燃料智能化管控系統(tǒng)的功能研發(fā)

崔修強

摘 要：本文介紹了燃料智能化管控的概念，探討了系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，重點論述了火電廠燃料管理過程各環(huán)節(jié)智能化管控系統(tǒng)的功能需求。燃料智能管控引入自動化生產(chǎn)線理念，在燃料全過程管理中，集管控、監(jiān)視、分析與預(yù)警功能為一體，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)采制樣全程無人干預(yù)，提供基于燃料管理、樣品管理、運輸管理、運行監(jiān)控、智能分析的業(yè)務(wù)處理功能。

關(guān)鍵詞：燃料智能化；管控；功能研發(fā)

中圖分類號：TM621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0219-02

1 前言

燃料是火電廠生產(chǎn)運營的基礎(chǔ)，煤炭作為發(fā)電的主要燃料，其成本占發(fā)電總成本的70%以上，而目前燃煤供貨、驗收過程中存在著諸多監(jiān)管漏洞。如何有效控制燃料成本，監(jiān)管燃煤驗收的全程，是降低電力企業(yè)生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。

“燃料智能化管控”是在燃料管理中引入自動化生產(chǎn)線理念，提供基于燃料管理、樣品管理、運輸管理、運行監(jiān)控、智能分析的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)集管控、監(jiān)視、分析與預(yù)警功能為一體，利用物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，實現(xiàn)采制樣等工作全程無人干預(yù)，即入廠計量過程自動化、樣品傳輸自動化、采制過程自動化、化驗管理網(wǎng)絡(luò)化、煤場管理數(shù)字化、燃料管理信息化。

2 燃料智能管控系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

圍繞著數(shù)字化、智能化的指導(dǎo)思想，“燃料智能管控系統(tǒng)”通過信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，直接獲取計量設(shè)備、采樣設(shè)備、制樣設(shè)備、化驗設(shè)備、手持設(shè)備和煤場管理設(shè)備的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)共享傳送至系統(tǒng)，通過工控數(shù)據(jù)交換平臺，將入廠驗收數(shù)據(jù)遠程上傳至集團燃料管理系統(tǒng)，全過程分層、分模塊實現(xiàn)與部署。

2.1 燃料管理全過程信息化

將燃料設(shè)備、流程和信息進行集成，建設(shè)燃料智能化管理的中樞。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，實時管控設(shè)備運行，自動采集管理數(shù)據(jù)，及時傳輸管理信息；結(jié)合機組運行及燃煤耗用信息，生成實時的機組運營成本監(jiān)控。

2.2 設(shè)備運行智能化

通過先進技術(shù)自動控制、操作采樣機、汽車衡等驗收設(shè)備，實現(xiàn)燃料驗收設(shè)備自動運轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)自動傳送及全自動化智能化無人值守操作。

2.3 燃料驗收業(yè)務(wù)流程公開化

管控系統(tǒng)直接和驗收的驗收儀器設(shè)備相連，實時采集數(shù)據(jù)，保證燃料驗收過程數(shù)據(jù)自動處理、直接上傳各級管理部門。同時，及時告訴供應(yīng)方燃料驗收過程情況和結(jié)果，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和透明度，減少買賣雙方的矛盾。

2.4 燃料數(shù)據(jù)統(tǒng)一化

公司內(nèi)燃料全過程各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)及信息全面掌握，全程可追溯，與財務(wù)、生產(chǎn)等其它管理系統(tǒng)橫向貫通，企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源高度共享。決策層能實時了解基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，調(diào)整、控制火電企業(yè)的燃料采購、存儲計劃，為各級管理部門的數(shù)據(jù)對比和管理決策提供輔助支持。

2.5 煤質(zhì)數(shù)據(jù)安全化

將火燃料設(shè)備、流程和信息進行集成，燃料生產(chǎn)管理按業(yè)務(wù)規(guī)則智能流轉(zhuǎn)，保證企業(yè)的燃料驗收工作自動有序進行，減少人為干涉。關(guān)鍵地點安裝視頻監(jiān)控，在企業(yè)設(shè)立視頻監(jiān)控中心，記錄驗收過程，形成完善遠程監(jiān)察系統(tǒng)。

3 燃料智能管控系統(tǒng)功能

燃料智能管控系統(tǒng)實現(xiàn)了燃料管理全過程無人干預(yù)，變“人防”為“技防”，所有流程系統(tǒng)自動完成，設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有據(jù)可循，歷史過程數(shù)據(jù)可無限追溯，實現(xiàn)了“陽光采購”。

3.1 燃料智能化集中管控系統(tǒng)

燃料智能化集中管控系統(tǒng)是集設(shè)備管控、視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析與展示于一體，以實現(xiàn)燃料管理智能化為目的的集成系統(tǒng)。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)將燃料入廠、計量、采樣、制樣、傳輸、存樣、化驗、煤場、入爐等各環(huán)節(jié)進行集成，與燃料管理現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備建立數(shù)據(jù)接口實時采集數(shù)據(jù)，并搭建圖形化的組態(tài)界面，建立統(tǒng)一的設(shè)備管控平臺，實時監(jiān)視接卸車、采樣機、制樣機，翻車機、斗輪機、煤場等現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)，并可進行遠程控制和參數(shù)設(shè)定，同時具備自診斷、故障報警等功能。

3.2 燃料信息管理系統(tǒng)

從燃料管理和生產(chǎn)管理入手，對燃料的進、耗、存、量、質(zhì)、價全過程數(shù)據(jù)信息進行實時管控對燃料數(shù)量析、質(zhì)量、價格等多維度分析，可通過圖表及對比分析出發(fā)展趨勢等功能。將各發(fā)電企業(yè)燃料管理及信息化的綜合數(shù)據(jù)，形成云數(shù)據(jù)庫，再結(jié)合礦點信息的數(shù)據(jù)共享，消除信息孤島。通過運距、運費和綜合入廠煤價測算的比較尋優(yōu)，為合理安排煤炭采購和調(diào)運提供依據(jù)。

3.3 建設(shè)集中管控中心

燃料智能化集中管控中心是燃料管控系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和展示平臺，實現(xiàn)對現(xiàn)場節(jié)點、設(shè)備運行狀況的實時監(jiān)視和遠程控制。管控中心主要由監(jiān)控大屏幕，操作工位，機房設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)等組成。

3.4 汽車入廠自動識別及計量系統(tǒng)

燃料智能管控系統(tǒng)與汽車衡計量系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)接口，實時獲取重車、輕車計量數(shù)據(jù)，并通過車輛自動識別裝置將車號與計量數(shù)據(jù)自動進行匹配，計算出每輛車的來煤凈重數(shù)據(jù)并自動上傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了汽車入廠煤的無人干預(yù)自動計量。

3.5 汽車自動采制樣系統(tǒng)

燃料智能管控系統(tǒng)根據(jù)車輛來煤信息自動隨機生成采樣點，超聲波技術(shù)精準(zhǔn)確定采樣區(qū)域，中空爪式采樣頭實現(xiàn)分層全斷面采樣，提高采樣代表性。汽車采樣機與全自動制樣一體式布局，汽車采樣機的原煤樣初級破碎縮分后進入底開門式集樣器內(nèi)暫存，當(dāng)前批次所有車輛來煤采樣完畢后，集樣器底部倉門自動打開，煤樣直接進入全自動制樣系統(tǒng)，實現(xiàn)了整個采樣、制樣過程全自動無人干預(yù)。

3.6 在線全水自動測試系統(tǒng)

在線全水自動測試系統(tǒng)具有智能機械臂，可自動完成接樣、攤平、稱量、干燥、檢查性實驗、棄樣等流程，測試過程無人為干預(yù)全自動完成。與全自動制樣機集成式布置，直接使用全自動制樣機制備的6mm全水分樣在制樣現(xiàn)場測試，減少送樣至化驗室人工測試的流程，避免了樣品在流轉(zhuǎn)過程中的水分損失，提高了電廠方的經(jīng)濟效益。

3.7 全自動存查樣及氣動傳輸系統(tǒng)

智能存查樣系統(tǒng)與樣瓶氣送系統(tǒng)無縫連接，可自動接收從全自動制樣系統(tǒng)或人工制樣室傳輸過來的煤樣瓶，實現(xiàn)3mm和0.2mm存查煤樣的存儲，以及0.2mm分析煤樣的暫存，化驗人員發(fā)起取樣操作后可自動將煤樣瓶取出并通過樣瓶氣送系統(tǒng)傳輸至化驗室。智能存查樣系統(tǒng)自動完成煤樣瓶的存、取和存儲時效管理，煤樣到期后自動提醒，經(jīng)審核后可自動清理棄樣。樣瓶氣送系統(tǒng)通過傳輸管道連接全自動制樣系統(tǒng)、人工制樣室、自動存查樣系統(tǒng)、化驗室等相關(guān)節(jié)點，自動將煤樣瓶傳輸至指定位置，可雙向傳輸，傳輸速度快。

3.8 標(biāo)準(zhǔn)化實驗室建設(shè)

有實驗室管理系統(tǒng)與實驗室化驗設(shè)備聯(lián)網(wǎng)運行，實時采集各項化驗數(shù)據(jù)；天平稱量數(shù)據(jù)自動上傳系統(tǒng)并發(fā)送至對應(yīng)的化驗設(shè)備；對化驗數(shù)據(jù)進行相關(guān)的統(tǒng)計、分析、審核；對化驗設(shè)備的過程數(shù)據(jù)進行采集，并自動判斷化驗結(jié)果的有效性；對化驗樣品進行管理，化驗任務(wù)及化驗設(shè)備使用權(quán)限自動進行分配；實驗室內(nèi)溫濕度自動采集后上傳系統(tǒng)；對化驗室設(shè)備進行日常管理，如自動提示標(biāo)煤校準(zhǔn)、設(shè)備檢定等相關(guān)工作。

3.9 數(shù)字化煤場管理系統(tǒng)

數(shù)字化煤場系統(tǒng)實現(xiàn)了煤場內(nèi)不同種類煤的精確分區(qū)存放，煤場各分區(qū)內(nèi)所存煤的數(shù)量、發(fā)熱量指標(biāo)等數(shù)據(jù)一目了然。車輛過完重磅后，通過語音及LED顯示屏提示前往指定卸煤位置。車輛進入煤場卸煤時，現(xiàn)場監(jiān)卸人員配備手持式PDA進行監(jiān)督，若發(fā)現(xiàn)來煤摻雜使假、水分超標(biāo)等異常情況時，通過PDA進行扣噸處理，并利用無線網(wǎng)絡(luò)將扣噸數(shù)據(jù)、原因上傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，在車輛回皮時扣除相應(yīng)重量。

配置有斗輪機自動定位系統(tǒng)，可精確定位斗輪機取煤位置和取煤量，自動形成完整的進耗存煤量煤質(zhì)數(shù)據(jù)。同時配有高精度自動激光盤煤儀進行煤場盤點，煤場存煤量和煤場三維圖形實時呈現(xiàn)。煤場自動測溫系統(tǒng)可實時監(jiān)測煤場內(nèi)存煤溫度變化，超溫時可自動預(yù)警，防止煤堆自燃，保障煤場的安全運行。

4 結(jié)語

燃料智能化管控系統(tǒng)建設(shè)實現(xiàn)了燃料驗收全過程無人干預(yù)操作，節(jié)約了企業(yè)人工成本，促進了管理了燃料管理模式的創(chuàng)新，實現(xiàn)了“人與煤樣隔離”、“人與數(shù)據(jù)隔離”，變“人防”為“技防”，起到了防范廉政風(fēng)險的作用，其不僅是一場技術(shù)革新，更是從本質(zhì)上提高了燃料管理水平，推動了火電廠燃料管理工作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化。

參考文獻

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