火电厂“互联网+”、“物联网”技术数字实验室的开发

陈珺

摘要：火力发电是目前我国主要的发电形式之一，为人们的日常生活和工作提供了很大的便捷，随着现代信息技术、智能互联技术的快速发展，设备智能化、管理信息化已是大势所趋。基于火电厂的煤、油、水、环保等检测业务的管理需求，打造一套集实验数据自动采集、检测流程在线控制、实验质量全程跟踪以及实验室环境智能监测为一体的数字实验室。本文对火力发电厂引用“互联网+”、“物联网”技术开发数字实验室的方法进行了探讨分析。

关键词：“互联网+”;“物联网”;技术开发;数字实验室

1.检测实验室现状分析

1.1自动化程度低

现阶段大部分实验室的检测及质量体系管理仍停留在人工操作的基础上。在整个检测流程中由检测人员人工核对样品数量及相应规格型号，手工开具检测委托单和任务单，手工操作并记录相应检测数据，在对检测数据的统计分析上也需要每次人工录入并计算相应数据。人员、设备、记录甚至计划的实施等管理都需要人工去操作并把控。而庞大的信息量往往让整个流程自动化程度降低，维护时费时费力，效率低下。

1.2试验数据利用率低，技术含量不高

检测实验室普遍从事的是预防性试验，存在检测样品数量多，频次高的特点。但是由于预防性试验相对比较简单，对数据的运算及处理要求不高，如果仅仅是重复单一性试验，其本身技术含量不高，无法体现检测中数据隐藏的真正价值。

1.3信息反馈不及时

在实验室中虽然建立了沟通与反馈机制，但是沟通渠道比较匮乏，大都局限在送检或取样时的业务接待室。对一些执行当中的偏离或发现的问题无法及时沟通，对一些意见或建议也无法及时收集。

2.“互联网+”;“物联网”数字实验室开发的方法及措施

2.1采用互联网思维打造现代检测

基于现代网络技术的高速发展和信息系统的完整性，打造互联网+检测新模式。通过“物联网”技术，把火电厂煤、油、水、环保等检测结果通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

在实验室检测及管理中引入“物联网”模式，提高实验室“智能化”程度。近年来互联网、电子技术以及自动化技术的高速发展，为实现实验室的现代化管理提供了坚实的技术支持。物联网通过射频识别、传感器、全球定位系统等，按约定的协议，把被检样品、检测设备与网络连起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

在实验室中引入“互联网+”是现代火电厂建设创新的现实需求，同时也是提升企业核心竞争力的必经之路。

2.2“互联网+”、“物联网”技术开发的数字实验室的形成

对检测程序（业务流程）、检测项目和报告台账、技术档案、设备档案、标准物质存储的一体化管理，进一步挖掘实验数据价值，建设实验数据自动采集系统和实验室环境智能监测系统，打造数字实验室：

（1）建成一套实验数据采集系统，现阶段基于煤质检测业务，开发样品管理、天平称重管理和实验数据自动采集管理模块，未来可持续开发油、水、环保检测业务的数据管理;

（2）设计一套物联网实验室环境智能监测系统，现阶段试点建成一套实验室的温、湿度智能管控模块。

本项目深度挖掘实验数据的价值，建设实验室数据采集系统，整合实验室各项专业检测任务，针对影响实验结果的因素、标定物质、业务流程等进行程序控制，实现煤样信息编码保密、化验结果自动采集和共享、平行样自动判定、实验数据自动汇总、检测过程在线监控、检测报告自动生成等功能，保证在整个实验过程中实验数据不落地，最大限度避免人为因素的影响，确保数据的可靠性和有效性，保证实验结果的公平性和公正性。

同时，应用“物联网”技术，设计一套实验室环境智能监测系统，对实验室的温度、湿度、能耗等环境参数进行监测、记录和预警，可通过互联网远程调控实验室环境参数。项目完成后，可实现实验室人（人员）、机（仪器）、料（样品、材料）、法（方法、标准、质量）、环（环境、通讯）全面资源管理。

2.3挖掘试验数据潜在信息，建立大数据处理机制

早在2013年，马云就说过，大家还没搞清PC時代的时候，移动互联网来了，还没搞清移动互联网的时候，大数据时代来了。大数据正在改变着产品和生产过程、企业和产业，甚至竞争本身的性质。检测实验室其实从事的就是通过试验来产生数据，然后通过数据来判断产品的有效性、安全性。然而很多实验室仍然只是将数据信息简单堆积在一起，仅将其当作为满足实验室治理规则而必须要保存的信息加以处理，而并非将它们作为战略转变的工具。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。而引入“互联网+”新模式下的检测服务依托线上线下检测技术的相辅相成，真正体现互联网思维在现代检测中的完美运用。线上技术能够为检验检测过程提供高效，自动化，便捷的数据处理服务及数据储存服务，同时运用跨平台移动客户数据整合，可以将不同检测信息跨平台整合到一起并且进行分析。而线下的实体检测则为大数据采集数据资源，通过分析、寻找共性、规律性，提高实验室检测能力，达到数据真实有效的真正价值。

3数字实验室建设需解决的技术难点

3.1根据数据安全管理标准，分别部署内部办公网络、实验室专用局域网以及基于互联网的环境监测物联网网络，建立安全的实验室数据传输通道，并实现三网的安全隔离。

3.2该系统将成为数字实验室一体化管理和展示的平台，考虑到实验室检测设备专业性要求，协同各个系统开发商，共同完成该系统与实验数据采集系统和实验室环境智能监测系统的接口开发，实现检测过程中精甄项目管理系统对煤样检测数据和实验室环境参数的自动调用。

3.3实验室现在使用某厂商设备设备，考虑到未来不同企业采购不同厂家的油、水和环保等专业检测设备，实验数据采集系统应具备强大的兼容功能，支持多种数据库，支持市面主流化验设备，数据采集无需要化验仪器厂商提供支持。

3.4同样，考虑到化验人员操作方便，实验数据采集系统应有便捷的设置界面，以便今后实验室化验设备有所调整时，可由管理员自行完成数据采集设置，无需联系厂家到现场处理。

3.5依据质量管理标准要求，梳理所有检测项目数据的判断标准及依据，将人为判断依据转化为数字化标准。

结语

在互联网高速发展的时代，引用“互联网+”、“物联网”技术开发的数字实验室。实验室数字化管理平台可以同时运用于煤、油、水及环保等检测业务，区别于传统使用的单一燃料管理系统，涵盖范围广，普遍性强，便于推广。

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（作者单位：上海上电运营有限公司）