火電廠“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)數(shù)字實驗室的開發(fā)

陳珺

摘要：火力發(fā)電是目前我國主要的發(fā)電形式之一，為人們的日常生活和工作提供了很大的便捷，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、智能互聯(lián)技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)備智能化、管理信息化已是大勢所趨。基于火電廠的煤、油、水、環(huán)保等檢測業(yè)務(wù)的管理需求，打造一套集實驗數(shù)據(jù)自動采集、檢測流程在線控制、實驗質(zhì)量全程跟蹤以及實驗室環(huán)境智能監(jiān)測為一體的數(shù)字實驗室。本文對火力發(fā)電廠引用“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)開發(fā)數(shù)字實驗室的方法進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”;“物聯(lián)網(wǎng)”;技術(shù)開發(fā);數(shù)字實驗室

1.檢測實驗室現(xiàn)狀分析

1.1自動化程度低

現(xiàn)階段大部分實驗室的檢測及質(zhì)量體系管理仍停留在人工操作的基礎(chǔ)上。在整個檢測流程中由檢測人員人工核對樣品數(shù)量及相應(yīng)規(guī)格型號，手工開具檢測委托單和任務(wù)單，手工操作并記錄相應(yīng)檢測數(shù)據(jù)，在對檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析上也需要每次人工錄入并計算相應(yīng)數(shù)據(jù)。人員、設(shè)備、記錄甚至計劃的實施等管理都需要人工去操作并把控。而龐大的信息量往往讓整個流程自動化程度降低，維護時費時費力，效率低下。

1.2試驗數(shù)據(jù)利用率低，技術(shù)含量不高

檢測實驗室普遍從事的是預(yù)防性試驗，存在檢測樣品數(shù)量多，頻次高的特點。但是由于預(yù)防性試驗相對比較簡單，對數(shù)據(jù)的運算及處理要求不高，如果僅僅是重復(fù)單一性試驗，其本身技術(shù)含量不高，無法體現(xiàn)檢測中數(shù)據(jù)隱藏的真正價值。

1.3信息反饋不及時

在實驗室中雖然建立了溝通與反饋機制，但是溝通渠道比較匱乏，大都局限在送檢或取樣時的業(yè)務(wù)接待室。對一些執(zhí)行當(dāng)中的偏離或發(fā)現(xiàn)的問題無法及時溝通，對一些意見或建議也無法及時收集。

2.“互聯(lián)網(wǎng)+”;“物聯(lián)網(wǎng)”數(shù)字實驗室開發(fā)的方法及措施

2.1采用互聯(lián)網(wǎng)思維打造現(xiàn)代檢測

基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和信息系統(tǒng)的完整性，打造互聯(lián)網(wǎng)+檢測新模式。通過“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，把火電廠煤、油、水、環(huán)保等檢測結(jié)果通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。

在實驗室檢測及管理中引入“物聯(lián)網(wǎng)”模式，提高實驗室“智能化”程度。近年來互聯(lián)網(wǎng)、電子技術(shù)以及自動化技術(shù)的高速發(fā)展，為實現(xiàn)實驗室的現(xiàn)代化管理提供了堅實的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別、傳感器、全球定位系統(tǒng)等，按約定的協(xié)議，把被檢樣品、檢測設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

在實驗室中引入“互聯(lián)網(wǎng)+”是現(xiàn)代火電廠建設(shè)創(chuàng)新的現(xiàn)實需求，同時也是提升企業(yè)核心競爭力的必經(jīng)之路。

2.2“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)開發(fā)的數(shù)字實驗室的形成

對檢測程序（業(yè)務(wù)流程）、檢測項目和報告臺賬、技術(shù)檔案、設(shè)備檔案、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)存儲的一體化管理，進一步挖掘?qū)嶒灁?shù)據(jù)價值，建設(shè)實驗數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)和實驗室環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)，打造數(shù)字實驗室：

（1）建成一套實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，現(xiàn)階段基于煤質(zhì)檢測業(yè)務(wù)，開發(fā)樣品管理、天平稱重管理和實驗數(shù)據(jù)自動采集管理模塊，未來可持續(xù)開發(fā)油、水、環(huán)保檢測業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)管理;

（2）設(shè)計一套物聯(lián)網(wǎng)實驗室環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)，現(xiàn)階段試點建成一套實驗室的溫、濕度智能管控模塊。

本項目深度挖掘?qū)嶒灁?shù)據(jù)的價值，建設(shè)實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，整合實驗室各項專業(yè)檢測任務(wù)，針對影響實驗結(jié)果的因素、標(biāo)定物質(zhì)、業(yè)務(wù)流程等進行程序控制，實現(xiàn)煤樣信息編碼保密、化驗結(jié)果自動采集和共享、平行樣自動判定、實驗數(shù)據(jù)自動匯總、檢測過程在線監(jiān)控、檢測報告自動生成等功能，保證在整個實驗過程中實驗數(shù)據(jù)不落地，最大限度避免人為因素的影響，確保數(shù)據(jù)的可靠性和有效性，保證實驗結(jié)果的公平性和公正性。

同時，應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，設(shè)計一套實驗室環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)，對實驗室的溫度、濕度、能耗等環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測、記錄和預(yù)警，可通過互聯(lián)網(wǎng)遠程調(diào)控實驗室環(huán)境參數(shù)。項目完成后，可實現(xiàn)實驗室人（人員）、機（儀器）、料（樣品、材料）、法（方法、標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量）、環(huán)（環(huán)境、通訊）全面資源管理。

2.3挖掘試驗數(shù)據(jù)潛在信息，建立大數(shù)據(jù)處理機制

早在2013年，馬云就說過，大家還沒搞清PC時代的時候，移動互聯(lián)網(wǎng)來了，還沒搞清移動互聯(lián)網(wǎng)的時候，大數(shù)據(jù)時代來了。大數(shù)據(jù)正在改變著產(chǎn)品和生產(chǎn)過程、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)，甚至競爭本身的性質(zhì)。檢測實驗室其實從事的就是通過試驗來產(chǎn)生數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)來判斷產(chǎn)品的有效性、安全性。然而很多實驗室仍然只是將數(shù)據(jù)信息簡單堆積在一起，僅將其當(dāng)作為滿足實驗室治理規(guī)則而必須要保存的信息加以處理，而并非將它們作為戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的工具。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理。而引入“互聯(lián)網(wǎng)+”新模式下的檢測服務(wù)依托線上線下檢測技術(shù)的相輔相成，真正體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)思維在現(xiàn)代檢測中的完美運用。線上技術(shù)能夠為檢驗檢測過程提供高效，自動化，便捷的數(shù)據(jù)處理服務(wù)及數(shù)據(jù)儲存服務(wù)，同時運用跨平臺移動客戶數(shù)據(jù)整合，可以將不同檢測信息跨平臺整合到一起并且進行分析。而線下的實體檢測則為大數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)資源，通過分析、尋找共性、規(guī)律性，提高實驗室檢測能力，達到數(shù)據(jù)真實有效的真正價值。

3數(shù)字實驗室建設(shè)需解決的技術(shù)難點

3.1根據(jù)數(shù)據(jù)安全管理標(biāo)準(zhǔn)，分別部署內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)、實驗室專用局域網(wǎng)以及基于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，建立安全的實驗室數(shù)據(jù)傳輸通道，并實現(xiàn)三網(wǎng)的安全隔離。

3.2該系統(tǒng)將成為數(shù)字實驗室一體化管理和展示的平臺，考慮到實驗室檢測設(shè)備專業(yè)性要求，協(xié)同各個系統(tǒng)開發(fā)商，共同完成該系統(tǒng)與實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和實驗室環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)的接口開發(fā)，實現(xiàn)檢測過程中精甄項目管理系統(tǒng)對煤樣檢測數(shù)據(jù)和實驗室環(huán)境參數(shù)的自動調(diào)用。

3.3實驗室現(xiàn)在使用某廠商設(shè)備設(shè)備，考慮到未來不同企業(yè)采購不同廠家的油、水和環(huán)保等專業(yè)檢測設(shè)備，實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具備強大的兼容功能，支持多種數(shù)據(jù)庫，支持市面主流化驗設(shè)備，數(shù)據(jù)采集無需要化驗儀器廠商提供支持。

3.4同樣，考慮到化驗人員操作方便，實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)有便捷的設(shè)置界面，以便今后實驗室化驗設(shè)備有所調(diào)整時，可由管理員自行完成數(shù)據(jù)采集設(shè)置，無需聯(lián)系廠家到現(xiàn)場處理。

3.5依據(jù)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)要求，梳理所有檢測項目數(shù)據(jù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)，將人為判斷依據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代，引用“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)開發(fā)的數(shù)字實驗室。實驗室數(shù)字化管理平臺可以同時運用于煤、油、水及環(huán)保等檢測業(yè)務(wù)，區(qū)別于傳統(tǒng)使用的單一燃料管理系統(tǒng)，涵蓋范圍廣，普遍性強，便于推廣。

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（作者單位：上海上電運營有限公司）