燃料智能化管控系统的功能研发

崔修强

摘 要：本文介绍了燃料智能化管控的概念，探讨了系统建设目标，重点论述了火电厂燃料管理过程各环节智能化管控系统的功能需求。燃料智能管控引入自动化生产线理念，在燃料全过程管理中，集管控、监视、分析与预警功能为一体，利用物联网技术实现采制样全程无人干预，提供基于燃料管理、样品管理、运输管理、运行监控、智能分析的业务处理功能。

关键词：燃料智能化；管控；功能研发

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0219-02

1 前言

燃料是火电厂生产运营的基础，煤炭作为发电的主要燃料，其成本占发电总成本的70%以上，而目前燃煤供货、验收过程中存在着诸多监管漏洞。如何有效控制燃料成本，监管燃煤验收的全程，是降低电力企业生产成本的关键因素。

“燃料智能化管控”是在燃料管理中引入自动化生产线理念，提供基于燃料管理、样品管理、运输管理、运行监控、智能分析的业务处理系统。系统集管控、监视、分析与预警功能为一体，利用物联网等先进技术，实现采制样等工作全程无人干预，即入厂计量过程自动化、样品传输自动化、采制过程自动化、化验管理网络化、煤场管理数字化、燃料管理信息化。

2 燃料智能管控系统建设目标

围绕着数字化、智能化的指导思想，“燃料智能管控系统”通过信息化网络建设，直接获取计量设备、采样设备、制樣设备、化验设备、手持设备和煤场管理设备的数据，通过网络共享传送至系统，通过工控数据交换平台，将入厂验收数据远程上传至集团燃料管理系统，全过程分层、分模块实现与部署。

2.1 燃料管理全过程信息化

将燃料设备、流程和信息进行集成，建设燃料智能化管理的中枢。建立统一的数据中心，实时管控设备运行，自动采集管理数据，及时传输管理信息；结合机组运行及燃煤耗用信息，生成实时的机组运营成本监控。

2.2 设备运行智能化

通过先进技术自动控制、操作采样机、汽车衡等验收设备，实现燃料验收设备自动运转、数据自动传送及全自动化智能化无人值守操作。

2.3 燃料验收业务流程公开化

管控系统直接和验收的验收仪器设备相连，实时采集数据，保证燃料验收过程数据自动处理、直接上传各级管理部门。同时，及时告诉供应方燃料验收过程情况和结果，提高数据的准确性、安全性和透明度，减少买卖双方的矛盾。

2.4 燃料数据统一化

公司内燃料全过程各环节数据及信息全面掌握，全程可追溯，与财务、生产等其它管理系统横向贯通，企业内部数据资源高度共享。决策层能实时了解基础数据，调整、控制火电企业的燃料采购、存储计划，为各级管理部门的数据对比和管理决策提供辅助支持。

2.5 煤质数据安全化

将火燃料设备、流程和信息进行集成，燃料生产管理按业务规则智能流转，保证企业的燃料验收工作自动有序进行，减少人为干涉。关键地点安装视频监控，在企业设立视频监控中心，记录验收过程，形成完善远程监察系统。

3 燃料智能管控系统功能

燃料智能管控系统实现了燃料管理全过程无人干预，变“人防”为“技防”，所有流程系统自动完成，设备采用标准规范有据可循，历史过程数据可无限追溯，实现了“阳光采购”。

3.1 燃料智能化集中管控系统

燃料智能化集中管控系统是集设备管控、视频监控和数据分析与展示于一体，以实现燃料管理智能化为目的的集成系统。系统通过网络将燃料入厂、计量、采样、制样、传输、存样、化验、煤场、入炉等各环节进行集成，与燃料管理现场相关设备建立数据接口实时采集数据，并搭建图形化的组态界面，建立统一的设备管控平台，实时监视接卸车、采样机、制样机，翻车机、斗轮机、煤场等现场设备的运行状态和参数，并可进行远程控制和参数设定，同时具备自诊断、故障报警等功能。

3.2 燃料信息管理系统

从燃料管理和生产管理入手，对燃料的进、耗、存、量、质、价全过程数据信息进行实时管控对燃料数量析、质量、价格等多维度分析，可通过图表及对比分析出发展趋势等功能。将各发电企业燃料管理及信息化的综合数据，形成云数据库，再结合矿点信息的数据共享，消除信息孤岛。通过运距、运费和综合入厂煤价测算的比较寻优，为合理安排煤炭采购和调运提供依据。

3.3 建设集中管控中心

燃料智能化集中管控中心是燃料管控系统的监视、控制和展示平台，实现对现场节点、设备运行状况的实时监视和远程控制。管控中心主要由监控大屏幕，操作工位，机房设备、传输网络等组成。

3.4 汽车入厂自动识别及计量系统

燃料智能管控系统与汽车衡计量系统建立数据接口，实时获取重车、轻车计量数据，并通过车辆自动识别装置将车号与计量数据自动进行匹配，计算出每辆车的来煤净重数据并自动上传至系统数据库，实现了汽车入厂煤的无人干预自动计量。

3.5 汽车自动采制样系统

燃料智能管控系统根据车辆来煤信息自动随机生成采样点，超声波技术精准确定采样区域，中空爪式采样头实现分层全断面采样，提高采样代表性。汽车采样机与全自动制样一体式布局，汽车采样机的原煤样初级破碎缩分后进入底开门式集样器内暂存，当前批次所有车辆来煤采样完毕后，集样器底部仓门自动打开，煤样直接进入全自动制样系统，实现了整个采样、制样过程全自动无人干预。

3.6 在线全水自动测试系统

在线全水自动测试系统具有智能机械臂，可自动完成接样、摊平、称量、干燥、检查性实验、弃样等流程，测试过程无人为干预全自动完成。与全自动制样机集成式布置，直接使用全自动制样机制备的6mm全水分样在制样现场测试，减少送样至化验室人工测试的流程，避免了样品在流转过程中的水分损失，提高了电厂方的经济效益。

3.7 全自动存查样及气动传输系统

智能存查样系统与样瓶气送系统无缝连接，可自动接收从全自动制样系统或人工制样室传输过来的煤样瓶，实现3mm和0.2mm存查煤样的存储，以及0.2mm分析煤样的暂存，化验人员发起取样操作后可自动将煤样瓶取出并通过样瓶气送系统传输至化验室。智能存查样系统自动完成煤样瓶的存、取和存储时效管理，煤样到期后自动提醒，经审核后可自动清理弃样。样瓶气送系统通过传输管道连接全自动制样系统、人工制样室、自动存查样系统、化验室等相关节点，自动将煤样瓶传输至指定位置，可双向传输，传输速度快。

3.8 标准化实验室建設

有实验室管理系统与实验室化验设备联网运行，实时采集各项化验数据；天平称量数据自动上传系统并发送至对应的化验设备；对化验数据进行相关的统计、分析、审核；对化验设备的过程数据进行采集，并自动判断化验结果的有效性；对化验样品进行管理，化验任务及化验设备使用权限自动进行分配；实验室内温湿度自动采集后上传系统；对化验室设备进行日常管理，如自动提示标煤校准、设备检定等相关工作。

3.9 数字化煤场管理系统

数字化煤场系统实现了煤场内不同种类煤的精确分区存放，煤场各分区内所存煤的数量、发热量指标等数据一目了然。车辆过完重磅后，通过语音及LED显示屏提示前往指定卸煤位置。车辆进入煤场卸煤时，现场监卸人员配备手持式PDA进行监督，若发现来煤掺杂使假、水分超标等异常情况时，通过PDA进行扣吨处理，并利用无线网络将扣吨数据、原因上传至系统数据库中，在车辆回皮时扣除相应重量。

配置有斗轮机自动定位系统，可精确定位斗轮机取煤位置和取煤量，自动形成完整的进耗存煤量煤质数据。同时配有高精度自动激光盘煤仪进行煤场盘点，煤场存煤量和煤场三维图形实时呈现。煤场自动测温系统可实时监测煤场内存煤温度变化，超温时可自动预警，防止煤堆自燃，保障煤场的安全运行。

4 结语

燃料智能化管控系统建设实现了燃料验收全过程无人干预操作，节约了企业人工成本，促进了管理了燃料管理模式的创新，实现了“人与煤样隔离”、“人与数据隔离”，变“人防”为“技防”，起到了防范廉政风险的作用，其不仅是一场技术革新，更是从本质上提高了燃料管理水平，推动了火电厂燃料管理工作规范化、标准化、精益化。

参考文献

[1]马新蕊，张庆辉.火电企业燃料智能化管理现状及展望[J].山东工业技术，2017，（11）：196.

[2]成刚，祝起龙，王涛涛.火电厂燃料智能化管理系统构建及自动识别技术的应用[J].煤质技术，2013，（S1）：38-41.