浅谈燃料智能化管理在实验室中的应用

赵久宏

摘要：随着信息化和工业化深度融合的推进，煤炭市场化程度的逐步深入，节能减排、雾霾治理一系列环保政策的出台等多种因素共同作用下，火电企业出现了很多新情况、新问题，面临着新形势、新挑战。以智能化推进火电企业燃料管理方式的转变、实现集团化运作成为了许多国内外一流火电企业不断做强做大、持续发展、加快工业转型升级的有效路径。本文通过对传统燃料管理系统中的不足，以及智能化对煤质检测和分析的重要性，探析在燃煤实验室运用智能化管理的广阔前景。

关键词：燃料管理；智能化；传统检测分析；重要性

随着电力体制改革的不断深入，电力生产已经从计划经济逐步向市场经济转变，发电成本控制已经成为发电企业增强核心竞争力的关键因素。燃料是火电企业的主要生产原料，燃料管理水平的高低直接影响着火电企业的安全生产、成本控制和经营效益。煤质化验就是对煤炭的全水分、空气干燥基水分、灰分、挥发分、全硫、发热量、固定碳等指标的化验分析。煤质化验工作具有工序复杂、要求技术高，是整个采、制、化系统工作中的最后一个环节，同时也是煤质检测的一个关键环节。煤质化验工作作为质量管理中不可或缺的一个环节，它的重要性也与日俱增。

1传统燃料管理系统中存在的不足

煤质化验工作具有工序复杂、技术要求高，是整个采、制、化系统工作中的最后一个环节，同时也是煤质检测的一个关键环节。各个工作环节（如采样、制样、化验等）会因为煤样的均匀性有差异，有一定程度上的偏差。日常分析过程中，对测试结果有疑问的煤样，必须重新称量、重新试验，直到确认。但是会经常出现一些无法人工控制的随机误差。如：煤样质量的不均匀、温度、压力的变化等，要求化验员对一个测试数据进行仔细、重复的多次测量，以使随机误差在平均值中相互抵消，力争减少误差。这就在很大程度上增加了化验员的工作量，工作效率低下。同时也有很多化验员责任心不强，质量意识淡薄，业务操作技能不熟，管理松懈及相关制度不健全等因素严重影响测试结果。

2 实验室智能化建设的主要内容

实验室智能化建设实现了网络化管理，将影响化验结果的过程因素进行程序控制，化验数据不落地，过程监控无死角，煤样信息无人知，化验项目更全面等功能。

为实现煤质化验业务的全面信息化，实现数据的自动化传递，实现化验过程的自动化控制，避免人为的操作和干预，对样品进行加密盲样。试验室智能化系统主要有五个模块组成，分为化验业务、报表输出、数据分析、辅助功能和系统维护功能。实现了制样-化验转码、化验任务下达、打印条形码、化验、化验数据自动采集、化验结果计算、审核、统计、原始报告、煤质检测报告打印等一系列的自动化处理。提高了实验室的工作效率和数据的准确性。

3.1 东胜热电系统改造前实验室情况

3.1.1 无人值守系统一级编码生成后，与燃料系统自动生成的二级编码进行匹配。匹配后，在制樣环节打印二级数字编码贴瓶，送至实验室。

3.1.2 实验室接到贴有二级数字编码的样品容器，将数字编码人工录入燃料系统，由燃料系统自动转换为三级数字化验编码，工作人员将数字化验编码手写到贴纸，后贴到样品容器上。

3.1.3 化验员得到贴有化验编码的样品容器，需要将化验编码录入化验仪器，选择样品种类、设备、器皿等信息，开始化验。

3.1.4 测定热量时，在天平称重后需要将样品重量输入至量热仪中，量热仪根据输入重量以及测定结果，计算样品热值。

3.1.5 整体化验完成后，燃料系统会自动获得所有化验设备的化验信息。

3.2 实验室智能化系统升级

2013年初东胜热电做为集团试点单位进行燃料智能化项目建设时，对入厂煤实验室进行系统升级，引入了条码扫描枪设备，实现了设备数据自动采集、化验报告自动生成并自动上传至燃料系统的功能，初步实现了防止人为干预的目标。

变更部分：

3.2.1 无人值守系统一级编码与二级编码匹配后，在制样环节需要打印出带有数字的二级条形编码，贴瓶并送至实验室。

3.2.2 实验室接到贴有二级条码编码的样品容器，将条码信息扫描至系统中，由燃料系统自动转换为三级条形编码，由增设的条码打印机，打出条码贴纸，贴到样品容器上。

3.2.3 同时，通过连接化验设备上接口机加装的串口将三级编码发送至各个化验仪器中。

化验员得到贴有化验编码的样品容器，通过化验仪器配备的扫描枪扫描化验编码等信息，然后进行化验。

3.2.4 天平所在房间，增加了一台PC机，安装读取天平重量的控制模块，网络上可以与量热仪连通。测定热量的过程中，增加的控制模块读出天平重量，自动发送到量热仪中，不用再人为数据重量至量热仪。

3.2.5 化验完成后，燃料系统自动获取化验结果。

4 智能化实验室的展望

实验室实现智能化、数字化后，节约了人力资源、降低了劳动强度、提高了工作效率。对人的监督管理转变为对设备的监督管理。实现了管理工作程序化、规范化。使煤质质量验收结果及时、准确、可靠，提高了质量验收水平。在未来的工作中还要不断完善智能化管理的功能，如在线全水分测定技术的研究与应用等。加快相关标准的研制，如煤质化验仪器设备的检定、校准、性能试验规程方法等。

5 结论

智能化技术发展到现在，已经是一个国际性的热点话题，现代和未来的计算机技术给我们提供了各种各样的可能，将其引入到燃料管理系统领域将引起极大的反响。在煤质检测和分析中展现出不可忽视的重要性，它不仅关系着煤炭的质量，也不同程度的影响着煤炭价格和企业效益。因此，在燃煤系统领域应高度重视煤质化验工作，不断提高煤质化验工作水平。实验室的信息化建设和网络化管理是决定高水准实验室的必需元素。高水准的实验室在加上精细的管理是发电企业好的效益的“硬件”保障。未来智能化技术在燃料管理系统中运用的前景非常广阔，在这条广阔的道路上还需要我们不断的探索和完善。

参考文献：

[1]李英华。煤质分析技术指南[M]。北京。中国标准出版社，2009，400

[2]GB/T 19092-2003 粉煤浮沉试验方法[S] 。北京。中国标准出版社，2003

[3]詹英。数据库技术与应用 –SQL Server 2005教程[M]北京；清华大学出版，2010