淺談燃料智能化管理在實驗室中的應用

趙久宏

摘要：隨著信息化和工業化深度融合的推進，煤炭市場化程度的逐步深入，節能減排、霧霾治理一系列環保政策的出臺等多種因素共同作用下，火電企業出現了很多新情況、新問題，面臨著新形勢、新挑戰。以智能化推進火電企業燃料管理方式的轉變、實現集團化運作成為了許多國內外一流火電企業不斷做強做大、持續發展、加快工業轉型升級的有效路徑。本文通過對傳統燃料管理系統中的不足，以及智能化對煤質檢測和分析的重要性，探析在燃煤實驗室運用智能化管理的廣闊前景。

關鍵詞：燃料管理；智能化；傳統檢測分析；重要性

隨著電力體制改革的不斷深入，電力生產已經從計劃經濟逐步向市場經濟轉變，發電成本控制已經成為發電企業增強核心競爭力的關鍵因素。燃料是火電企業的主要生產原料，燃料管理水平的高低直接影響著火電企業的安全生產、成本控制和經營效益。煤質化驗就是對煤炭的全水分、空氣干燥基水分、灰分、揮發分、全硫、發熱量、固定碳等指標的化驗分析。煤質化驗工作具有工序復雜、要求技術高，是整個采、制、化系統工作中的最后一個環節，同時也是煤質檢測的一個關鍵環節。煤質化驗工作作為質量管理中不可或缺的一個環節，它的重要性也與日俱增。

1傳統燃料管理系統中存在的不足

煤質化驗工作具有工序復雜、技術要求高，是整個采、制、化系統工作中的最后一個環節，同時也是煤質檢測的一個關鍵環節。各個工作環節（如采樣、制樣、化驗等）會因為煤樣的均勻性有差異，有一定程度上的偏差。日常分析過程中，對測試結果有疑問的煤樣，必須重新稱量、重新試驗，直到確認。但是會經常出現一些無法人工控制的隨機誤差。如：煤樣質量的不均勻、溫度、壓力的變化等，要求化驗員對一個測試數據進行仔細、重復的多次測量，以使隨機誤差在平均值中相互抵消，力爭減少誤差。這就在很大程度上增加了化驗員的工作量，工作效率低下。同時也有很多化驗員責任心不強，質量意識淡薄，業務操作技能不熟，管理松懈及相關制度不健全等因素嚴重影響測試結果。

2 實驗室智能化建設的主要內容

實驗室智能化建設實現了網絡化管理，將影響化驗結果的過程因素進行程序控制，化驗數據不落地，過程監控無死角，煤樣信息無人知，化驗項目更全面等功能。

為實現煤質化驗業務的全面信息化，實現數據的自動化傳遞，實現化驗過程的自動化控制，避免人為的操作和干預，對樣品進行加密盲樣。試驗室智能化系統主要有五個模塊組成，分為化驗業務、報表輸出、數據分析、輔助功能和系統維護功能。實現了制樣-化驗轉碼、化驗任務下達、打印條形碼、化驗、化驗數據自動采集、化驗結果計算、審核、統計、原始報告、煤質檢測報告打印等一系列的自動化處理。提高了實驗室的工作效率和數據的準確性。

3.1 東勝熱電系統改造前實驗室情況

3.1.1 無人值守系統一級編碼生成后，與燃料系統自動生成的二級編碼進行匹配。匹配后，在制樣環節打印二級數字編碼貼瓶，送至實驗室。

3.1.2 實驗室接到貼有二級數字編碼的樣品容器，將數字編碼人工錄入燃料系統，由燃料系統自動轉換為三級數字化驗編碼，工作人員將數字化驗編碼手寫到貼紙，后貼到樣品容器上。

3.1.3 化驗員得到貼有化驗編碼的樣品容器，需要將化驗編碼錄入化驗儀器，選擇樣品種類、設備、器皿等信息，開始化驗。

3.1.4 測定熱量時，在天平稱重后需要將樣品重量輸入至量熱儀中，量熱儀根據輸入重量以及測定結果，計算樣品熱值。

3.1.5 整體化驗完成后，燃料系統會自動獲得所有化驗設備的化驗信息。

3.2 實驗室智能化系統升級

2013年初東勝熱電做為集團試點單位進行燃料智能化項目建設時，對入廠煤實驗室進行系統升級，引入了條碼掃描槍設備，實現了設備數據自動采集、化驗報告自動生成并自動上傳至燃料系統的功能，初步實現了防止人為干預的目標。

變更部分：

3.2.1 無人值守系統一級編碼與二級編碼匹配后，在制樣環節需要打印出帶有數字的二級條形編碼，貼瓶并送至實驗室。

3.2.2 實驗室接到貼有二級條碼編碼的樣品容器，將條碼信息掃描至系統中，由燃料系統自動轉換為三級條形編碼，由增設的條碼打印機，打出條碼貼紙，貼到樣品容器上。

3.2.3 同時，通過連接化驗設備上接口機加裝的串口將三級編碼發送至各個化驗儀器中。

化驗員得到貼有化驗編碼的樣品容器，通過化驗儀器配備的掃描槍掃描化驗編碼等信息，然后進行化驗。

3.2.4 天平所在房間，增加了一臺PC機，安裝讀取天平重量的控制模塊，網絡上可以與量熱儀連通。測定熱量的過程中，增加的控制模塊讀出天平重量，自動發送到量熱儀中，不用再人為數據重量至量熱儀。

3.2.5 化驗完成后，燃料系統自動獲取化驗結果。

4 智能化實驗室的展望

實驗室實現智能化、數字化后，節約了人力資源、降低了勞動強度、提高了工作效率。對人的監督管理轉變為對設備的監督管理。實現了管理工作程序化、規范化。使煤質質量驗收結果及時、準確、可靠，提高了質量驗收水平。在未來的工作中還要不斷完善智能化管理的功能，如在線全水分測定技術的研究與應用等。加快相關標準的研制，如煤質化驗儀器設備的檢定、校準、性能試驗規程方法等。

5 結論

智能化技術發展到現在，已經是一個國際性的熱點話題，現代和未來的計算機技術給我們提供了各種各樣的可能，將其引入到燃料管理系統領域將引起極大的反響。在煤質檢測和分析中展現出不可忽視的重要性，它不僅關系著煤炭的質量，也不同程度的影響著煤炭價格和企業效益。因此，在燃煤系統領域應高度重視煤質化驗工作，不斷提高煤質化驗工作水平。實驗室的信息化建設和網絡化管理是決定高水準實驗室的必需元素。高水準的實驗室在加上精細的管理是發電企業好的效益的“硬件”保障。未來智能化技術在燃料管理系統中運用的前景非常廣闊，在這條廣闊的道路上還需要我們不斷的探索和完善。

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