燃料智能化管控系統的功能研發

崔修強

摘 要：本文介紹了燃料智能化管控的概念，探討了系統建設目標，重點論述了火電廠燃料管理過程各環節智能化管控系統的功能需求。燃料智能管控引入自動化生產線理念，在燃料全過程管理中，集管控、監視、分析與預警功能為一體，利用物聯網技術實現采制樣全程無人干預，提供基于燃料管理、樣品管理、運輸管理、運行監控、智能分析的業務處理功能。

關鍵詞：燃料智能化；管控；功能研發

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

1 前言

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

“燃料智能化管控”是在燃料管理中引入自動化生產線理念，提供基于燃料管理、樣品管理、運輸管理、運行監控、智能分析的業務處理系統。系統集管控、監視、分析與預警功能為一體，利用物聯網等先進技術，實現采制樣等工作全程無人干預，即入廠計量過程自動化、樣品傳輸自動化、采制過程自動化、化驗管理網絡化、煤場管理數字化、燃料管理信息化。

2 燃料智能管控系統建設目標

圍繞著數字化、智能化的指導思想，“燃料智能管控系統”通過信息化網絡建設，直接獲取計量設備、采樣設備、制樣設備、化驗設備、手持設備和煤場管理設備的數據，通過網絡共享傳送至系統，通過工控數據交換平臺，將入廠驗收數據遠程上傳至集團燃料管理系統，全過程分層、分模塊實現與部署。

2.1 燃料管理全過程信息化

將燃料設備、流程和信息進行集成，建設燃料智能化管理的中樞。建立統一的數據中心，實時管控設備運行，自動采集管理數據，及時傳輸管理信息；結合機組運行及燃煤耗用信息，生成實時的機組運營成本監控。

2.2 設備運行智能化

通過先進技術自動控制、操作采樣機、汽車衡等驗收設備，實現燃料驗收設備自動運轉、數據自動傳送及全自動化智能化無人值守操作。

2.3 燃料驗收業務流程公開化

管控系統直接和驗收的驗收儀器設備相連，實時采集數據，保證燃料驗收過程數據自動處理、直接上傳各級管理部門。同時，及時告訴供應方燃料驗收過程情況和結果，提高數據的準確性、安全性和透明度，減少買賣雙方的矛盾。

2.4 燃料數據統一化

公司內燃料全過程各環節數據及信息全面掌握，全程可追溯，與財務、生產等其它管理系統橫向貫通，企業內部數據資源高度共享。決策層能實時了解基礎數據，調整、控制火電企業的燃料采購、存儲計劃，為各級管理部門的數據對比和管理決策提供輔助支持。

2.5 煤質數據安全化

將火燃料設備、流程和信息進行集成，燃料生產管理按業務規則智能流轉，保證企業的燃料驗收工作自動有序進行，減少人為干涉。關鍵地點安裝視頻監控，在企業設立視頻監控中心，記錄驗收過程，形成完善遠程監察系統。

3 燃料智能管控系統功能

燃料智能管控系統實現了燃料管理全過程無人干預，變“人防”為“技防”，所有流程系統自動完成，設備采用標準規范有據可循，歷史過程數據可無限追溯，實現了“陽光采購”。

3.1 燃料智能化集中管控系統

燃料智能化集中管控系統是集設備管控、視頻監控和數據分析與展示于一體，以實現燃料管理智能化為目的的集成系統。系統通過網絡將燃料入廠、計量、采樣、制樣、傳輸、存樣、化驗、煤場、入爐等各環節進行集成，與燃料管理現場相關設備建立數據接口實時采集數據，并搭建圖形化的組態界面，建立統一的設備管控平臺，實時監視接卸車、采樣機、制樣機，翻車機、斗輪機、煤場等現場設備的運行狀態和參數，并可進行遠程控制和參數設定，同時具備自診斷、故障報警等功能。

3.2 燃料信息管理系統

從燃料管理和生產管理入手，對燃料的進、耗、存、量、質、價全過程數據信息進行實時管控對燃料數量析、質量、價格等多維度分析，可通過圖表及對比分析出發展趨勢等功能。將各發電企業燃料管理及信息化的綜合數據，形成云數據庫，再結合礦點信息的數據共享，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，為合理安排煤炭采購和調運提供依據。

3.3 建設集中管控中心

燃料智能化集中管控中心是燃料管控系統的監視、控制和展示平臺，實現對現場節點、設備運行狀況的實時監視和遠程控制。管控中心主要由監控大屏幕，操作工位，機房設備、傳輸網絡等組成。

3.4 汽車入廠自動識別及計量系統

燃料智能管控系統與汽車衡計量系統建立數據接口，實時獲取重車、輕車計量數據，并通過車輛自動識別裝置將車號與計量數據自動進行匹配，計算出每輛車的來煤凈重數據并自動上傳至系統數據庫，實現了汽車入廠煤的無人干預自動計量。

3.5 汽車自動采制樣系統

燃料智能管控系統根據車輛來煤信息自動隨機生成采樣點，超聲波技術精準確定采樣區域，中空爪式采樣頭實現分層全斷面采樣，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暫存，當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，實現了整個采樣、制樣過程全自動無人干預。

3.6 在線全水自動測試系統

在線全水自動測試系統具有智能機械臂，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，避免了樣品在流轉過程中的水分損失，提高了電廠方的經濟效益。

3.7 全自動存查樣及氣動傳輸系統

智能存查樣系統與樣瓶氣送系統無縫連接，可自動接收從全自動制樣系統或人工制樣室傳輸過來的煤樣瓶，實現3mm和0.2mm存查煤樣的存儲，以及0.2mm分析煤樣的暫存，化驗人員發起取樣操作后可自動將煤樣瓶取出并通過樣瓶氣送系統傳輸至化驗室。智能存查樣系統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，經審核后可自動清理棄樣。樣瓶氣送系統通過傳輸管道連接全自動制樣系統、人工制樣室、自動存查樣系統、化驗室等相關節點，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 標準化實驗室建設

有實驗室管理系統與實驗室化驗設備聯網運行，實時采集各項化驗數據；天平稱量數據自動上傳系統并發送至對應的化驗設備；對化驗數據進行相關的統計、分析、審核；對化驗設備的過程數據進行采集，并自動判斷化驗結果的有效性；對化驗樣品進行管理，化驗任務及化驗設備使用權限自動進行分配；實驗室內溫濕度自動采集后上傳系統；對化驗室設備進行日常管理，如自動提示標煤校準、設備檢定等相關工作。

3.9 數字化煤場管理系統

數字化煤場系統實現了煤場內不同種類煤的精確分區存放，煤場各分區內所存煤的數量、發熱量指標等數據一目了然。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，現場監卸人員配備手持式PDA進行監督，若發現來煤摻雜使假、水分超標等異常情況時，通過PDA進行扣噸處理，并利用無線網絡將扣噸數據、原因上傳至系統數據庫中，在車輛回皮時扣除相應重量。

配置有斗輪機自動定位系統，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數據。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。煤場自動測溫系統可實時監測煤場內存煤溫度變化，超溫時可自動預警，防止煤堆自燃，保障煤場的安全運行。

4 結語

燃料智能化管控系統建設實現了燃料驗收全過程無人干預操作，節約了企業人工成本，促進了管理了燃料管理模式的創新，實現了“人與煤樣隔離”、“人與數據隔離”，變“人防”為“技防”，起到了防范廉政風險的作用，其不僅是一場技術革新，更是從本質上提高了燃料管理水平，推動了火電廠燃料管理工作規范化、標準化、精益化。

參考文獻

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