一种燃料智能化管控系统的制作方法

1.本发明涉及燃料智能化管控领域，尤其涉及一种燃料智能化管控系统。


背景技术：

2.燃料智能化管控系统就是运用物联网这一新型信息技术，将燃料采制化过程进行集成布置、集中管控燃料业务流程，实现关键环节无人值守、无缝对接、实时监控,解决燃料管控难度大等问题，同时在燃料管理过程中引人计算机信息技术和二维码技术,实现煤场数字化管理，提高燃料数字化、信息化管理水平。
3.而本发明的提出是为实现电厂燃料全过程管理的规范化、标准化、信息化、科学化，堵塞管理漏洞，减少人为干扰，降低劳动强度，使燃料进、耗、存环节的量、质、价数据能够及时、动态、准确的传递到相关管理信息系统，应用现代科技手段，构建以燃料计量、采制化自动控制、煤场数字化管理为基础，燃料全过程信息化管理的新型智能化管理体系，以技术手段规范管理流程，实现管理标准规范、运作高效可靠、数据自动传输、全程实时监控的总体目标，为企业生产、经营提供真实可靠的决策依据，增加企业效益。


技术实现要素：

4.(一)发明目的
5.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种燃料智能化管控系统，通过智能机器人等手段，以节能降耗、降本增效为目标，为发电企业提供燃煤采制样、化验、结算、煤场管理、配煤掺烧、锅炉优化燃烧等“一站式”解决方案，科学化、规范化、精细化企业燃煤管理，降低燃料成本，提高燃煤质量，优化锅炉燃烧效率。
6.(二)技术方案
7.本发明提供了一种燃料智能化管控系统，所述燃料智能管控系统包括燃料集中管控系统、数字化煤场、数字化实验室、视频监控系统、门禁管理系统、移动app和燃料管理信息系统；
8.其中，所述数字化煤场包括三维煤场和配煤掺烧管理；
9.所述数字化化验室包括用户权限管理、系统设置、化验全过程管理和系统帮助；
10.所述燃料管理信息系统包括厂级局域网、控制站、隔离器、应用服务器和系统服务器。
11.可选的，所述燃料集中管控系统还包括采样远程监控、制样远程监控、存样远程监控、取样远程监控、视频远程监控和门禁远程监控，所述燃料管理信息系统还包括基础数据管理、入厂煤管理、采制化管理、数字化煤场管理、燃料ki p指标管理、库存堆放管理、计划管理、供应商管理、合同管理、调运管理、入厂验收管理、结算管理、厂内费用管理、燃油管理、燃煤成本核算、统计报表与查询、数据展示与分析、信息传输、文件资料管理和系统管理。
12.可选的，所述数字化煤场还包括燃煤入场管理、煤场安全监测装置管理、斗轮机运
行轨迹监控、煤场盘点管理、煤场分区管理、燃煤出场管理、煤场预警管理；
13.其中所述三维煤场管理是根据实情将煤场规划分区，作为燃煤管理精确定位的基础，根据煤种、煤质的不同实现分区堆煤、分层掺配；所述燃煤入场管理：系统根据煤种信息记录入场堆放情况，可生成三维示意图形，提供对存煤图形的放大、缩小、旋转等功能，形象直观地显示当前存煤现状；所述配煤掺烧管理是系统根据煤场存煤结构，结合数字化煤场数据库中来煤化验指标，综合考虑热值、挥发份和硫份指标，从满足生成需求的角度出发，提出最佳堆取煤方案。
14.可选的，所述斗轮机运行轨迹监控是根据斗轮机的定位设备实时将斗轮机运行轨迹等信息发送系统，实现存取煤实时监控；所述煤场盘点管理主要包括盘点的录入、查询和分摊；所述煤场分区管理能根据电厂煤场管理的实际需要，将煤场划分为若干区域，以此为基础实现按煤质、地域、矿点等多种类别或综合形式以三维动态方式展现煤场的不同区域堆、取、存的量、质数据和储存时间、煤场温度等信息；所述燃煤出场管理能根据输入的取煤调度指令，能对取煤设备的取煤作业进行记录；所述煤场预警管理：煤场出现库存量超出合理范围、煤堆温升或温度超标等异常情况进行报警。
15.可选的，所述配煤掺烧管理有如下的管理流程：
16.1、结合负荷变化情况，提出燃烧的基本参数指导意见，通过前期购煤订单信息针对来煤的特性：包括发热量、挥发分、硫分、水分、灰分、灰熔融性、灰成分的范围以及配煤结渣特性、着火特性、燃尽特性和排放特性等进行设置掺配因子设定，提供初配和精配两种配煤方式，用户可以根据订单信息选择一种进行，也可以同时选择两种进行比对计算。配煤方案根据煤质信息、煤耗情况、库存情况等，进行历史分析和优化计算，自动生成多套配煤方案，以供决策人员选择，并且在选择后可由决策人员进行适当修改配煤方案管理；
17.2、根据对煤质的要求及现有存煤价格、数量的情况，对煤场现有存煤进行安全、经济、环保等方面评估给出配煤比优先排序表，生成最佳配煤方案和釆购指导方案，并对实际配煤情况进行记录，实现形成不同配煤方案下的对比关系并能以图表形式直观显示，使工作人员发现不同配煤方案的经济性优劣，根据配煤方案提供对应的取煤方案，可根据煤场存煤情况(包括存量、空间位置、取煤空间规则)形成各段煤的取煤方案(取量、质量、空间位置、执行时间、顺序)与取煤目标、取煤顺序；
18.3、根据取煤方案系统要求自动生成取煤调度单，燃煤管理人员确认调度确认后，处于执行状态，煤场图形化界面对应煤堆发生动态变化，自动通过跟踪燃煤掺配前单煤的各项指标，掺配后混煤的指标，系统分析数据，建立掺配模型和燃煤掺配历史数据库，为后续掺配方案提供参考，皮带秤、给煤机信号，将配煤仓的存煤状态实时的反映到界面中，并通过掺配指导数据与掺配执行数据进行对比分析，形成掺配合格率统计数据。
19.可选的，所述数字化实验室中的用户权限管理包括用户管理、权限管理和用户密码修改，所述系统设置包括数据库接口设置、化验设备设置、化验设备类型设置、化验设备编号设置、化验设备工作模式设置和数据检验设置。
20.可选的，所述化验全过程管理还包括化验数据采集、化验数据全过程管理、化验数据管理、化验数据自动计算管理、化验数据上传和化验数据报表管理，化验数据采集还包括天秤数据采集、自动化验设备数据采集、化验数据有效性检验和化验数据超差报警，化验数据管理包括化验原始记录和化验数据三级审核。
21.可选的，还包括如下的化验流程：
22.s1:化验员通过权限验证以后，通过自动存查样系统取得煤样瓶；
23.s2:化验员通过扫描枪对样品标签进行识别，自动输入在线分析设备；
24.s3:系统自动采集化验结果；
25.s4:系统根据化验结果自动进行汇总，提交审核；
26.s5:化验员对汇总结果进行最终审核。
27.与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
28.1、燃料智能化管理系统监控设备拟布置于厂内辅控楼辅网程控室，管控中心室和输煤电子设备间内，其他就地接口设备布置于厂内煤场、汽车入厂煤等区域，通过煤场安全监测系统、燃料管理视频监控系统、燃料管理门禁系统、集中管控系统及管理信息系统等运行，最终实现在厂内集控室对整个燃料智能化系统进行管控，并实现整个煤场的无人化值守。
29.2、汽车自动识别系统覆盖运煤车辆，自动获取车辆射频识别标签信息，对车辆信息进行匹配，自动升起道闸，车辆进入采样工位后，车箱定位系统判断车辆是否到达指定位置，若车辆未到达指定区域等异常状况，系统报警提示，同时，车牌识别器读取车辆车牌号码，自动与系统内存储的车牌号码比对，如异常，系统报警，保证车牌不会被认为更换，如此更加安全的保护了煤场的现场采样管控流程。
30.3、通过对整体煤场的现场管控，结合信息化技术实现电厂燃料全过程管理的规范化、标准化、信息化、科学化，堵塞管理漏洞，减少人为干扰，降低劳动强度，使燃料进、耗、存环节的量、质、价数据能够及时、动态、准确的传递到相关管理信息系统。
31.综上所述，通过智能机器人等手段，以节能降耗、降本增效为目标，为发电企业提供燃煤采制样、化验、结算、煤场管理、配煤掺烧、锅炉优化燃烧等“一站式”解决方案，科学化、规范化、精细化企业燃煤管理，降低燃料成本，提高燃煤质量，优化锅炉燃烧效率。
附图说明
32.图1为本发明提出的一种燃料智能化管控系统的结构示意图。
33.图2为本发明提出的一种燃料智能化管控系统的数字化实验室结构示意图。
34.图3为本发明提出的一种燃料智能化管控系统的数字化煤场结构示意图。
35.图4为本发明提出的一种燃料智能化管控系统的信息管理结构示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
37.实施例1：如图1-4所示，本发明提出的一种燃料智能化管控系统，所述燃料智能管控系统包括燃料集中管控系统、数字化煤场、数字化实验室、视频监控系统、门禁管理系统、移动app和燃料管理信息系统，其中，所述数字化煤场包括三维煤场和配煤掺烧管理，所述数字化化验室包括用户权限管理、系统设置、化验全过程管理和系统帮助，所述燃料管理信
息系统包括厂级局域网、控制站、隔离器、应用服务器和系统服务器，所述燃料集中管控系统还包括采样远程监控、制样远程监控、存样远程监控、取样远程监控、视频远程监控和门禁远程监控，所述燃料管理信息系统还包括基础数据管理、入厂煤管理、采制化管理、数字化煤场管理、燃料ki p指标管理、库存堆放管理、计划管理、供应商管理、合同管理、调运管理、入厂验收管理、结算管理、厂内费用管理、燃油管理、燃煤成本核算、统计报表与查询、数据展示与分析、信息传输、文件资料管理和系统管理。
38.实施例2：如图1-4所示，所述数字化煤场还包括燃煤入场管理、煤场安全监测装置管理、斗轮机运行轨迹监控、煤场盘点管理、煤场分区管理、燃煤出场管理、煤场预警管理，其中所述三维煤场管理是根据实情将煤场规划分区，作为燃煤管理精确定位的基础，根据煤种、煤质的不同实现分区堆煤、分层掺配；所述燃煤入场管理：系统根据煤种信息记录入场堆放情况，可生成三维示意图形，提供对存煤图形的放大、缩小、旋转等功能，形象直观地显示当前存煤现状；所述配煤掺烧管理是系统根据煤场存煤结构，结合数字化煤场数据库中来煤化验指标，综合考虑热值、挥发份和硫份指标，从满足生成需求的角度出发，提出最佳堆取煤方案。
39.实施例3：如图1-4所示，所述斗轮机运行轨迹监控是根据斗轮机的定位设备实时将斗轮机运行轨迹等信息发送系统，实现存取煤实时监控；所述煤场盘点管理主要包括盘点的录入、查询和分摊；所述煤场分区管理能根据电厂煤场管理的实际需要，将煤场划分为若干区域，以此为基础实现按煤质、地域、矿点等多种类别或综合形式以三维动态方式展现煤场的不同区域堆、取、存的量、质数据和储存时间、煤场温度等信息；所述燃煤出场管理能根据输入的取煤调度指令，能对取煤设备的取煤作业进行记录；所述煤场预警管理：煤场出现库存量超出合理范围、煤堆温升或温度超标等异常情况进行报警。
40.实施例4：如图1-4所示，结合负荷变化情况，提出燃烧的基本参数指导意见，通过前期购煤订单信息针对来煤的特性：包括发热量、挥发分、硫分、水分、灰分、灰熔融性、灰成分的范围以及配煤结渣特性、着火特性、燃尽特性和排放特性等进行设置掺配因子设定，提供初配和精配两种配煤方式，用户可以根据订单信息选择一种进行，也可以同时选择两种进行比对计算。配煤方案根据煤质信息、煤耗情况、库存情况等，进行历史分析和优化计算，自动生成多套配煤方案，以供决策人员选择，并且在选择后可由决策人员进行适当修改配煤方案管理，根据对煤质的要求及现有存煤价格、数量的情况，对煤场现有存煤进行安全、经济、环保等方面评估给出配煤比优先排序表，生成最佳配煤方案和釆购指导方案，并对实际配煤情况进行记录，实现形成不同配煤方案下的对比关系并能以图表形式直观显示，使工作人员发现不同配煤方案的经济性优劣，根据配煤方案提供对应的取煤方案。
41.实施例5：如图1-4所示，根据煤场存煤情况(包括存量、空间位置、取煤空间规则)形成各段煤的取煤方案(取量、质量、空间位置、执行时间、顺序)与取煤目标、取煤顺序根据取煤方案系统要求自动生成取煤调度单，燃煤管理人员确认调度确认后，处于执行状态，煤场图形化界面对应煤堆发生动态变化，自动通过跟踪燃煤掺配前单煤的各项指标，掺配后混煤的指标，系统分析数据，建立掺配模型和燃煤掺配历史数据库，为后续掺配方案提供参考，皮带秤、给煤机信号，将配煤仓的存煤状态实时的反映到界面中，并通过掺配指导数据与掺配执行数据进行对比分析，形成掺配合格率统计数据。
42.实施例6：如图1-4所示，所述数字化实验室中的用户权限管理包括用户管理、权限
管理和用户密码修改，所述系统设置包括数据库接口设置、化验设备设置、化验设备类型设置、化验设备编号设置、化验设备工作模式设置和数据检验设置，所述化验全过程管理还包括化验数据采集、化验数据全过程管理、化验数据管理、化验数据自动计算管理、化验数据上传和化验数据报表管理，化验数据采集还包括天秤数据采集、自动化验设备数据采集、化验数据有效性检验和化验数据超差报警，化验数据管理包括化验原始记录和化验数据三级审核，化验员通过权限验证以后，通过自动存查样系统取得煤样瓶，化验员通过扫描枪对样品标签进行识别，自动输入在线分析设备，系统自动采集化验结果，系统根据化验结果自动进行汇总，提交审核，化验员对汇总结果进行最终审核。
43.本发明中，汽车自动识别系统覆盖运煤车辆，对运煤车辆验票入厂、计量(含重车、回皮)、采样、及接卸位置识别与统计，系统自动获取车辆射频识别标签信息，对车辆信息进行匹配，自动升起道闸，车辆进入采样工位后，车箱定位系统判断车辆是否到达指定位置，若车辆未到达指定区域等异常状况，系统报警提示，同时，车牌识别器读取车辆车牌号码，自动与系统内存储的车牌号码比对，如异常，系统报警，保证车牌不会被认为更换。
44.根据实情将煤场规划分区，根据煤种、煤质的不同实现分区堆煤、分层掺配，提供煤场存煤预警功能，包括存煤超期、存煤可用天数预警以及各煤种存量预警，保证煤场管理工作有序进行，系统根据煤种信息记录入场堆放情况，可生成三维示意图形，提供对存煤图形的放大、缩小、旋转等功能，形象直观地显示当前存煤现状，同时可通过煤场布置界面，显示每一次堆取料机操作后煤场相应区域图形变化，实时了解当前的实际用煤量以及剩余存煤量并与自动盘煤仪所生成的数据对比，实现对煤场的数字化实时存煤监控管理，配煤掺烧管理，用户设定掺配目标参数，选择掺配煤种，系统自动根据条件按照烧旧存新、燃烧效率最优、确保设备安全、稳定运行的原则，系统推荐配掺配掺烧方案的排序，用户选择具体掺配方案进行方案评审，方案评审通过之后，组织掺烧试验，试验论证通过之后，值长选择方案下发执行，生产部门手动录入掺烧信息、评价，系统自动生成掺烧方案评价报告。
45.煤场安全监测系统具备温度、可燃气体(包括ch4和co)、烟气、粉尘浓度检测报警等功能，斗轮机行程监测斗轮机当前在煤场中的相对位置，从而判断斗轮机是否按照调度任务工作，在行程监测过程中，首先要在煤场的一端标定编码器的参考零点，斗轮机在沿轨道运行过程中，通过定位系统采集终端不断获取编码器的当前数据，通过与参考零点数据比较，从而计算出斗轮机当前位置，根据电厂煤场管理的实际需要，将煤场划分为若干区域，以此为基础实现按煤质、地域、矿点等多种类别或综合形式以三维动态方式展现煤场的不同区域堆、取、存的量、质数据和储存时间、煤场温度等信息，据输入的取煤调度指令，能对取煤设备的取煤作业进行记录(可将对应时间段内堆、取煤地址记录到系统中)，对于未按调度指令进行的作业，系统能记录轨迹标记并进行示警；燃煤出库操作完成后，煤场堆型效果图及数据可根据取煤设备上传的数据自动(或手动维护)进行动态展示与计算。
46.煤场出现库存量超出合理范围、煤堆温升或温度超标(温升明显或温度超过60℃)、可燃气体或有害气体浓度超标、存煤时间超过系统设置值或堆、取煤设备未按调度指令取煤等异常现象时，系统自动出现音、像报警并向对应人员发送预警信息，与斗轮机(无人值守)数据共享互通，同时在煤棚顶部安装固定式盘煤仪，对煤场无死角扫描，且能实现实时将数据与燃料管理系统对接，在全封闭煤棚的网架上安装带云台的激光扫描仪，位置为煤场正上方煤棚网架检修平台处，过需要扫描的范围来控制云台旋转扫描煤场，实现自
动盘煤，。
47.智能燃料管控系统可自动采集化验数据，根据化验编码平行样处理，对同化验编号不同化验项目串起来报表显示，系统通过串口与天平相连，直接读取天平读数作为样品重量，实现数据不落地，防止用户篡改数据作弊，系统同时实现接样并编码，接样后任务分发，化验数据由化验班检查确认后提交审核申请，根据审核流程设置，审核完后才生效公布，化验员通过权限验证以后，通过自动存查样系统取得煤样瓶。
48.化验员通过扫描枪对样品标签进行识别，自动输入在线分析设备，系统自动采集化验结果，系统根据化验结果自动进行汇总，提交审核，化验员对汇总结果进行最终审核。
49.燃料集中管控系统最终以图形、曲线、告警窗、报表、日志等形式显示流程图、工艺图等信息，对燃料管理各环节设备(道闸、led屏幕、信号灯、采样机、汽车衡、制样系统、视频监控、门禁系统等)运行状态及参数进行实时监视，实现对来煤计量、在线扣吨及数据统计功能，并在数据异常时发出报警提示。
50.燃料集中管控系统能够与视频监控系统进行联动，完整显示所有摄像头的布置及状态情况，具备图像切换、摄像头调节、参数查看等功能，在流程图、工艺图中可调取相关入厂、计量、采制各环节的设备画面、车辆画面、车辆信息等，当进行设备操作时，视频可联动直接切换到当前设备画面，当设备出现异常和报警时，视频直接反应异常画面，并进行预警提示，燃料集中管控系统能够与门禁系统进行联动，当有人员进出时能发出信息提示，燃料计量和质量检测的主要管控区域设置门禁系统，如衡器监控室、采样场所、制样场所、化验场所、存样室等处的通道，且门禁设为磁力锁(可选择单开门、双开门；可安装在铁门，玻璃门，木门上)，同时具备感应器及控制机，并根据“门禁系统配置表”位置配置“读卡 指纹”识别方式或“卡 密码”识别方式。
51.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。