燃料入厂验收监管系统、数字化煤场、数字化标准化验室
产品概述
湖南大唐先一科技有限公司燃料“三大项目”软件产品是紧跟中国大唐集团公司燃料“三大项目”建设步伐，深入理解本项目总体要求，跟进本项目最新进展，学习成功案例，深入大唐集团公司、分（子）公司、多家火电厂及燃料采制化硬件设施与仪器仪表厂商进行业务调研，组建以燃料专家、业务分析员、软件工程师、接口研发工程师、测试工程师等40多人组成的项目团队自主研发的软件产品。本软件产品包括汽车煤入厂验收监管、火车煤入厂验收监管、船运煤入厂验收监管、管状皮带煤入厂验收监管、数字化煤场、数字化标准化验室、告警及闭锁管理、综合查询与统计分析、基础数据管理、门禁与视频监控管理等10个子系统，总共涉及355个功能模块，1300多个功能点，20多个硬件接口，10多个软件接口，108个报警点，21个闭锁控制点，，是一套覆盖面广、功能齐全、性能良好、流程顺畅、控制合理、数据完整、特点鲜明的，满足中国大唐集团公司燃料“三大项目”各项技术要求的软件系统，可与燃料采制化硬件设施仪器仪表及相关业务系统的无缝集成，实现燃料“三大项目”的总体建设目标。
（图1）燃料“三大项目”业务框架图
燃料入厂验收监管系统
按照国标对相关作业环节的要求，通过对现有采样机、计量器具等硬件设备改造和新增部分设备与程序（如采样机随机布点、红外线挡车器、防计量遥控作弊等），对进厂煤入厂登记引导（汽车运输）、机械采样、集样制样、过衡计量、接卸指挥及煤场扣杂、车船回空、出厂单据等业务流程实现计算机程序自动闭环控制和视频全程监控，并能通过网络信息、移动通讯等手段将现场实时采集的数据自动上传到燃料管理信息系统和相关的管理者通讯工具中，及时发现和处理异常现象，减少人为干扰，提高工作效率，加大监督力度，确保燃料入厂入炉验收数据的准确性、安全性和透明性。
数字化煤场
按照安全、经济、环保的配煤掺烧方案及煤场管理、采购供应的实际需求，对不同煤场及同一煤场按煤种或煤质区间进行堆放区域划分，通过一定装置精准识别卸煤车辆、取送设备作业的堆放、取送区域，以入厂轨道衡、汽车衡、皮带秤、斗轮机等设备采集入厂煤分区堆放的数量；以煤场斗轮机、推煤机等堆取设备及原煤仓、入炉皮带秤等设备采集入炉煤从煤场各分区取送的数量。每个入厂、入炉数量都能自动匹配其价格、热值、全水分等参数，从而以三维数字化方式实时动态展示各煤场和煤场各分区进、耗、存煤的量、质、价、时间等参数状态，自动提供最优的配煤掺烧方案和采购供应方案并控制、指导实施，实现企业效益最大化。能够自动计算标单、耗用煤量等指标，通过与煤场实盘数据的对比，自动计算煤场盈亏。
数字化标准化验室
通过燃料入厂、入炉化验室（含采样、制样环节）的相关设备仪器、设施环境等，按照国标要求，同时考虑制样、化验各环节关键流程的时间、质量、温度、标定物质等因素，通过计算机程序数字化控制和视频实时监控，减少环境、人工等因素对煤质化验结果的干扰和误差，将化验结果数据实时可靠地传输到数字化煤场系统、燃料管理信息系统等，实现电厂煤质化验室的标准化、数字化。
（图2）燃料“三大项目”全过程管理业务图
总体业务流
燃料“三大项目”主要包括燃料入厂验收监管系统、数字化煤场、数字化标准化验室三大项目，其中燃料入厂验收监管系统包括汽车煤、火车煤、船运煤、管状皮带煤四种燃煤入厂通道，各个项目涉及多个子系统若干功能模块，业务相互关联，相互制约。
本产品总体业务流程如下图所示： 燃料入厂验收监管汽车煤入厂验收监管入厂登记排队采样合样送样重车计量卸煤轻车计量出厂登记单据打印煤量样品数字化煤场出场（入炉）入炉采样入炉合样入场直接入炉转场盘点火车煤入厂验收监管入厂登记计量采样合样送样卸煤出厂登记单据打印煤量样品库存配煤掺烧智能采购入炉样品船运煤入厂验收监管入厂登记计量采样合样送样出厂登记单据打印煤量样品数字化标准化验室制样室接样制样存查样煤质数据矿区管道煤入厂验收监管计量采样合样送样煤量样品送样存查样销毁化验室接样样品化验任务化验化验报告存查样存查样销毁（图3）燃料“三大项目”总体业务流程图
汽车煤入厂验收监管、火车煤入厂验收监管、船运煤入厂验收监管、管状皮带煤入厂验收监管各种来煤渠道的入厂环节、计量环节、卸煤环节，为数字化煤场入场或直接入炉提供了煤量数据；燃料入厂验收监管系统的采样环节，经过合样、送样后，交付数字化标准化验室的制样室进行制样，制样室制样后煤样送给化验室，化验室化验数据作为数字化煤场的煤质数据，以及燃料管理信息系统结算依据。这样燃料“三大项目”相互依存、相互制约，“三大项目”形成了一个整体；并通过数据交互实现与燃料管理信息系统、SIS系统、财务及相关业务一体化系统实现业务的纵向贯通。
总体数据流
燃料“三大项目”的核心数据主要是燃煤的收、耗、存及其量、质、价。煤量数据主要来源于汽车衡、火车衡、皮带秤等计量装置的计量数据；煤样数据来源于汽车采样机、火车采样机、皮带采样机的采样数据；煤质数据来源于化验室仪器仪表的化验数据，例如水分仪、测硫仪、量热仪、工分仪、测氢仪、灰熔融性测试仪、测温装置、测湿装置、电子天平等；煤场动态数据来源于煤场分区位置识别装置、斗轮机、推煤机、抓斗机、盘煤仪、测温装置等；煤价数据来源于燃料管理信息系统的合同数据；这些数据又作为燃料管理信息系统结算的依据；煤场数据作为配煤掺烧、智能采购的参考依据，与SIS系统交互煤场数据。
本产品总体数据流程如下图所示：
燃料管理信息系统SIS系统来煤计划合同数据结算数据配煤掺烧数据燃料“三大项目”核心数据门禁数据门禁系统来煤数据煤场动态卡数据读卡器煤量数据视频数据视频系统煤价数据煤质数据煤位置数据二维码二维码扫描枪煤样数据计量数据汽车衡火车衡皮带秤采样数据汽车采样机火车采样机皮带采样机车皮识别装置化验数据水分仪测硫仪量热仪测温装置工分仪测氢仪灰熔融性测试仪测湿装置煤场数据位置识别装置斗轮机盘煤仪测温装置 （图4）燃料“三大项目”总体数据流程图
网络部署
燃料“三大项目”网络拓扑如下图所示，各电厂部署子站服务器，主要实现电厂燃料“三大项目”的数据采集、作业管理、过程控制、门禁管理、视频监控等功能；各分（子）公司部署主站服务器，主要实现燃料“三大项目”的综合统计分析、统一管控、指挥调度等功能，并为即将建设的中国大唐集团公司燃料调度中心提供数据上传服务；集团公司、分（子）公司对电厂进行实时监控，通过点击电厂燃料“三大项目”软件系统进行远程连接，实时监控各下属电厂燃料相关业务。
电厂燃料三大项目现场作业平台燃料三大项目分公司管控平台磁盘阵列光纤煤场数字化煤场数据采集装置光纤数字化标准化验室数据采集装置正向网闸汇聚交换机（可选）光纤应用服务器数据库服务器应用服务器数据库服务器（双机）计量、采样管理数据采集装置正向网闸（可选）光纤摄像机核心交换机1光纤核心交换机2核心交换机视频系统门禁终端门禁系统视频监控电服务器视墙防火墙防火墙到分电厂办公网络公管控司燃料平台VPN专用网络Internet分公司办公网络到到集团集团燃料调度中心集团 （图5）燃料“三大项目”网络拓扑图
系统功能特色本软件产品主要包含如下9个方面的技术功能特色。
全过程监控，精细全过程监控精细化管理化管理涵盖采购合同、来煤计划、入厂调度、采样过重、卸载回空、制样送样、煤质化验、库存盘点、配煤掺烧、成本单价、统计分析等电厂燃煤运行各个过程，包含汽车、火车、船运和管状皮带煤等各种来煤运输方式。燃煤入厂监管、煤场管理、化验室管理涉及数十种硬件设备，过重、采样、回空、煤质化验等多采用智能控制，减少手工操作。采用第四代全随机机械自动采样设备，结合软件自动报警与闭锁技术，多重防止煤样人为干扰和作弊。多设备集成智能化控制硬件侦测防弊采样异常报警三级二维编码煤样全程加密采制化人员工作过程煤样均采用二维条码标识，完全屏蔽煤样属性，最终化验结果出来再解码。堆取数据联动实时煤场展示卸煤（入场）、调拨、入炉（出场）、盘点数据联动，以三维图形全面直观实时展示煤场状态。斗轮机实时定位皮带秤准确计量实现煤场燃煤定位定值存储，实时定位、远程调度斗轮机上煤执行，电子皮带秤实时精准计量皮带输煤动态和煤量。煤场分区状态实时监控，异常状况或预警第一时间、多种途径通知责任人，及时预防和处理。煤区温度监控煤场异常报警化验全过程监控存查样智能管理煤质化验业务流程的重要环节进行全过程记录和监视，存查样操作智能化控制与存样到期销毁期限提醒。化验仪器设备运行参数严格符合国标要求，化验环境、标定物质、仪器检定全过程监控，系统接口规范易于与周边系统进行数据交互。仪器满足国标接口标准规范
（图6）燃料“三大项目”系统功能特色 应用范围效果
本软件产品适用于所有燃煤火力发电企业及其燃料相关业务，包括电厂燃料“三大项目”升级改造、新建电厂燃料“三大项目”建设。
集团公司层面
为集团燃料管控准确及时提供基层数据：系统融入了集团化管控的思路和管理理念，实现了基层电厂燃料运行实时数据全自动采集、并同时上传分（子）公司和集团公司数据中心，帮助集团公司对各分（子）公司及电厂业务的实时撑控，横向对比分析，为集团管理提供信息支持，从而清晰决策。
分（子）公司层面
精细化管理降低燃料成本：通过作业环节的梳理与优化，借助管理信息系统，建立起作业环节的规范化、流程化的管理程序，使员工培训简洁化、员工操作行为化、作业管理精细化、作业环节协同化，使员工素质提升，工作效率提高，燃料成本降低。提供决策支持：通过信息化管理手段提供，提高信息反馈速度，提供科学、完整的燃料分析报告，及时准确递交决策支持数据，支撑企业内部考评机制的落实和企业燃料管理的持续改善。
电厂层面
强化业务过程环节管理控制：通过信息系统的实施，对煤炭的采购、运输、接卸、化验环节建立了规范的管理模板，进行过程的流程控制，并通过与自动化设备的融合，全方位信息采集、分析和监控，防止燃料采购环节的管理疏漏，保障燃料入库的数量和质量，保障了管理规范高效。加强煤场、掺烧、耗用管理：在燃煤收耗存环节，通过信息管理系统，实现精细化管理，实施煤场分堆管理，及时提供煤堆数量、品质、存放日期信息，促进煤场的精细化调度，控制二次费用，降低煤场管理费用。在生产环节，加大掺烧掺配力度，不断攻克技术难关，优化改进掺烧掺配方案，通过信息管理系统，提供优先掺烧提示，实时提供煤堆数量品质参数、实时通过可视化界面把握加仓和仓位信息，配合掺烧掺配方案的执行，迅速降低入炉标煤单价，实现电厂效益最大化。
供应商层面
建立起电煤采购供应信息共享平台：通过电厂数字化煤场的精确化管理，电厂能及时制定切实可行的燃煤智能化采购计划，并汇编供应商目录，使电煤采购信息、供应信息共享平台，甚至网络在线交易平台成为可能。通过系统加强电厂燃料的自动化、数字化、信息化管理进程，供应商还可以及时查询获取电煤采购运输、煤质化验、结算付款等重要信息。
