴定，被认定为达到国内领先、国际先进水平；2012年被国家四部委列为国家重点新产品
2、产品投入使用后，与现场工艺结合良好，大大提高北方水泥厂的生产工艺水平，产品合格率提高15%左右，产量提高5%以上，每年可创造利润300万元以上
挑战更严酷现场，适应性增强
攻克难题
1、冬季寒冷设备稳定性问题
2、实现电子硬件、测量结构、算法升级
3、辽源现场和国外产品同台竞技
标志事件
1、解决了仪器在辽源现场严寒环境中不能平稳运行的问题
2、与国外产品同台竞技，控制产品合格率高于国外产品8%，获得了行业专家充分肯定。该现场的成功运行使设备得以快速推广
硬件和装置机构升级，测量精准性提高
攻克难题
1、电子硬件、装置结构升级，在泰安中联现场实现汽车进厂原煤快速分析，石灰石品质在线检测及生料自动配料
标志事件
1、应用31个现场之后，电子硬件、装置结构成功升级
2、产品成为泰安中联智能工厂示范项目的亮点之一；同年9月，产品在《2015第三届中国水泥节能环保》会议上引起行业轰动
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