火電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建及自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

于周存

【摘 要】火電廠燃料管理是火力發(fā)電機(jī)構(gòu)內(nèi)部能源合理利用的主要措施。在科學(xué)智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，火力發(fā)電廠內(nèi)部生產(chǎn)管理裝置的現(xiàn)代化水平不斷提升。為了進(jìn)一步提高火力發(fā)電廠燃料智能化管理水平，本文根據(jù)現(xiàn)階段某火力發(fā)電廠燃料管理現(xiàn)狀，結(jié)合火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)計(jì)目標(biāo)，綜合采用二維編碼技術(shù)、無線射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探究。

【關(guān)鍵詞】火電廠；燃料；智能化管理系統(tǒng)；自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

某火力發(fā)電廠在燃料管理過程中，進(jìn)行了智能管理系統(tǒng)改造。該火力發(fā)電廠智能管理系統(tǒng)涵蓋了計(jì)劃到入爐的整個(gè)環(huán)節(jié)。由于該火力發(fā)電廠原有設(shè)備構(gòu)件較多，且現(xiàn)有智能化管理管理主要以分散管理為主。因此為了獲得更好的使用體驗(yàn)，提升燃料管理效率，如何將現(xiàn)場(chǎng)大量電力發(fā)電設(shè)備、設(shè)施，利用網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)管理模塊進(jìn)行有效整合，也成為該火力發(fā)電廠燃料現(xiàn)場(chǎng)智能化管理系統(tǒng)改建的主要工作。

一、火力發(fā)電廠傳統(tǒng)燃料管理漏洞

在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠燃料管理過程中，首先由于火力發(fā)電廠煤炭資源來源較復(fù)雜，不同品質(zhì)的燃煤呈現(xiàn)混合堆放的形式，不僅無法獲得準(zhǔn)確的堆放位置，而且也缺乏完善的煤炭?jī)?chǔ)備信息，最終導(dǎo)致相關(guān)煤炭資源熱量及揮發(fā)性組分損耗較大；其次，在現(xiàn)今情況下，人為治理仍然是火力發(fā)電廠燃料管理的主要形式。以人工輔助報(bào)表為主的人工管理形式，整體燃料數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、顯示效率較低；最后，由于燃料堆放位置、價(jià)格及發(fā)電效率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏有效的關(guān)聯(lián)分析，導(dǎo)致火力發(fā)電廠階段發(fā)電數(shù)據(jù)無法直觀體現(xiàn)，最終影響整體火力發(fā)電廠運(yùn)行效益[1]。

二、火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建

1、火力發(fā)電廠燃料智能化管理架構(gòu)設(shè)置

火力發(fā)電廠燃料智能化管理結(jié)構(gòu)主要包括燃料管理業(yè)務(wù)應(yīng)用層、燃料集中管控處理層、燃料管理設(shè)備互聯(lián)層、數(shù)據(jù)隔離層四個(gè)層面。其中在燃料管理業(yè)務(wù)執(zhí)行層主要包括燃料管控?cái)?shù)據(jù)集中調(diào)配、設(shè)備集中遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)事務(wù)集中調(diào)度、異常情況集中反饋、信息實(shí)時(shí)采集展現(xiàn)、設(shè)備狀態(tài)集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)畫面集中監(jiān)視、管理方式靈活組態(tài)等模塊；而燃料數(shù)據(jù)集中管控層，則主要包括數(shù)據(jù)、圖像畫面、管理調(diào)度指令、控制標(biāo)準(zhǔn)等幾個(gè)方面；燃料管理管理設(shè)備互聯(lián)層，主要利用定位技術(shù)、圖形處理技術(shù)、射頻技術(shù)等其他網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)，將燃料運(yùn)輸人員、燃料、燃料儲(chǔ)存場(chǎng)地、火力發(fā)電廠管理人員、燃料儲(chǔ)存場(chǎng)地運(yùn)行設(shè)備等模塊，利用信息流進(jìn)行有效聯(lián)系，以達(dá)到燃料封閉、全生命周期、全模塊智能高效管理的效果；數(shù)據(jù)隔離層，主要以數(shù)據(jù)延展化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化為依據(jù)，綜合利用OPC、TCP/IP、ODBC等數(shù)據(jù)接口技術(shù)，與Web訪問、數(shù)據(jù)采集及軟件PLC等業(yè)務(wù)接口連接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效無障礙傳輸。

2、火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)硬件設(shè)置

首先在煤炭樣本采樣環(huán)節(jié)，主要為膠帶采樣系統(tǒng)。即通過自動(dòng)識(shí)別工具、翻車控制系統(tǒng)及車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)安裝，對(duì)不同煤炭批次進(jìn)行縮分比調(diào)節(jié)及自動(dòng)采樣；其次，在煤炭樣本制作環(huán)節(jié)，主要在基礎(chǔ)煤炭制樣設(shè)備運(yùn)行的前提下，采用自動(dòng)調(diào)整機(jī)械縮分器、在線空氣紅外干燥工具及0.20mm在線真空過濾網(wǎng)的合理設(shè)置，為自動(dòng)制樣識(shí)別提供依據(jù)；最后，在化驗(yàn)數(shù)字化管理環(huán)節(jié)，主要將原有煤炭樣本化驗(yàn)儀器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)模式設(shè)置。如將電子天平與終端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸、記錄及報(bào)告生成。

3、火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)

火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)軟件模塊主要包括全過程數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理、自動(dòng)識(shí)別計(jì)量、自動(dòng)采樣制樣、自動(dòng)存查樣化驗(yàn)，門禁監(jiān)控、數(shù)字化煤場(chǎng)等幾個(gè)模塊。其中全過程數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理模塊主要涉及了燃料合同、調(diào)運(yùn)、驗(yàn)收、接收卸載、統(tǒng)計(jì)結(jié)算等相關(guān)數(shù)據(jù)；自動(dòng)識(shí)別計(jì)量主要包括燃料運(yùn)輸車輛自動(dòng)識(shí)別、燃料運(yùn)輸車輛衡計(jì)量、皮帶秤計(jì)量、軌道計(jì)量等幾個(gè)環(huán)節(jié)。其在實(shí)際運(yùn)行中，可根據(jù)燃料運(yùn)輸車輛在進(jìn)入燃料場(chǎng)地時(shí)卸載裝運(yùn)情況，利用自動(dòng)化識(shí)別工具，對(duì)煤炭燃料進(jìn)入、損耗及儲(chǔ)存情況進(jìn)行自動(dòng)化信息記錄；自動(dòng)采樣制樣主要針對(duì)燃料運(yùn)輸車輛，采用機(jī)械采樣設(shè)備及皮帶來煤機(jī)械采樣及入爐煤皮帶機(jī)械采樣工具，通過全斷面采樣模式，可對(duì)不同煤炭來源進(jìn)行隨機(jī)抽取，并聯(lián)動(dòng)制樣室進(jìn)行自動(dòng)制樣封裝編碼；自動(dòng)存查樣管理機(jī)化驗(yàn)制樣利用化驗(yàn)儀器，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理模式，實(shí)現(xiàn)常規(guī)化驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳；監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對(duì)人員進(jìn)出權(quán)限、現(xiàn)場(chǎng)工作狀況的監(jiān)督管理，協(xié)同燃料計(jì)量采樣等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)警告或自動(dòng)暫停[2]。

4、火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)應(yīng)用效益評(píng)估

依據(jù)某火力發(fā)電企業(yè)要求，某軟件企業(yè)承接了燃料智能化管理項(xiàng)目。幫助該火力發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)了燃料火力發(fā)電廠信息的分層管理。通過該火力發(fā)電企業(yè)四個(gè)層面管理業(yè)務(wù)模型的設(shè)置，結(jié)合自動(dòng)設(shè)備技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)數(shù)控終端平臺(tái)，三個(gè)工作層面、不同權(quán)限監(jiān)控等級(jí)、多種燃料管理運(yùn)輸方式的多元化燃料管理模式，不僅降低了燃料管理成本，而且促使該火力發(fā)電廠經(jīng)營(yíng)模式得到了不斷優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)了整體火力發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升。

三、火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)中自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

1、無線射頻識(shí)別技術(shù)

無線射頻識(shí)別技術(shù)是火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建過程中主要應(yīng)用技術(shù)之一。其主要在車輛入場(chǎng)識(shí)別、隨機(jī)布點(diǎn)采樣、車輛荷載計(jì)量、采制化全過程電子編碼等方面應(yīng)用。在無線射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用過程中，可實(shí)現(xiàn)燃料管理自動(dòng)化、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而降低火力發(fā)電廠燃料管理負(fù)擔(dān)。無線射頻識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，主要以射頻芯片的形式，對(duì)相關(guān)煤炭樣品進(jìn)行標(biāo)識(shí)編碼。每一個(gè)標(biāo)識(shí)編碼都具有唯一性，編碼代表煤炭燃料樣本主要包括煤炭供應(yīng)企業(yè)信息及采礦區(qū)域信息[3]。在煤炭樣品流動(dòng)過程中，可利用RFID無線射頻技術(shù)自動(dòng)識(shí)別相應(yīng)編碼中數(shù)據(jù)并記錄。通過煤炭射頻編碼的應(yīng)用，可避免煤炭燃料樣本流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)遺漏。

2、二維編碼技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

二維編碼技術(shù)主要應(yīng)用于煤炭燃料資源入廠環(huán)節(jié)，其可通過全過程二維編碼形式，對(duì)每個(gè)燃料使用工序進(jìn)行編碼權(quán)限約束，在保證燃料使用信息隱蔽性的同時(shí)，也便于后期燃料使用數(shù)據(jù)匯總；網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)主要是將火力發(fā)電廠燃料入廠管理、采樣制樣、計(jì)量檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一整合，并將全部信息集中到監(jiān)控管理終端，以便實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，便于在電力設(shè)備異常風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí)，及時(shí)采取預(yù)警信息并進(jìn)行自動(dòng)處理。如采用DCS集中管理技術(shù)，可在保證各模塊獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，依據(jù)整體管理理念，通過集中管控終端設(shè)置，進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)管理。而自動(dòng)識(shí)別模塊、采樣運(yùn)輸模塊、信息監(jiān)查模塊、化驗(yàn)管理模塊的集成組態(tài)，也可以為后期煤炭燃料遠(yuǎn)程在線跟蹤分析提供依據(jù)。

四、總結(jié)

綜上所述，針對(duì)以往火力發(fā)電廠燃料管理過程中出現(xiàn)的問題，火力發(fā)電廠管理人員可在集中管控理念的指導(dǎo)下，將燃料信息實(shí)時(shí)管控、燃料異常主動(dòng)管控、燃料數(shù)據(jù)全面管控等燃料智能管控作為主要工作。在完善硬件設(shè)備配置的基礎(chǔ)上，綜合采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)、自動(dòng)射頻分析技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，以流程化、集中組態(tài)的形式直觀顯示燃料管理流程，以便火力發(fā)電企業(yè)燃料智能管理效率的有效提升。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊明秀. 淺析火電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構(gòu)建及自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)， 2017（1）：45-46.

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