燃料入廠智能化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

史波

摘? 要：燃料成本在公司運營中所占據(jù)的比重約占電廠經(jīng)營成本的70%以上，所以一套能將燃料管理思想和理念融入到燃料全環(huán)節(jié)的智能的管控平臺，重點規(guī)避燃料采、制、化環(huán)節(jié)的風險，同時涵蓋從燃煤發(fā)運直至結(jié)算評價的燃料全流程智能管控系統(tǒng)，是入廠智能化系統(tǒng)建設(shè)開發(fā)的重要目的。我們在燃料入廠智能系統(tǒng)建設(shè)過程中，將射頻標識卡應(yīng)用在燃煤入廠驗收環(huán)節(jié)，增加了燃料內(nèi)控管理內(nèi)容，隨機抽簽上崗、自動三級編碼等措施的應(yīng)用，盡可能地減少人員對采制化工作的干擾。

關(guān)鍵詞：采制化;智能化系統(tǒng);燃料管理

中圖分類號：TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 系統(tǒng)開發(fā)背景

徐州華潤電力有限公司，一二期工程建設(shè)4×320MW機組，三期工程2×1000MW機組，年度耗煤量約為600萬t。來煤主要以火車運輸為主、汽車來煤為輔的方式，火車煤經(jīng)電廠鐵路專用線到達電廠的廠前站，再轉(zhuǎn)運送至公司。汽車煤作為該廠的一種燃料補充方式，每年進煤量約占公司總進煤量的30%。

燃料成本在公司運營中占據(jù)了較大的比重，公司希望有一套能將燃料管理思想和理念融入到燃料全環(huán)節(jié)智能管理平臺中，利用系統(tǒng)規(guī)避燃料采、制、化環(huán)節(jié)的風險，并涵蓋從燃煤發(fā)運直至結(jié)算評價的燃料全流程智能管控系統(tǒng)。2014年12月，通過與智凱公司一年的合作開發(fā)，徐州燃料入廠煤智能化系統(tǒng)上線順利投入運行。

燃料入廠智能化系統(tǒng)共分成2個部分，9個環(huán)節(jié)銜接和重點控制，分別是廠外的燃煤礦發(fā)、廠前站（楊屯站）、結(jié)算評價的非生產(chǎn)部分，廠內(nèi)的過衡、采樣（接卸）、原煤樣、制樣、備查樣入庫管理以及化驗6個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)管理部分（圖1）。

2 燃料入廠智能化系統(tǒng)環(huán)節(jié)功能介紹

2.1 礦發(fā)：煤車發(fā)運，煤質(zhì)等關(guān)鍵信息填報

主要通過燃料駐礦經(jīng)理或供應(yīng)商通過電腦或手機及時準確地填寫即將發(fā)往電廠燃料的一些基本信息，包含供應(yīng)商、托運商名稱，燃料發(fā)運時間站點、煤種、車數(shù)、價格以及煤質(zhì)參數(shù)等信息，供相關(guān)人員隨時掌握查閱燃煤的發(fā)運、在途信息，生產(chǎn)人員提前做好接卸、堆儲和配煤等準備工作，對商務(wù)科學合理地安排燃料調(diào)度計劃，生產(chǎn)人員的預先組織，起到重要作用[1]。

2.2 廠前站到站確認與過衡計量

當發(fā)運火車煤進入該公司的廠前站時，我方駐站操作人員可以通過手機或電腦，將礦發(fā)信息錄入系統(tǒng)中。廠內(nèi)生產(chǎn)人員看到廠前站的錄入數(shù)據(jù)信息，電話聯(lián)系鐵路安排火車煤進入一二期、或三期生產(chǎn)系統(tǒng)接卸。

火車煤送車入廠，在這個過程中，火車會通過鋪設(shè)在鐵路軌道上的軌道衡產(chǎn)生計量數(shù)據(jù)。此時入廠智能化系統(tǒng)會自動采集、提取計量信息，再通過比對車號，核對已錄入的托運商、煤種等信息，最終在后臺轉(zhuǎn)換成可讀序列產(chǎn)生一個火車進廠的關(guān)聯(lián)信息。在火車接卸完畢，出廠后再核對貨票每節(jié)車廂重量信息，計算盈虧數(shù)據(jù)。同樣，當有汽車煤入廠過衡時，同樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會根據(jù)汽車衡工作人員將車號、煤種信息錄入計量系統(tǒng)中，自動實時提取汽車過磅數(shù)據(jù)，并上傳上傳至服務(wù)器

2.3 來煤接卸與采制樣環(huán)節(jié)管控

2.3.1 采樣管理

火車送入公司，并即將進入廠內(nèi)采樣地點，此時系統(tǒng)根據(jù)來煤托運商、煤種等信息自動生成采樣單元后，系統(tǒng)將會在當日上班人員中隨機挑選兩人作為采樣人員，并生成出虛擬礦點名稱作業(yè)任務(wù)單、ID卡并打印出條碼，系統(tǒng)將自動記錄打印的條碼數(shù)量、打印人及打印時間等。系統(tǒng)根據(jù)采樣人員采樣完成后，將樣品送到制樣室，接樣人員通過讀卡器識別出采樣桶上面的ID卡進行交接樣登記。

2.3.2 來煤接卸

火車進入廠前站，采樣地點定位好后即需要對每一節(jié)列車進行翻車、排空等操作。每一項重要作業(yè)節(jié)點都會有運行人員記錄操作時間和操作人員，系統(tǒng)同時完成自動計算排空耗時、效率計算。

2.3.3 制樣管理

制樣工作人員在接到煤樣后，將每一個單獨采樣單元的所有采樣桶上ID卡識別完成后，系統(tǒng)會將流轉(zhuǎn)狀態(tài)更改為制樣中，并隨機分配2個制樣人員制樣，系統(tǒng)自動記錄制樣時間、制樣人及制樣采樣單元等信息，并打印出貨柜號，分別貼在化驗樣和備查樣袋上。煤樣制樣完成時，將每一煤樣稱重后錄入至系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動產(chǎn)生制樣完成時間，并把卡片信息通過讀卡設(shè)備刷到系統(tǒng)中去進行數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)狀態(tài)變更為制樣完成[2]。

2.3.4 送樣管理

系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)要求，對送樣人員隨機選擇，送樣人員手持清單并核對樣品送樣。檢驗中心樣品對接成功后打印送樣清單，送樣清單雙方簽字并留存。交接班時，對已制未送樣的煤樣袋進行刷卡交接并做校驗。

2.3.5 備查樣存樣管理

系統(tǒng)自動產(chǎn)生一個矩形平面貨柜圖，依照現(xiàn)成貨柜，可設(shè)置啟用貨柜、禁用貨柜。樣品入庫時存樣監(jiān)督人與存樣人員一道將現(xiàn)場存樣柜內(nèi)的煤樣運送到存樣室待掃描區(qū)，存樣人員通過條碼掃描設(shè)備掃描條碼，電腦顯示器自動顯示存樣柜編號，存樣人將通過標簽機將該柜號打印出來，粘貼在樣品袋上。存樣人根據(jù)樣品袋子的柜號將樣品存放到對應(yīng)的柜子中。

提取備查樣時，申請人在系統(tǒng)中提交備查樣提取申請單，審批同意后管理人員根據(jù)柜號查找備查樣取出，系統(tǒng)自動記錄提取時間、提取人等信息，并將狀態(tài)修改為已提取。系統(tǒng)中對超過規(guī)定的存放煤樣設(shè)置自動提醒功能。

2.4 化驗管理

化驗室人員接到制樣人員送過來的化驗樣后，通過訊卡設(shè)備讀取化驗樣袋上的煤樣卡，系統(tǒng)自動生成一個唯一識別的化驗編碼，雙方簽字確認交接樣完成。接樣后，連接在電腦上的標簽打印機自動打印出系統(tǒng)生成的化驗編碼，化驗人員將打印出的標簽貼入化驗瓶罐上進行化驗。

化驗數(shù)據(jù)出來后，化驗數(shù)據(jù)將結(jié)果自動上傳至系統(tǒng)中，經(jīng)過查驗無誤后提交給化驗班長審核?；灠嚅L對化驗結(jié)果進行確認審核，對于錯誤的化驗數(shù)據(jù)可進行修改，每一次修改的詳細信息到進入系統(tǒng)日志，化驗班長經(jīng)過確認校核無誤后批準發(fā)布，批準操作后數(shù)據(jù)正式封存入庫，在燃料系統(tǒng)中以圖表數(shù)據(jù)形式實時展示。

2.5 收料結(jié)算管理

煤樣化驗完成并審核、發(fā)布后，該礦點信息會在收料單庫中顯示為待開。相關(guān)數(shù)據(jù)會整合形成一張統(tǒng)計表，對礦點、供應(yīng)商信息匯總分析來煤噸位、來煤硫份、全水、內(nèi)水、熱值的走勢與差值。收料人員可進行選擇篩選某些信息項進行查詢相應(yīng)信息作收料操作。

3 燃料入廠智能系統(tǒng)的應(yīng)用

燃料入廠智能系統(tǒng)解決了燃煤入廠驗收信息分散，采制化數(shù)據(jù)和采制化進度信息不集中、不及時，信息查詢與分析功能不足的問題。射頻標識卡應(yīng)用在燃煤入廠驗收過程中，實現(xiàn)燃煤入廠驗收管理系統(tǒng)與燃料管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和交互，盡可能地減少人員對采制化工作的干擾優(yōu)勢明顯。

入廠智能系統(tǒng)還涵蓋了從發(fā)運至結(jié)算的全部工作流程，所以系統(tǒng)自動收集了燃料生產(chǎn)全環(huán)節(jié)時間和數(shù)據(jù)，具備了后期整合優(yōu)化提升的能力，例如以下2點。1）通過與燃料內(nèi)控管理工作結(jié)合，實現(xiàn)了“直通試驗”結(jié)果自動上線，并進行超標分析報警功能。在此基礎(chǔ)上，我們又擴展了“煤場抽檢”、火車煤“側(cè)門抽檢”數(shù)據(jù)自動比對，同樣開通了異常數(shù)據(jù)報警。2）通過系統(tǒng)整合，自動生成 “壓車延時分析”表 和用于班組月度KPI指標的評比的“接卸效率排名表”，利用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，開發(fā)了“燃料智能App”功能（圖2），延伸了系統(tǒng)服務(wù)能力。

4 燃料智能化建設(shè)的建議

燃料生產(chǎn)管理工作走向信息化、智能化，設(shè)備升級已是必然趨勢，但是由于目前燃料智能建設(shè)缺少總體指導性的建設(shè)指導方案和標準，各電廠各專業(yè)在智能化系統(tǒng)建設(shè)方面根據(jù)自己的需求，各自為戰(zhàn)，摸索前進，極易造成系統(tǒng)建設(shè)的重復性和片面性，也造成浪費。亟需一個系統(tǒng)的有前瞻性的權(quán)威建設(shè)指導。

智能化建設(shè)投入高、周期長，按需分段建設(shè)應(yīng)是長期存在的，建設(shè)初期應(yīng)該提前考慮一個兼容多任務(wù)的綜合智能管控平臺，否則后期眾多操作管理系統(tǒng)的頻繁切換，甚至瀏覽器之間的不兼容，將會對正常工作造成不必要的困擾。

參考文獻

[1]王辰.火力發(fā)電廠燃料全流程智能化運營調(diào)度管理平臺構(gòu)建[D]. 北京：華北電力大學（北京） ，2017.

[2]沈軍.燃料智能全面管控一體化信息系統(tǒng)分析與設(shè)計[D].天津：天津大學 ，2014.