火电厂燃料智能化管理系统构建及自动识别技术的应用

于周存

【摘 要】火电厂燃料管理是火力发电机构内部能源合理利用的主要措施。在科学智能化技术广泛应用的今天，火力发电厂内部生产管理装置的现代化水平不断提升。为了进一步提高火力发电厂燃料智能化管理水平，本文根据现阶段某火力发电厂燃料管理现状，结合火力发电厂燃料智能化管理系统构建设计目标，综合采用二维编码技术、无线射频自动识别技术等自动化技术，对火力发电厂燃料智能化管理系统构建进行了简单的探究。

【关键词】火电厂；燃料；智能化管理系统；自动识别技术

某火力发电厂在燃料管理过程中，进行了智能管理系统改造。该火力发电厂智能管理系统涵盖了计划到入炉的整个环节。由于该火力发电厂原有设备构件较多，且现有智能化管理管理主要以分散管理为主。因此为了获得更好的使用体验，提升燃料管理效率，如何将现场大量电力发电设备、设施，利用网络及相关管理模块进行有效整合，也成为该火力发电厂燃料现场智能化管理系统改建的主要工作。

一、火力发电厂传统燃料管理漏洞

在传统火力发电厂燃料管理过程中，首先由于火力发电厂煤炭资源来源较复杂，不同品质的燃煤呈现混合堆放的形式，不仅无法获得准确的堆放位置，而且也缺乏完善的煤炭储备信息，最终导致相关煤炭资源热量及挥发性组分损耗较大；其次，在现今情况下，人为治理仍然是火力发电厂燃料管理的主要形式。以人工辅助报表为主的人工管理形式，整体燃料数据统计、显示效率较低；最后，由于燃料堆放位置、价格及发电效率等基础数据缺乏有效的关联分析，导致火力发电厂阶段发电数据无法直观体现，最终影响整体火力发电厂运行效益[1]。

二、火力发电厂燃料智能化管理系统构建

1、火力发电厂燃料智能化管理架构设置

火力发电厂燃料智能化管理结构主要包括燃料管理业务应用层、燃料集中管控处理层、燃料管理设备互联层、数据隔离层四个层面。其中在燃料管理业务执行层主要包括燃料管控数据集中调配、设备集中远程监控、现场事务集中调度、异常情况集中反馈、信息实时采集展现、设备状态集中监控、现场画面集中监视、管理方式灵活组态等模块；而燃料数据集中管控层，则主要包括数据、图像画面、管理调度指令、控制标准等几个方面；燃料管理管理设备互联层，主要利用定位技术、图形处理技术、射频技术等其他网络自动化技术，将燃料运输人员、燃料、燃料储存场地、火力发电厂管理人员、燃料储存场地运行设备等模块，利用信息流进行有效联系，以达到燃料封闭、全生命周期、全模块智能高效管理的效果；数据隔离层，主要以数据延展化、标准化、一体化为依据，综合利用OPC、TCP/IP、ODBC等数据接口技术，与Web访问、数据采集及软件PLC等业务接口连接，从而实现数据高效无障碍传输。

2、火力发电厂燃料智能化管理系统硬件设置

首先在煤炭样本采样环节，主要为胶带采样系统。即通过自动识别工具、翻车控制系统及车号识别系统安装，对不同煤炭批次进行缩分比调节及自动采样；其次，在煤炭样本制作环节，主要在基础煤炭制样设备运行的前提下，采用自动调整机械缩分器、在线空气红外干燥工具及0.20mm在线真空过滤网的合理设置，为自动制样识别提供依据；最后，在化验数字化管理环节，主要将原有煤炭样本化验仪器进行联网驱动模式设置。如将电子天平与终端数据管理系统联动设置，可实现自动传输、记录及报告生成。

3、火力发电厂燃料智能化管理系统软件功能实现

火力发电厂燃料智能化管理系统软件模块主要包括全过程数字化动态管理、自动识别计量、自动采样制样、自动存查样化验，门禁监控、数字化煤场等几个模块。其中全过程数字化动态管理模块主要涉及了燃料合同、调运、验收、接收卸载、统计结算等相关数据；自动识别计量主要包括燃料运输车辆自动识别、燃料运输车辆衡计量、皮带秤计量、轨道计量等几个环节。其在实际运行中，可根据燃料运输车辆在进入燃料场地时卸载装运情况，利用自动化识别工具，对煤炭燃料进入、损耗及储存情况进行自动化信息记录；自动采样制样主要针对燃料运输车辆，采用机械采样设备及皮带来煤机械采样及入炉煤皮带机械采样工具，通过全断面采样模式，可对不同煤炭来源进行随机抽取，并联动制样室进行自动制样封装编码；自动存查样管理机化验制样利用化验仪器，结合网络管理模式，实现常规化验数据自动上传；监控系统主要是通过对人员进出权限、现场工作状况的监督管理，协同燃料计量采样等数据，实现异常数据警告或自动暂停[2]。

4、火力发电厂燃料智能化管理系统应用效益评估

依据某火力发电企业要求，某软件企业承接了燃料智能化管理项目。帮助该火力发电企业实现了燃料火力发电厂信息的分层管理。通过该火力发电企业四个层面管理业务模型的设置，结合自动设备技术应用，实现了一个数控终端平台，三个工作层面、不同权限监控等级、多种燃料管理运输方式的多元化燃料管理模式，不仅降低了燃料管理成本，而且促使该火力发电厂经营模式得到了不断优化，进而推动了整体火力发电企业经济效益提升。

三、火力发电厂燃料智能化管理系统中自动识别技术应用

1、无线射频识别技术

无线射频识别技术是火力发电厂燃料智能化管理系统构建过程中主要应用技术之一。其主要在车辆入场识别、随机布点采样、车辆荷载计量、采制化全过程电子编码等方面应用。在无线射频识别技术应用过程中，可实现燃料管理自动化、智能远程监控，从而降低火力发电厂燃料管理负担。无线射频识别技术在实际应用中，主要以射频芯片的形式，对相关煤炭样品进行标识编码。每一个标识编码都具有唯一性，编码代表煤炭燃料样本主要包括煤炭供应企业信息及采矿区域信息[3]。在煤炭样品流动过程中，可利用RFID无线射频技术自动识别相应编码中数据并记录。通过煤炭射频编码的应用，可避免煤炭燃料样本流转环节数据遗漏。

2、二维编码技术及网络化技术

二维编码技术主要应用于煤炭燃料资源入厂环节，其可通过全过程二维编码形式，对每个燃料使用工序进行编码权限约束，在保证燃料使用信息隐蔽性的同时，也便于后期燃料使用数据汇总；网络化技术主要是将火力发电厂燃料入厂管理、采样制样、计量检验等各个环节进行统一整合，并将全部信息集中到监控管理终端，以便实现相关设备运行情况实时动态监控，便于在电力设备异常风险出现时，及时采取预警信息并进行自动处理。如采用DCS集中管理技术，可在保证各模块独立稳定运行的同时，依据整体管理理念，通过集中管控终端设置，进行综合协调管理。而自动识别模块、采样运输模块、信息监查模块、化验管理模块的集成组态，也可以为后期煤炭燃料远程在线跟踪分析提供依据。

四、总结

綜上所述，针对以往火力发电厂燃料管理过程中出现的问题，火力发电厂管理人员可在集中管控理念的指导下，将燃料信息实时管控、燃料异常主动管控、燃料数据全面管控等燃料智能管控作为主要工作。在完善硬件设备配置的基础上，综合采用网络数据接口技术、网络自动化技术、自动射频分析技术、数据采集技术等自动识别技术，以流程化、集中组态的形式直观显示燃料管理流程，以便火力发电企业燃料智能管理效率的有效提升。

【参考文献】

[1]杨明秀. 浅析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]. 中国高新技术企业， 2017（1）：45-46.

[2]李毅. 火力发电厂燃料智能化管理系统的研究与应用[J]. 工程技术：全文版， 2016（12）：00079-00079.

[3]刘威. 火电企业燃料智能化管理系统的构建[J]. 化工管理， 2016（22）：107-107.