万州港电数字化燃料全过程信息管理系统方案20140829.

1、神华国能（神东电力）集团万州港电数字化燃料全过程管理信息系统建设方案2014年8月1 项目背景万州港电一体化项目位于重庆市万州区新田镇天德村长江右岸。项目规划建设6×100万千瓦超超临界发电机组及千万吨级储煤中转基地，总投资约240亿元。项目分三期实施，其中2012年开工建设一期2×100万千瓦超超临界燃煤发电机组和储煤基地、煤炭中转码头，总投资约80亿元。万州港电为神华集团重点工程及储煤基地，拥有亚洲最大的圆形煤场。作为万州港电数字化电厂的一个重要组成部分，燃料全过程的信息化建设立足于高起点、高标准，以建成具有亮点的覆盖燃料进耗存、采制化全过程及无人/少人值守的自动化煤场

2、为目标，提升企业的示范工程形象及核心竞争力。2 现状描述2.1 基建现状万州港电仍处在基建期，设置2座直径136m全封闭式圆形煤场，其侧墙高度为20m，每座煤场储煤量25×104t，2座煤场总储煤量50×104t。每座煤场内均设置1台自动圆形煤场堆取料机。全封闭式圆形煤场采用堆取分开的悬臂式堆料机和刮板取料机配地下煤斗的作业方式。每座煤场内均设置1台自动圆形煤场堆取料机。其中，堆料机采用堆料额定出力3000t/h的水平悬臂式堆料机（不俯仰），取料机采用取料额定出力1600t/h的门架式刮板取料机。控制方式为远方全自动程序/远方集中手动/就地集中手动/检修维护。每座煤场的中心

3、柱煤斗下设1台活化给煤机作为上煤设备，煤场内还设有事故地斗，地斗下安装1台活化给煤机作为上煤备用设施。煤场内的活化给煤机额定出力均为01600t/h可调。现有入厂煤采样间和入炉煤采样间各1座。其中入厂煤采样间目前暂按与9号转运站合并布置考虑，位于从电厂卸煤码头至煤场的卸煤系统中；入炉煤采样间布置于碎煤机室之后上主厂房之前的上煤系统中。入厂煤机械采制样装置单路布置，与15号带式输送机匹配；入炉煤机械采制样装置双路路布置，一路运行，一路备用，也可满足双路同时运行的需要，与9号AB带式输送机匹配。本工程15号带式输送机上设有1套皮带秤及校验装置，作为入厂煤计量及校验设施；9号AB带式输送机上设有2套

4、皮带秤及校验装置，作为入炉煤计量及校验设施。现有红外扫描测温系统（每座煤场各1套，共2套）、明火检测系统（每座煤场的输出皮带各1套，共2套）及燃料安全信息平台（2座煤场共用1套）。预留1套明火检测系统（安装于2号圆形煤场预留输出皮带上）及燃料安全信息平台的软硬件接口，同时也应留有数字化煤场管理系统的裕度及软硬件接口。现有一套全厂数字化闭路电视监控系统采用全数字化IP监控技术，点对多点配置，对生产作业面大、连续生产、环境恶劣的场所以及在主厂房内外无人值班的主系统和辅助系统的确需要监视的设备和场所的就地适当位置，布置全天候遥控摄像头，设置闭路电视监控子系统，各监控子系统联网组成全厂数字化闭路电视监

5、控系统。2.2 信息化基础建设现状服务器等硬件方面，万州港电已经实现服务器虚拟化，因此在硬件方面本方案不再做考虑。3 需求分析神华万州港电公司拟建设一个覆盖整个燃料管理及数字化圆形煤场管理的全过程信息系统，通过统一的软件平台将燃料管理过程中的相关管理流程进行固化，集成设备数据，进行统一展现。重点是用三维数字化实现对圆形煤场的信息化管理，保证煤种先进先出的原则，结合设备远程控制，实现现场少人值守，提高工作效率。功能需求分为三个方面，具体如下：1.燃料管理基础数据管理：包括燃料信息管理、供应商信息管理、燃料化验代码维护、燃煤目录价格配置管理、常用代码维护。燃料计划、供应管理：包括计划管理和合同管理

6、。其中计划管理包括发电计划登记、年度需求预测、月度需求预测、年度燃煤安排、燃煤计划申请；合同管理包括合同台帐管理、合同执行情况跟踪。燃料计量管理：燃煤计量管理、燃煤指标管理、燃煤月指标考核。燃料综合管理：燃料管理的一切其他应用。2.数字化圆形煤场管理进耗存数据管理：与煤场进出皮带秤对接，远程获取进耗数据，并对数据进行修正。三维煤场动态展示：实时对煤场的各项操作后的煤场状态进行检测、显示、数据判断；准确直观显示煤场三维图、平面图和展开图，以及煤场存煤信息（包括存储位置、煤质、堆放时间、煤堆角度、煤堆密度、煤堆重量等信息）。能提供煤质数据手动录入和修改方式，修改后结果实时显示在煤场地图上；煤质超标

7、及堆放过期时能自动报警，指导先进先出堆取煤；煤场存煤量以不同颜色直观显示，存煤量超出安全极限时能自动报警；能精确获取堆取料机在煤场中的位置。煤场盘点管理：与盘煤仪对接，根据盘点结果远程实时呈现盘点图形和盘点数量。掺配煤管理：通过配煤掺烧的专家系统对现场的煤炭进行理论优化方案制定。该功能为以后可能出现多个煤种作考虑。3无人值守通过与堆取料机程控系统的自动接口实现现场无人值班功能。4 方案设计4.1 建设目标建设覆盖需求计划、采购、合同、入场、库存、入炉、成本核算等环节的数字化燃料全过程信息管理系统。重点放在数字化三维煤场，通过三维数字化技术实现对电厂从燃料入场后到入炉前的精细化管理。1、整合燃料

8、管理各环节信息和资源，梳理神东电力万州港电燃料的计划、采购、合同、调运业务流程，通过计算机技术加以固化，以约束、高效为价值取向，达到降低人力成本、提高管理效率和管理质量的目标。2、采制化及计量过程保证煤质数据安全、公正、真实。通过与采样机设备、制样机设备及皮带秤设备数据进行整合，自动读取采制样设备及皮带秤数据，达到减少人工操作设备的项目、频次，提高工作效率的目的。对采样制样过程二级编码三级加密管理，保证企业的燃料验收工作自动有序进行，减少人为干涉，防止作弊使假的发生，减少管理漏洞，提高数据的准确性、安全性和透明度。3、通过三维数字化技术实现对圆形煤场的动态管理。根据堆取料定位装置对堆取料机准确

9、的定位，同时通过激光盘煤仪实现对煤场堆取煤、盘点进行扫描，扫描结果实时形成三维图形出现在系统中，通过煤场分区管理指导相关煤种的先进先出，以不同颜色显示不同煤种，对存放时间给出相关提示和报警。对储煤场储存的煤炭进行分区的数字化管理，为配煤掺烧提供了可靠的依据，对煤场的现有储存煤炭量实时动态下的监控及管理，确保储煤场的煤炭进、出数量平衡。通过配煤专家管理系统，提出采购来煤入煤场的预掺配、煤场取煤的二次掺配、原煤仓入炉的终掺配的三级配煤机制，利用先进的配煤理论和配煤模型，实现对燃煤掺烧的精细化管理。4、通过网络链路将堆取料机控制PLC及直控点功能远程移植到中控室，实现现场少人作业，减少煤场现场人员。

10、4.2 建设范围我方将为神华万州港电公司建设一套包括整个燃料管理和三维数字化圆形煤场管理的燃料全过程信息管理系统。本系统包含软件层面和硬件层面的建设。具体如下：软件层面包含计划合同管理系统、入厂验收系统、标准化实验室管理系统、数字化三维煤场管理系统、配煤专家系统、远程监控系统、智能统计分析系统、基础信息管理。其中入场验收系统需要从皮带秤计量装置取相关计量数据；标准化实验室管理系统需要与采制样装置做接口；数字化三维煤场管理系统需要与圆形煤场安全监测系统做接口，需要相关系统厂家为我方提供相关接口；远程监控系统模块需要全厂闭路电视监控系统提供视频信号，对于监控点不足的情况建议在全厂闭路电视监控系统中

11、增加监控设备，本方案不再增加硬件设备。硬件层面为了满足万州港电的需求，我们提供激光扫描头、扫描现场智控器、堆取料机定位编码系统、无线工业AP、雷达扫描器、超声波扫描器、无人值守智控器以及电线电缆、辅助配件等相关设备的布置、安装、调试工作。通过统一的软件平台将燃料管理全过程中涉及的相关设备数据进行集成连接，实现燃料全过程数据的统一展现。我方提供本系统给集团公司燃料管理系统的保留接口。 4.3 总体方案介绍4.3.1 方案概述针对万州港电对燃料管理、圆形煤场管理及无人值守的需求制定本方案，本着严谨、实用和先进的原则制定本方案。通过管理流程的梳理提高燃煤管理的有效性和及时性，并采用闭环管控技术将各个

12、业务流整合在一起，实现资源共享，告别信息孤岛。其次通过相关软硬件设备，实现煤场生产各环节数据的精确采集、自动入库、智能分析和决策支持。最后通过数据库技术整合燃煤管理环节已有的其他设备/系统数据，构建强大的底层数据平台，减少数据管理环节中的人为干预，为煤场安全生产管理提供有力保障。企业通过信息化平台建设可以加强数据管理，实现资源共享。4.3.2 方案特点1、实现远程控制、现场少人值守可以在燃料中控远程控制堆取料机，实现现场无人值守。远程集中控制是在非现场中控室内设置堆取料机作业执行终端PC，通过网络链路将堆取料机控制PLC及直控点功能远程移植到中控室，实现现场无人作业。中控室设置直线急停手动按钮

13、，用于网络链路故障时，急停堆取料机作业。2、专业模块职能化针对计划合同调运、采制化、煤场管理等业务，使发电计划、验收现场管控、配煤专家等独立子系统为涉及燃煤管理的专项内容进行业务处理，并在总体上进行信息集成，加强了各个独立过程的信息流通和处理能力。3、计量方式同一化利用激光测量技术，获取煤堆外形、体积，并结合重量、计算煤堆平均密度，再根据历史煤质-密度-重量关系，使生产过程统一到重量、体积、密度和外形四个标准下，而不再是孤立的方式来衡量：入厂验收用称量重量、煤场存煤用盘煤体积、入原煤仓用煤面感应、给料入炉用皮带重量，保证了进存耗全程的协同性。4、存取煤三维动态精细化利用煤场全自动盘点技术实时监

14、控煤堆，将取料、堆料的每个过程引起的煤堆外形变化扫描并记录，结合煤质数据，可描绘出煤场存煤每个分区、每个层面的煤炭重量、煤炭质量，为掺配煤的定点取煤提供基础支撑。5、集成设备自动化集成计重设备、采制化设备、辅助控制设备等，对入厂过程实现自动读数和多次编码，减少人为干扰，提高可靠性。6、计量结果双线对比系统融入激光测量技术后，通过建立的多点密度、密度-煤质智能关系库，可用来对不同位置的煤炭重量、煤质变化作定性的分析，可对入厂的煤炭质、量异常进行预警，对传统的通过计量工具测量出的量、质作对比判断，加强了数据的准确性、安全性，并强化了数据的可追溯性。4.3.3 设计理念数字化燃料全过程信息管理系统将

15、重点放在对圆形煤场的管理，以激光技术在燃料管理中的运用为核心，以综合系统的管理燃煤生命周期为基础，实现煤炭的体积、重量、密度和图形的统一和煤质预判，设计以分区为基础的煤场存煤管理和掺配煤专家系统。具体来说主要是：1、进煤环节：利用先进的激光测量、无线射频等技术将现有设备进行集成，对燃煤入厂过程中的无人值守计量、无人操作自动采样、煤场现场无线扣吨、化验数据汇集审核进行管理，从入口处掌控燃煤情况，去除了人为的将入厂验收和煤场存煤分割后造成的两个部分信息脱节的问题。2、存煤环节：能够对万州港电圆形煤场按照分区思想进行综合监管，实现煤场燃煤的进、存、耗三个环节的数据联动，并以图表形式动态展示煤场状态，

16、包括不同煤场和同一煤场不同层级的煤量、热值、全水分、硫分、标单价格、堆存时间等。可以与入炉皮带秤等设备进行接口，采集相关系统的数据，并分班、分炉、分区域进行数据统计，避免数据的重复录入，提高工作效率；可以与煤场温度传感器接口，出现温度超标情况进行报警，加强对存煤安全性的监管，并为后续的掺配方案提供前期准备。3、耗煤环节：根据机组负荷和安全性、经济性、环保性需要，按煤种、煤质、堆存时间等配煤掺烧和煤场管理的要求，提供最优堆、取煤方案。也可以根据配煤原则提供多种配煤方案，为运行管理者提供快速参考，指导采购供应和配煤掺烧工作，提高运行的配煤效率。4、管理环节：全程对各个工作点的数据的如实记录和管理，

17、对整个流程中的数据的追溯和复查提供支持。提供完善的管理统计报表，定制的报表和台账有分类统计和累计汇总功能，并可按设定时间自动生成并保存，提供输煤部燃料供耗存日报表，月报表，年报表。系统具备自定义报表功能，自定义报表可保存为模版，下次可直接调用查询，除了直接的查询打印外，还可扩展导出等其他输出方式。通过上述几个部分的有机结合，协助强化电厂燃煤验收过程、燃煤存储环节和燃煤入炉耗用环节的管理和控制，并对燃料的采购、使用全程提供智能化的专家决策分析辅助，方便企业领导对燃煤的全面管理和统筹决策。4.3.4 设计原则1、模块化原则：分层次、分模块设计，突出专业职能部门的应用，强化模块的内聚，做到模块并联，

18、自由裁制，扩展灵活；下联各类设备，上联多级管理机构，横向能与企业信息其他系统相联。2、一体化原则：统一平台、统一流程、统一标准、集中部署。3、标准化原则：数据编码标准化、业务流程标准化、管理制度标准化。4、互相监督原则：利用激光测量技术与现有的计量技术，对进厂的煤炭进行双路管理，做到了计量单位的统一，提高了企业对煤炭实时管理、互相对比、协助纠错的能力。5、数据安全原则：来煤、采制化数据的接入直接从设备上获取， 减少手工抄录环节，数据转化自动计算避免人为因素影响实验数据准确性、 公正性。内部数据不能任意修改，需一定权限人员在审核情况下才可进行数据维护，提高数据的可信和操作过程的可控程。6、系统安

19、全原则：系统需能够保证7×24稳定运行，在突发情况下不能影响电厂燃料运营的正常工作， 保证工作的连续性，在工作连续性的基础上，保证采制化数据的准确性和可靠性。4.4 总体方案设计4.4.1 总体流程4.4.2 总体架构设备层：充分利用现有的设备，不能满足燃料全过程管控需求的设备进行建议增设。数据层：数据层作为数据的存储层，将分散的数据在数据库服务器内作保存的同时，也考虑远端仪器设备等实时产生的各类数据，如皮带秤计量数据、化验数据、采样数据等，接入同步问题和相关文档资料的保存。控制层：控制层主要将各类基础功能按照系统开发与应用的要求进行封装，为业务和展示层提供底层程序支持，也方便后续的

20、开发维护，实现对相关设备、的数据采集。业务层：重点关注万州港电业务流程、设备控制过程、信息处理过程、计算方式和数据流向等内容，为用户不同的业务需求进行适当的修改和调整，以满足不同的业务需求。建立统一的应用平台，实现燃料管控系统，系统管理、系统安全等基础模块统一规划开发。展示层（UI层）：将数据通过友好地用户界面，按照不同的要求呈现给使用用户。4.4.3 系统组成燃料全过程信息管理系统由多个子系统来构成，每个子系统又包含若干功能实现项目，将工作流程和各类数据处理用软件固化下来。其中各个子系统的简要说明如下表：序号功能系统简要说明备注1计划合同管理梳理神东电力万州港电计划采购合同流程，固化在系统中

21、，提高管理效率。2燃料入场验收确定来煤情况后，实现对主要环节自动验收、调度，实现卸煤的分配和指导，减少验收过程的人为干扰。3数字三维煤场管理配合全自动盘煤仪的使用，对煤场分区、存煤煤质状况进行精确管理， 并用三维图形对煤场和煤仓情况进行直观展示，并对上煤取煤量进行检验，加强对煤场的管理。4标准化验室管理通过对制样、化验环节使用标准的接收、登记、处理、产生结果这种方式管理，再配合多次编码、复查对比、多级审核、视频监督等多种保障手段，加强化验结果的准确性。5智能配煤专家通过与卸煤、入原煤仓和入炉三个环节的设备配合，利用专业的多种配煤模型，将燃烧所需要的煤质要求、实际掺配的煤质结果、燃烧后的各项指标

22、进行对比，不断优化配煤结果。6远程监控通过视频监控对各个环节现场进行监督控制。 7智能统计分析对每批次详细煤质、煤量查询；对进煤数量和煤质趋势均值查询；对发电用煤量和煤质趋势均值查询；对入厂、入炉煤热值差进行对比分析；对燃煤的标单进行统计分析。为各级部门和领导提供专业的和定制的统计分析，方便对数据的解读和展示。8基础信息管理提供对系统使用用户的登录名、密码、权限等信息的设定，并可由系统管理人员对账户进行锁定、解锁、操作日志等进行处理。4.5 详细方案设计4.5.1 计划合同管理系统计划、采购管理流程将严格按照神华万州港电及神东电力集团管理流程设计。充分考虑未来与集团公司的接口。计划合同管理系统

23、是在宏观方面对一定时间段内的发电情况、需要耗煤情况进行先期的一种计划管理手段。计划部分主要是根据相关领导机关制定的年计划发电量、企业调整后的月计划发电量、预测的日发供电情况等内容，再配合发电源部分的电力负荷预测，而对发电机组的负荷情况进行计划和调整，并按照发电与煤耗的相关关系预测年度和月度煤耗量，再根据现有库存量等条件制定燃料的年度采购计划和月度平衡计划。合同部分主要是针对燃煤采购过程中的所有供煤进行管理，该部分将内部采购、外部采购、集团统一采购和地方采购多种方式统一管理，将所采购或将会供应到厂的煤总量进行了监管，方便后续对来煤情况的统计对比和预报。4.5.1.1 发电计划管理发电量计划主要是

24、在录入发电量数据的基础上，对数据进行预测、比对。分为中期的年度、月度发电量计划，以及短期的当日、分时的发电量计划。这些计划又划分为计划数据和实际发电量数据，通过相关部门人员将这些数据的录入比对，再结合日期信息、天气和温度预报数据、时间片段信息和节假日等标注信息来形成历史数据源。通过系统内设置的负荷预测分析算法，对发电过程中的负荷峰值产生时间、负荷稳定情况协助进行预测，并制定后续的发电量计划。系统能根据发电量、煤耗、厂用电率等指标计算标煤量。各计划具备查询、增加、修改、保存、删除、传递审批和流程跟踪等功能。其中主要的功能包括：发电计划编制（年、月、日）预测负荷数据显示实际发电量录入预测与实际对比

25、评估设备检修计划编制发电耗煤量预估4.5.1.2 采购计划管理年度煤炭需求计划编制。企业根据发电量及年度燃料需求量编制年度煤炭需求计划。年度煤炭需求计划主要按电厂、订货矿点、计划数量等进行编制。需求计划审批汇总。年度煤炭需求计划可由发电厂编制后提交给分（子）公司审核汇总，形成分（子）公司的年度煤炭需求计划、提交于集团公司进行审批，逐层汇总平衡，统一协调。年度需求计划查询。系统提供用户自定义查询功能，可按创建计划的时间范围、计划流程状态（分（子）公司审核、审核通过确认、已退回需调整），创建人等等设置查询条件，且可以动态定义显示的内容及列的显示顺序。年度煤炭需求计划填报单位： 年 单位：MW、万千

26、瓦时、万吉焦、克/千瓦时、%、吨、兆焦/千克、千卡/千克单位名称装机容量年计划发电量年计划供热量供电标准煤耗供热标准煤耗发电厂用电率标煤量合计入厂煤热值入炉煤热值入厂入炉煤热值差期初库存期末库存煤炭需求量月度煤炭采购计划编制。由电厂根据月度发电量及月度燃料需求量编制月度煤炭采购计划。月度煤炭采购计划申请表主要内容包括：计划编号、计划类型、计划种类、计划期间、分子公司、发电企业、供煤单位/矿点、采购类型、计量单位、煤种、运输方式、计划发电量、预计耗煤量、库存量（月末库存、目标库存）、需求量、计划进煤量等。月度煤炭采购计划审批汇总，月度煤炭采购计划查询。系统提供用户自定义查询功能，可按创建计划的时

27、间范围、计划流程状态，创建人等等设置查询条件，且可以动态定义显示的内容及列的显示顺序。4.5.1.3 采购合同管理系统能够实现燃料、运输、服务等合同的起草、审批、归档、统计分析等功能，实现集团公司关于燃料合同审批管理的要求（年度跨省合同通过分子公司报集团审批，年度省内和现货采购合同由分子公司审批）。通过合同审批管理控制合同签订和结算支付等重点环节，防范风险。能够对合同的量质价等主要指标进行统计分析，与入厂验收情况相对照，监督合同执行情况（量质价的差异）。合同类型设置。系统设置多种合同类型，不同合同类型对应不同的合同模板、审批流程。系统预设的合同类型分为全国订货合同、区域订货合同、市场采购合同。

28、合同录入。系统根据合同类型、运输方式不同组合形成多种合同格式。在合同录入前用户选择运输方式，系统确定合同录入格式，进行合同录入，合同中记录供应质量要求、价格、税费、运输方式、结算方式、计价方式、运杂费、索赔情况、验收标准、供应量等一系列合同内容。燃料合同的质量条款量化，记录详细的质量扣减条款，以便在燃料计价时自动扣减单价或者数量；不仅考虑了热值因素，还可以对挥发份、硫份、水分、灰份等化验值进行量化处理。同时记录最低质量要求，达不到要求的或者掺假的可以进行索赔处理。可以换算标煤电价，和集团和分公司制定的价格政策进行对比，超标时能自动预警。合同审批。系统可根据用户实际业务情况自定义审批流程，且可自

29、定义设置判断分支条件。如按金额、标煤单价、数量等作为判断分支的条件。同时系统提供合同的集中审批功能，为集团公司和分子公司用户集中审批下级的合同。合同变更及跟踪。合同在生效后由于某些原因要进行修改，系统通过合同变更功能来实现，系统记录了合同变更的情况，合同的变更不改变和的状态，只是记录合同变更数据。合同打印。系统提供word文本打印方式，对合同进行打印。实现所见即所得，不需要再使用第三方的文件来打印。合同完成情况。对合同执行率、到货情况、质量情况、付款情况的统计、分析和评估，同时还要根据检斤检质、亏吨亏卡等数据的统计和分析，向供应商进行索赔，并对供应商信誉进行评估和考查，燃料合同管理关键在于合同

30、执行情况及相关事项的跟踪管理。通过对合同的跟踪执行，可以对各供应商及供应燃料质量进行评价，从而指导采购部门有针对性的执行采购任务，采购到性价比最优的燃料。4.5.1.4 供应商评级查询按神华国能（神东电力）集团燃料管理信息系统中供应商信息结构建立供应商信息维护功能。供应商评价功能支持自定义评价条件，可根据供应能力、煤种、供应量、供应占比、计划兑现率、质量偏差率、到厂标煤单价价格优势、信誉等指标进行评价打分，并能按以上主要指标进行排序，生成评价报告。系统实现供应商档案基本档案信息的查询和维护管理功能，档案信息需包括开户行名称、银行帐号、公司名称、法人代表、法人代表电话、地址、供煤片区、供煤煤矿、

31、运距、煤矿规模等（档案信息的主要内容参照中电投燃料供应商管理办法），以便带入合同档案属性中。根据记扣信息（可以加入其它信息）系统对供应商进行评级，每月提供评级结果，便于选择诚信供应商。系统提供对合同的执行率、质量情况、完成情况等统计分析，提供合同查询、合同执行情况跟踪查询。通过对单个供应商的供煤煤质、合同执行情况、供煤的标单分析等多个数据的综合分析，再结合用户所指定的其他指标来完成对供应商的评价体系。系统在后台通过算法实现对供应商的评级后，按照常用的打分制或评星制将结果进行展示，使用人员在合同签订时可参考评级标准对供应商进行选择。4.5.1.5 来煤预报管理来煤预报管理的主要目的是对将到来的煤

32、进行提前知晓后，为后续的验收、接卸、上煤等工作制定工作计划和对应的人员安排。它是整个燃料现场管理中一个重要环节，对工作量、工作强度、工作排班等内容有指导作用。对于系统管理，它又是对供应商船舶停靠工作安排的一些重要数据。燃料采购人员在合同签订的供煤周期内与供应商联系，确定供应商在第二天，或接下来的时间段内将运输到厂的煤炭，包括发货矿点、运抵时间、运输总量等数据，并编制填写入下表的来煤报表。来煤预报日报表填报单位： 年 月 日 单位：吨供货单位矿点煤种运输方式状态预计抵达时间数量(吨)备注4.5.2 入厂验收系统入场验收系统主要针对船运煤到厂后的工作流程进行处理。来船靠泊后进行水尺测量，通过卸船机

33、将来煤卸至输煤皮带，通过入厂煤皮带秤自动称量计数，机械采样机自动采样并收集样品，输煤皮带通过输煤程控将皮带上的煤输送堆放至煤场或直接上到原煤仓中。系统考虑工作流程，将整个过程分为来煤识别、进厂煤煤炭测量、自动采样、自动计量和出厂管理。4.5.2.1 来煤识别工作人员完成靠港信息的录入。在接收到随船大票后，工作人员对大票数据进行录入，实现来煤的识别和登记。4.5.2.2 自动采样与编码系统通过与采样机对接。在验收系统和采样机之间形成了三层控制机制：第一层，系统能够了解来煤的供应商信息、来煤总重量以及卸煤时间等信息，那么就可以生成该批次的煤应该采样的采样点数、所采的子样重量、采样机运行时间、采样间

34、隔等信息，实现对该批次来煤的信息屏蔽；第二层，作为系统与采样机的接口层，负责与采样机的通讯和信号识别处理，该层可将第一层所产生的采样方案发送给采样机，也可接收采样机所反馈回的各类信号，协助了解采样机的运行状态；第三层，为采样机，在这种方式中，采样方案由上级系统进行管理，采样机才能成为专职的执行采样的设备，采样机只需要按照系统的启动信号，采样方案信号进行操作，在打包或集样时，通过一个可变的编码来代替供应商信息，这样保证了采样机对所采的煤样的信息的屏蔽。在自动采样环节中，系统对每个集样桶或所使用的每个样袋用一个二维条码进行标注，产生的这个二维条码即是全系统中的采样编码（一次编码）。该二维条码包含所

35、装煤样的采集时间、供应商的可变编号、采样机编号、集样桶号等信息。4.5.2.3 计量管理燃料管理系统的计量采用了两种方式互相对比：1、水尺计量；2、皮带秤计量； 船运煤的计量当前主要是用水尺标高计量方式进行，该方式是根据阿基米德定律，通过检测船舶排水重量计算装卸货物的重量，是简化手续的一种方式。系统对这种计量的管理主要是在相关工作人员录入空船重量、固定存储量、船舶常数等船舶信息后，结合每次运输过程中的六面水尺数据、港口水密度等数据，对运煤重量进行自动计算，并利用误差分析方法、该船的运输历史数据等情况对运输重量进行复核，提高对计量准确性的判断。而简单的采用水尺计量的方式存在误差较大的问题，如水尺

36、通常标到分米级别，厘米位的判断需要人工估计、船舶压舱重量可变、水面上下存在一定的波动，因此单一靠水尺计量不利于对重量的精确计算。系统又采用与输煤皮带的皮带秤进行对接的方式，该方式直接获取卸煤后皮带秤所计量的重量，为皮带上的煤流重量进行累加后得到运输煤炭的总重量。皮带秤的计量受设计原因和现场环境的影响，同样存在计量偏差的问题，通过体积、密度和物料图形对重量进行一个反算，从而再次对计量结果进行复核。4.5.3 标准化验室管理系统4.5.3.1 制样来样登记制样来样登记是在采样完成后，采样人员将所采煤样转送到制样室时，制样室工作人员进行样品的接收、登记，并提示操作人员将煤样存入样品柜中的工作模块。煤

37、样存入样柜后，录入送样人信息，系统自动记录接样人、接样时间等信息，该次来样登记完成。系统在采样过程中将供应商信息进行屏蔽，采样机程序接收到的只是供应商的一个可变的编码，而采样机在封装后，系统打印条形码并粘贴到集样桶或样品袋上，对供应商和运煤测量再次进行了屏蔽。煤样在送到制样室后，通过扫描条形码，系统在后台自动查询供应商信息，仅仅提示操作人员将煤样放到某个存样柜或存放区域中，杜绝了操作人员因知道供应商后的部分违规行为。系统运行需要在制样室设置存样柜和条码读写装置等，配合视频监控，整个过程能够做到有效监管。4.5.3.2 合样及编码管理煤样合样是一个批次的煤样接收完成或所接收的煤样量达到一定的数量

38、后，系统提示当班制样操作人员将一个或几个柜内的煤样取出，按照同一供应商或同一矿点的煤样混合制样的过程。在该过程完成后，系统自动生成每个供应商的煤样的制样编码（二级编码），操作人员打印后粘贴在煤样袋或煤样瓶上，送交化验。合样的主要工作流程是：1、系统提示操作人员是否准备进行制样，操作人员确认需要开始制样；2、系统对样柜内满足制样条件的供应商的煤样生成合样归批清单；3、分供应商将合样归批信息在LED屏上显示，指导制样员从样柜取煤样；4、制样员取出一个供应商的样品时将每个煤样进行扫描，系统记录比对样品；5、一个供应商的样品取完，且制样员制样完成，可操作系统打印二级编码；6、重复4、5步工作，直到所有

39、供应商的煤样制备完成，向化验环节交接。在制样环节，需要制备0.2mm，3mm的多种煤样用于不同用途的化验，另外还需要保存存查样、纪检样等，因此，针对同一个供应商的不同用途的煤样二级编码，系统将使用相同的编码前缀，但是使用不同的标识号来进行区分。 4.5.3.3 存样控制管理1) 台帐管理功能 存备用煤样时，操作人员通过扫描样瓶上的条码标签，录入样品存放位置，保存数据时自动记录存样时间、存样人等信息，自动生成存样台帐。2) 定置管理功能 操作人员通过设置查询条件，可以查询需要查找的存查样的存放位置、存放时间等信息。3）到期提示功能 管理人员可以在系统中设置存查样到期时间间隔，在存样样品已经结算完

40、毕，达到设置的到期间隔以后，系统自动通过弹出提示窗口和发送系统提示短信的方式对管理人员进行提示，将到期存查样数据标注为红色。4） 销毁记录功能 系统自动采集燃料管理信息系统结算信息，结算后的批次来煤，符合销毁处理条件的提示存查样到期。存查样到期以后，可以对样品进行销毁处理。操作员对实际存样做销毁处理，同时在系统中对相关记录做销毁处理并将相关信息录入到系统中，如系统记录销毁时间、销毁人员，自动生成销毁台帐。5） 未到期销毁闭锁功能 未到期存查样系统默认为不可销毁。如操作人员进行销毁记录操作时，系统自动提示样品未到销毁时间，不能进行销毁操作，后续程序闭锁并弹出预警窗口进行提示。6）存样间控制 在系

41、统中设置制样间、存样间温度、湿度的正常范围，制样间、存样间实现温度、湿度自动调节功能，系统自动采集制样间、存样间的温度、湿度，将采集数据与系统中设置的正常范围进行对比，如果超出正常范围，系统闭锁及弹出报警窗口提示操作用户。4.5.3.4 化验来样登记化验来样登记是在煤样制样完成后，工作人员将制备的化验样转交到化验室的过程中进行交接、登记和后续处理的工作模块。化验人员在进行来样登记的时候，用条码扫描枪扫描样瓶上的二维条码标签，系统将样品的种类、粒度、数量、重量、时间等信息自动带入进行显示,化验室接样人可对样品记录和实际样品情况进行对比，如果存在较大差异可以拒绝对样品的接收，并进入异常处理申报。接

42、收样品完成后，班长或接样人用条码扫描枪扫描样瓶上的二维条码标签，同时根据需要选择三次编码，则系统自动生成样品对应的三次编码，如果样品符合必须进行平行样化验的条件，系统自动进行平行样编码。样品三次编码由两部分组成，第一部分为样品的编码，第二部分为相同样品编码的顺序号，这样进行平行样编码的时候，系统编码既能确保来源的一致性又能区分各自使用的不同。班长或技术员将计算机分配的编码与操作人员标签一道贴在试验瓶等容器上面。三次编码完成后，由化验班长分配化验任务，进入化验环节。4.5.3.5 称量数据管理管理员在系统中设置国标要求的样品重量参数，化验员接到样品后，在化验各项目时，将三次编码扫描进计算机系统，

43、按国标要求必须保证进行平行样化验。样品称量天平与计算机连接，在进行各项化验涉及的样品前后几次重量称重时，操作人员在天平上称量样品的重量，然后按天平上的数据传输按钮，系统自动采集天平重量，并对采集的重量按照系统中设置的参数进行数据正确性判断，如果符合标准则保存传输的样品称重数据，如果不符合则进行报警，在系统中弹出报警窗口，播放报警声音，进行颜色闪烁对操作人员和管理人员进行提示，同时自动发送报警短信给系统中设置的联系人的手机，在系统中自动记录此次异常报警的完整信息。4.5.3.6 煤质数据汇集煤质数据汇集主要是通过将化验仪器的操控电脑接入网络后，系统主控人员远程获取电脑中所保存的化验数据并提交，或

44、者直接通过仪器操控电脑将数据上传至数据库服务器中，从而实现所有化验指标的手动或自动汇集。化验数据通过主控人员远程获取并提交时的操作流程是：1、用户通过选择时间区间可实时的查阅到相关仪器的化验数据；2、经用户对有效的化验结果数据进行筛选再提交；3、在其提交的过程中系统自动判断其平行样是否超标；4、数据提交后，主控人员对数据进行再次比对确认，提交系统自动进行合并。煤样的所有指标提交并确认后，系统将根据提交上来的数据，包括平行样数据和多种指标数据，自动合并在不同的指标结果上，形成一条化验分析数据，由主控人员进行检查。所有的化验数据检查完成后，班长打印原始化验记录台帐表签字留底，系统将自动将校对后的化

45、验数据提交给燃料管理领导审核。另外，化验仪器数据提交的规则支持自定义，更加方便灵活的处理化验仪器所需更为精确的数据。如对于某些重要指标，设定必须做平行样化验，未做平行样化验，则系统自动认定单一样品检测值为无效数据，不进行上传，程序闭锁并进行语音提示或报警。当取数接口异常时，可手工录入数据（需特殊授权），需记录数据来源（取数、录入），录入人、录入人时间。4.5.3.7 化验数据审核系统按照工作程序建立化验结果内部二级以上审核制度，并把制度规范化和程序化，做到自查、互查、督查。化验室对出具的数据进行质量控制，化验部门主管领导对化验结果进行审核管理，设立多层次不同级别的访问权限以及对多种编码的不同解

46、码力度的管理，保证数据的完整性和保密性。化验数据审核主要是部门领导对通过化验室检查后的化验结果进行审核。根据管理需要，在数据审核阶段，系统能自动进行解码，与相关入厂、入炉的供应商进行匹配，再自动对化验数据与历史数据对比，另外根据热值、全水分、灰分、挥发分等数据的线性关系，对同一煤样的各个化验项目数据之间对比判断，对于与历史数据有较大差别的数据系统自动标注不同颜色进行提醒。在一些情况下，因管理需要系统提供对化验数据维护功能，实现对已“批准”的质量数据进行修改的功能（需单独授权），在用户修改数据时要求必须要说明原因进入修改审批流程。在数据完成审核后，能跟据用户自行设定的报告模版进行打印/生成指定的

47、报告单。报告单均配有报告唯一编码，用于标志报告的唯一性。4.5.3.8 化验煤质评估（预估与实测对比分析）化验煤质评估是对通过入厂前对煤质的预估和化验结果的对比分析，加强数据准确性判断和煤质预测能力。煤质预估是在煤炭运输工具进厂前，通过对船上的所装载的煤炭体积的测量，再结合多次计量的数据，计算运输工具上装载煤炭密度。系统针对某些区域、矿点的煤炭建立装载煤炭密度-煤质关系表，通过煤炭密度范围可以对煤质的分布区间进行定性判断。对于化验结果需要滞后的情况，如直接上煤、分区存放以及指导扣吨有重要意义。在一个批次的煤炭化验结果出来后，系统通过对化验煤质和预估煤质的对比可以起到多种作用：1、对化验煤质结果

48、进行定性校验。在某些情况下，如果化验结果与预估结果存在较大差异，那么可以通过对化验结果进行抽查、复查等方式对化验过程进行再判断。2、对预估煤质的准确性进行修正。在多次对煤炭密度-煤质关系表进行修正的同时，可以利用相关的数学模型对装载密度和煤质的关系进行拟合。通过这样的方式加强后续预估煤质的准确性。3、对计量器具的准确性进行预警。如果化验结果和煤质预估结果存在一定的偏差，但是化验结果值和煤质预估值可能都没有问题，那么可以对所使用的计量工具进行检查，在通常情况下计量工具由于存在定时检测的问题，所以计量工具可能存在计量偏差，通过前面多种问题的排查，可以对计量工具的准确性进行预警。4.5.4 数字化三

49、维煤场管理系统针对万州港电硬件配置位置及作用：1、激光扫描仪激光扫描仪为三维煤场动态测控系统数据采集主要传感器，用于获取煤场煤堆表面特征点三维坐标。旋转云台用于带动激光扫描仪旋转，实现煤场全范围的三维坐标采集。系统根据煤场实际结构及尺寸，选择使用扫描仪实现对煤场表面三维数据的实时采集。激光扫描仪按照一定频率发射激光线获取煤堆表面数据，并结合扫描仪激光器自身的旋转和旋转云台辅助旋转实现一定范围的数据快速采集。2、传感器安装位置：堆料机安全作业监测雷达传感器安装在堆料臂上，用于监测煤堆距离大臂高度，并随时对堆料作业安全距离进行预警。取料机安全作业监测超声波传感器安装在堆料臂的前端、中部、后端部位，

50、用于监测煤堆距离大臂高度及左右距离，并随时对取料作业安全距离进行预警。具体安装位置见下图：3、智控器智控器是集信号采集、调理、控制逻辑、协议解析为一体的高度集成专用设备。其由采集接口、调理单元、计算单元、控制单元、存储单元、解析单元、显示单元、输入输出单元、数据交换单元等组成。各类传感器信号经过输入输出单元接口进入，通过信号采集单元进行预处理后进入调理单元使信号稳定可靠；通过计算单元将电压、电流信号转换成数据存储和显示；外部协议指令通过解析单元转换成设备控制命令，由控制单元预定逻辑将设备动作指令向输入输出单元进行指令-信号转换实现设备一系列动作，完成外部协议指令。数据交换单元用于完成处理后数据

51、与上位系统的交换，通过数据交换单元临时交换实现实时数据采集、控制与数据交换隔离，保证实时数据和逻辑控制的高效运行。4、雷达传感器雷达传感器通过主动发射雷达电磁波，当雷达波在煤堆表面反射回来后检测反射波衰减程度及时间，计算出传感器与测量物体的距离。因堆煤时，大量的粉尘会在传感器与煤堆之间形成，采用雷达传感器可有效过滤因粉尘而造成测量误差。在本项目堆料臂使用3个雷达传感器分别设置直接向下、左侧、右侧实时测量距离，其用途保证堆料臂与煤堆直线、左右距离始终处于安全作业距离，保证大臂工作安全。5、超声波传感器超声波传感器通过主动发射20kHz以上声波，当声波在煤堆表面反射回来后检测反射波衰减程度及时间，

52、计算出传感器与测量物体的距离。因取煤时，粉尘不大，采用经济超声波传感器可满足取料臂与煤堆距离的测量。在本项目取料臂使用8个超声波传感器分别设置在大臂前端直接向下、左侧、右侧；大臂中部直接向下、左侧、右侧；大臂底部直接向下2个。4.5.4.1 煤场分区设置在系统中根据电厂实际情况和需要将煤场划分为若干区域，煤场的每个区域存放固定的一个矿或者几个矿的来煤。对于来煤单位多而煤场较小的单位，实施分区管理。通过多功能盘煤仪实现对煤场分区计算分层计算。根据段分层实现对燃煤的精确管理，包括精确取煤、精确计算入炉煤重量等。系统根据设置的堆放原则结合来煤单位签订合同的煤种、煤质以及历史煤炭质量，指导燃煤到指定的

53、分区进行堆放。船运煤在输煤皮带上由输煤程控人员进行远程程控或指导进行区域卸煤。用户可以在系统中模拟及预览煤场三维图形上堆放后效果。操作完毕以后系统自动调整整个煤场及每个分区中的煤炭的重量、质量信息，并自动接入化验室数据显示每块每层来煤的发热量、硫含量、水分、灰分、挥发分、灰熔点等信息，并更新煤场三维图形。4.5.4.2 卸煤预案卸煤预案是系统根据工作人员填报的来煤预报信息，综合煤场状况，利用三次配煤过程的第一次配煤算法，为各个供应商的来煤指定卸煤存放区域，经管理人员确定后下发输煤程控及煤场当班操作人员进行卸煤控制的功能模块。系统可设置为定时自动运行或根据用户输入手动运行，在第二天来煤前该项工作

54、完成。该功能模块的输入数据为来煤预报信息、煤场分区状况和直供或存煤选择项。系统以配煤专家系统中的第一次配煤为后台处理系统，主要输出是各个供应商的来煤所存放的煤场区域或直供到原煤仓的标号。预案计算完成后，系统提示相关管理人员对预案进行审核。卸煤预案通过审核后，系统保存预案数据，并通过短信消息将卸煤区域通知工作人员。4.5.4.3 上煤信息填报上煤信息是针对上煤的煤量进行录入，包括三个方面的内容：计划上煤量（总上煤量和分时上煤量）、实际上煤量（填报和测量数据）以及各项数据综合对比。系统根据日发电量要求和分时发电量要求，利用配煤专家系统的二级掺配煤算法，制定上煤掺配方案，管理人员审核上煤掺配方案，审

55、核通过后指导二次掺配煤方案执行。4.5.4.4 调度要求填报调度要求填报主要是在上煤掺配方案通过审核确定后，掺配方案结合煤场管理方案自动转化为调度要求，即在某一时间段内，操作人员在某一区域取煤，取的煤重量为多少。管理人员对需要上煤的总量和各个时间段需要上煤的量进行修改、确认，该数据在指导现场工作人员上煤的同时，作为各班组工作人员工作量的核定基础。8.3.2实际上煤填报实际上煤填报由现场当班操作人员录入，当班时操作机器上煤的时间和上煤量。8.3.3实测上煤量统计系统根据出煤场的堆体测量所测物料体积，结合煤炭重量计算操作人员实际上煤量。另外，系统根据所有原煤仓煤位变化，结合仓内煤炭密度计算入原煤仓

56、的煤量。通过两个数据对上煤量进行复核。8.3.4上煤量综合统计系统在得到上述的计划、实际上煤数据后，可对计划和实际上煤量进行对比，进行工作量的核定，同时可综合燃料的化验结果等数据形成下表所示的各个班组的上煤量综合统计表。白班筒仓存煤数据填报班组#1筒仓#2筒仓#3筒仓发热量(kj/kg)17162.6017999.8发热量（kcal/kg）410004300挥发份Vdaf(%)21025日期硫份(St,ar%)0.502.5交班煤位11 13配煤明细表掺配结果配煤时间时间(小时)供煤机组环给总量#1给煤量#2给煤量#3给煤量发热量(kj/kg)挥发份：Vdaf(%)硫份(St,ar%)8:252.00 #9#10500400 10017330 21.8 0.9 10:301.30 #1#2600200 40017721 23.7 1.8 12