2024电力企业燃料智慧一体机体平台建设方案

电力企业燃料智慧一体机体平台建设方案2024.12.31CATALOG1

项目背景2

项目总体介绍5

应用情况4

燃料智能一体化平台3

燃料调度中心项目背景第一部分项目背景4/40燃料在火电企业的重要性多种因素干扰数据真实性粗放式管理制约管理提升燃料占火电企业70%以上的成本国家对环保的管控力度越来越强燃煤对机组安全性有重要意义燃料供应市场环境复杂，外界干预因素较重掺杂使假的手段不断翻新很多燃料数据采用人工填报的方式，数据真实性大打折扣水分差、厂炉差难以管到位燃料管控流程没有全覆盖、全闭环业务数据没有形成数据链，很难追溯项目情况5/40XXXXX集团作为中央特大型能源电力企业，每年使用2亿吨左右的燃料，费用超过千亿元，对企业效益影响巨大，但由于经营区域广、资产规模大、管理链条长，电力燃料从购买、验收、使用到核算付款，环节众多、管理分散，“采制化存”自动化程度不高、煤场精细化手段滞后，全流程数字化、智能化水平较低，无法满足“清洁低碳、安全高效”现代能源体系对技术发展与集团化管控的要求。XXXXX集团公司投入了三百多名控制、生产、燃料、信息等专业技术人员，利用新一代信息技术与燃料工业化深度融合，研发涵盖燃料计划、采购、计量、采制、化验、煤场堆取、配煤掺烧、统计结算、成本核算、煤款支付等燃料全过程智能化管控系统，实现了从集团公司、分子公司、基层电厂三级责任主体的燃料全过程、全要素、全业务智能化管控技术创新，取得了数十项原创性科技成果。项目总体介绍第二部分降低安全风险发电煤耗燃料采购成本运营成本环保排放劳动强度量质纠纷廉政风险工作人员数量业务平台生产设备管控流程安全管控能力现场掌控力度燃料管控水平操作规范化企业形象管理水平工作效率盈利能力数据安全性燃料管控体系建设目标提升业务架构8/40智能燃料管控体系业务流程行业标准管理规程计量设备采样设备制化设备其他设备燃料管控平台燃料调度中心数据自下而上管控自上而下基层电厂集团公司（分子公司）设备设施层燃料管控平台燃料信息系统现场执行层采样设备计量设备制样设备化验设备输煤设备其他设备煤场信息系统入厂验收监管标准化验室智能配煤掺烧移动应用设备集控中心智能调度自动计量系统视频门禁自动盘煤系统斗轮机无人值守煤场温度监测成本分析合同管理验收管理结算管理核算管理统计分析业务管理层燃料调度中心集中管控层计划调运

智能采购

质量监督

指标分析

市场预测

电子采购热值差管控

水分差管控

经营监管

移动应用

数据中心

大屏展示功能架构燃料调度中心第三部分燃料核心业务管控通过与电厂燃料管理系统数据

对接，实现人工采样、热值差、盘点分析等核心业务的直接管控。提高集团公司层面对发电企业的监督和管理综合分析与数据挖掘通过对归集数据清洗、分类，建模，从市场、供应商、电厂等不同角度对计划、采购、调运，结算等环节多维度分析，实现对燃料业务流、信息流、资金流深度钻取与跟踪运营智能辅助实现对企业燃料经营成果、业绩考核管理评价；根据场景提供自定义模板及智能生成工具，辅助报告自动化生成11数据核心归集实现业务数据集中归口，为大

数据分析提供支撑；通过应用区块链技术实现节点数据检验，数据溯源燃料调度中心燃料调度中心的总体目标需求是实现燃料管理业务的全流程、全覆盖，以燃料供应链为主线，将供应商、燃料采购、交易、库存、调运、价格和质量等管理贯穿其中，构成基层电厂操作、分子公司管理和集团监控、决策三位一体的业务运行体系，支持“集中规划、共同参与、分散操作、规范交易、统一调运、全程透明”的燃料管理模式。业务需求总体示意图实现燃料采购业务全流程、全覆盖实现管理与交易的一体化实现集中与分散的一体化体现业务管理分层分流的概念实现基于大屏可视化的综合管理平台实现燃料库存自动告急、集团侧统一协调资源、进行优化调运功能燃料调度中心主页主页燃料调度中心入厂验收综合分析燃料调度中心合同兑现分析燃料调度中心月结算分析燃料调度中心火车煤计量查询燃料调度中心月度采购计划燃料调度中心配煤掺烧分析燃料调度中心价格对标燃料调度中心燃料调度中心成本核算应用于燃料调度中心大屏幕使用，是展示燃料调度指挥中心的“窗口”，也是大唐集团公司对外宣传，展示发展成果与形象的重要平台。实现企业介绍、燃料管控等功能，并以图形方式进行直观显示。大屏展示大屏展示大屏展示大屏展示大屏展示燃料电子采购平台是一个面向全集团三级责任主体、燃料供应商的开放、透明的B2B电子商务平台，通过系统平台实现网上招投标、电子采购等功能，融合燃料调度中心系统，为集团燃料采购业务提供一个对外的电子采购窗口。对集团三级责任主体燃料采购业务进行有效支撑，提高燃料采购效率，降低燃料采购成本，规范燃料采购行为，是燃料调度中心的重要组成部分。燃料电子采购平台电子采购平台实现目标1、价值思维、效益导向、阳光采购。2、比价采购、低价优先3、公平、公正、公开建设意义1、增加燃料采购透明度2、拓宽燃料采购渠道3、基于“比价采购、低价优先”原则，降低燃料采购成本4、增强燃料供应商管理5、增强对采购过程的监督电子采购平台电子采购平台电子采购平台2014-2016燃料调度中心一期建设自2014年10月启动，于2016年4月完成竣工验收。

其中燃料电子竞价平台自2014年6月启动，于2015年6月完成竣工验收。2017-2019燃料调度中心二期建设自2017年10月启动，于2019年7月完成竣工验收。2020-2021燃料统一业务管控平台建设于2020年6月启动燃料调度中心二期燃料统一业务管控平台燃料调度中心一期燃料调度中心燃料智能一体化平台第四部分01既是生产作业系统02又是信息管理系统03还是数据采集系统对燃料计量、采样、制样、化验、接卸、堆取、掺配、输送、燃烧等生产作业环节的每一个过程进行实时在线物联网控制。对实时采集到的各个环节实时作业相关数据、门禁视频等海量信息进行大数据分析，建立实时应用的统计报表、管理台帐。直接从计量、采制、化验、输煤等设备上采集原始数据，极大降低了人工录入数据的劳动强度，更保证了数据的真实、可靠。燃料信息系统燃料管理信息系统入厂验收系统智慧煤场标准化验室燃料集控中心移动应用关系数据库实时/历史数据库输煤程控数据总线设备设施门禁视频移动应用数据上传燃料信息系统燃料管理信息系统是从电厂燃料管理的实际需求出发进行总体规划、设计的集燃料等各环节业务于一体的信息化系统。即可用于分子公司，也可用于基层发电企业的燃料管理，功能涵盖铁路运输、水路运输、汽车运输等各种运输方式，能够实现发电企业燃料从计划、采购、合同、调运、存储、质检、耗用、计量、核算、结算等所有燃料管理职能全部信息化管理。为决策者提供及时有效的分析决策手段，大大降低燃料

经营成本，提高企业的经营效益。计划采购耗用质检存储调运计量合同结算燃料信息系统实现发电企业燃料管理信息化、数字化实现燃料数据管理的全范围覆盖，杜绝信息孤岛为管理层提供统计分析、决策支持实现燃料数据不落地，自动采集燃料管理信息系统实现发电企业燃料业务的全过程规范化管理燃料信息系统燃料管理信息系统暂估管理核算管理结算管理成本分析厂内费用计划管理数量验收供应商管理合同管理质量验收供应商评价调运管理工作流管理矿点管理耗用管理综合查询告警闭锁管理采购管理统计分析基础数据设置燃料信息系统合同管理燃料信息系统计划管理燃料信息系统入厂验收监管汽车煤入厂验收监管根据汽车煤的业务流程及特点，实现汽车煤入厂验收过程管理和监控。火车煤入厂验收监管根据火车煤的业务流程及特点，实现汽车煤入厂验收过程管理和监控。管道煤入厂验收监管根据管道煤的业务流程及特点，实现汽车煤入厂验收过程管理和监控。船运煤入厂验收监管根据船运煤的业务流程及特点，实现汽车煤入厂验收过程管理和监控。入厂验收系统出入厂监卸采样计量出入厂计量汽车无人值守计量系统，是对汽车衡上位机进行改造，管理流程固化，通过集成周边设备，如拦车器/车号识别器、防震动仪、红外对射、LED屏、语音播报器、摄像头等，进行信息交互、设备联锁控制，实现无人值守、全数字化、全自动闭环管理，确保数据准确、真实可靠。采样汽车全自动采样系统，主要是通过集成采样机设备、智能道闸、汽车车号识别仪或者射频读卡器、语音播报、LED屏等设备，实现与汽车入厂登记系统的无缝对接，采样方案自动生成，采样点随机等全自动无人干预采集煤样。汽车出入厂管理包含三种模式：入厂登记客户端、自助入厂一体机、移动APP；主要是通过软硬件相结合，实现汽车来煤信息登记，将来

煤的供应商、矿点、煤种等等信息上传系统，便于后续入厂环节进行。并且在汽车完成相应验收流程后，自动打印磅单，出厂放行。监卸依靠工业手持式PDA和汽车监卸

APP，现场监卸人员可以实时记录车辆监卸情况；可在APP上进行扣矸扣杂操作，并支持现场取证拍照上传。入厂验收系统支持射频卡和车牌两种方式司机可通过收发卡机实现自助登记集成拦车器、LED、语音设备、红绿灯等外围设备支持司机APP预入厂登记自动识别车牌号码。对车辆信息进行身份鉴别出厂自动打印磅单自动入出厂系统

支持射频卡和车牌两种方式集成拦车器、LED、语音设备、红绿灯等外围设备自动称重并上传计量结果。对车辆状态进行自动判断具备计量过程符合性判断

具备对入厂煤、转场煤、非煤物资的计量

火车煤、管道煤、船运煤自动从计量设备采集数据自动计量系统支持射频卡和车牌两种方式

集成拦车器、LED、语音设备、红绿灯、摄像头等外围设备管控平台自动生成采样方案。

采样机根据采样方案自动采样燃煤关键信息屏蔽采样机由平台随机分配

采样结果实时监控，异常时产生告警和闭锁自动采样系统根据煤场规划自动匹配卸煤位置具备卸煤区指引，司机按提示驶往卸煤区 煤场入口可集成拦车器、LED、语音设备、红绿灯等外围设备，对入场车辆进行控制

自动判断车辆状态，异常时产生闭锁。可上传图片及扣吨信息具备PDA卸煤登记入厂验收系统火车煤计量查询入厂验收系统入厂质量验收综合台账入厂验收系统智慧煤场现场作业系统煤场信息系统智能配煤掺烧全自动盘煤斗轮机识址廊道机器人巡检煤场温度监测出入库管理库存管理盘点管理收耗存明细统计分析出入库自动计算煤场设备斗轮机无人值守雾化抑尘系统斗轮机输煤皮带皮带秤犁煤器盘煤仪测温设备环保设备煤场自动巡检系统通过专业的测温仪器和云台，实现测温探头的有序、定时移动，达到煤场各区温度的自动检测和报警斗轮机无人值守系统通过斗轮机高精度定位、激光盘煤、自动控制、实时视频实现煤场斗轮机的自动堆料和自动取料操作，提升煤场的自动化，降低人员的劳动强度智能配煤掺烧系统整合数字化煤场数据、锅炉运行数据，通过综合成本最优、历史最优配煤以

及分磨掺烧的方式实现配煤决策，并根据锅炉性能指标、安全指标以及环保指标建立掺烧经济、安全、环保评价模型.全自动盘煤系统利用激光扫描仪，对煤场内的料堆进行高精度扫描，并利用智能化建模技术对料堆进行数值化重建，用以获得高精度料堆数字化模型，得出煤堆体积，计算盘煤数据斗轮机定位系统针对不同的煤场环境，提供多样的识址定位技术,满足煤场不同环境需求，实现对煤场分区的虚拟化建模，斗轮机抓斗的识址定位，精确掌握斗轮机所取煤堆的煤质信息煤场出入库自动计算系统通过获取输煤程控的犁煤器、皮带机、三通挡板信号，进行上煤路径组合判

断，结合斗轮机识址定位，皮带秤计量数据，实现煤场的分炉分仓自动计量智慧煤场煤场信息管理系统煤场分区管理煤场量质价调整煤场三维查看

皮带秤校验煤场转场管理入场卸煤方案入炉计量查询煤场入库统计煤场出库台账入炉煤采样管理煤场出库其他耗用管理入炉煤送样登记出入存明细盘点管理入炉煤编码打印厂炉热值差盘点分析入炉管理厂炉水分差煤场信息系统煤场出入存明细煤场信息系统库存实时数据查询煤场信息系统煤场模拟三维展示煤场信息系统煤场实景三维展示智能配煤掺烧以发电企业效益为导向，在保证锅炉安全稳定运行、机组按计划带负荷以及污染物排放达标的前提下，整合数字化煤场数据、锅炉运行数据，通过综合成本最优、历史最优配煤以及分磨掺烧的方式实现配煤决策，并根据锅炉性能指标、安全指标以及环保指标建立掺烧经济、安全、环保评价模型，对掺烧效果进行多维度评价，从而建立配煤掺烧全过程评价体系，提高掺烧效益，实现精细化管理。智能配煤掺烧配煤掺烧优化模型机组工况煤质特性燃烧特性排放特性掺烧煤种掺配目标综合考虑机组工况、混煤特性（煤质特性、燃烧特性、排放特性）等因素，对选定的掺配目标进行自动寻优计算，得到满足机组运行各项要求的最优配煤方案，并生成配煤调度单，用于指导上煤。智能配煤掺烧智能配煤掺烧扫描仪安装在干煤棚顶部基础数据处理1、激光扫描仪全煤场覆盖；2、点云处理、数值化建模，采用三角剖分算法实现模型构建。3、智能拼接算法，实现多扫描仪数据智能无缝拼接，一体化建模。全自动盘煤煤场成像处理1、基于点云处理生成的模型进行图形渲染、成像现场还原；2、模型修补以及噪点（粉尘干扰数据、斗轮机干扰数据）去除等。3、斗轮机设备姿态数据接入，所有画面整合，实现煤场3D现场还原，同步展示。

4、煤场截面、剖面展示等。全自动盘煤煤场盘点定时采集、触发采集等多种作业模式；体积盘库计算灵活：可框选特定料堆统计；可按物料种类统计；全煤场收、耗、存数据展示；体积盘、存系统数据自动更新；煤场截面、剖面展示等；盘点报告自动生成。全自动盘煤编码器定位方式通过在斗轮机的运动机构上加装编码器，实现斗轮机的定位。优点：造价低，精度较高；缺点：可靠性差卫星定位方式通过卫星信号实现斗轮机的定位。优点：造价比较低，实施周期端；缺点：不适用封闭煤场UWB定位方式通过无线载波通信技术实现斗轮机的定位。优点：造价较低，精度较高；缺点：定位距离有限制编码电缆定位方式通过在斗轮机的加装有源编码电缆实现斗轮机的定位。优点：可靠性好，精度高；缺点：造价较高斗轮机定位斗轮机定位系统斗轮机输出斗轮机位置行程转角俯仰显示斗轮机位置斗轮机定位斗轮机定位目标操作方式斗轮机操作方式远程控制方式对斗轮机的控制安全目标防止斗轮机发生碰撞等安全事故就地自动手工自动防碰撞斗轮机无人值守斗轮机无人值守系统自动堆料自动取料远程遥控实时信号监测作业过程回放PLC控制总线激光扫描斗轮机定位实时视频防碰撞监测双数据链路斗轮机无人值守PLCPLC1#斗轮机2#斗轮机交换机工作员备运站点工作员站控制服务站点斗轮机无人值守自动巡检：行程预置，无需看管自动巡测。自动预警：煤堆温度异常自动报警，自动保存，提供报警位置信息。远程控制：实现煤场内煤堆表层温度的远程分析、监视。煤堆高温探测报警红外自动监测系统预留告警硬接点，并可接至综合自动化系统或远动设备，提供消防、预警等远动报警接口。系统软件通过归集前端设备传回来的基本信息，如视频画面、温度信息、事件报警类型等重要信息，自动记录煤场状态，并按每日、每周、每月生成报表。煤场自动巡检煤场自动巡检信号分析出库计算入库计算入库自动计算根据卸煤沟皮带、三通、斗轮机位置等信号，自

动计算煤场入库量设备信号分析存储了全部信号的历史数据，可根据历史信号对设备进行分析入炉计算出库自动计算根据皮带、皮带秤、三

通、斗轮机位置等信号，自动计算煤场出库量入炉自动计算根据卸皮带、三通、皮带秤、犁煤器等信号，自动计算分炉分班量出入库自动计算信号采集程序自动计算程序煤场信息系统输煤皮带输煤设备信号三通皮带秤犁煤器斗轮机出入库自动计算出入库自动计算雾化抑尘系统微米级微雾抑尘装置是由喷嘴特殊内部结构设计使液体和气体均匀混合,能够产生微细液滴尺寸的喷雾。通常,通过増加气体压力或则降低液体压力均可以得更加微细的液滴喷雾,从而导致较高的气体流动率液体流率比，产生5-50µm的微细水雾颗粒喷向起尘点，使水雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞、粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降,达到抑尘的作用。制样过程管理化验数据采集系统存样管理制样过程管理以智能化的制样设备为支撑，

结合流程化管控技术、信息化接口，实现煤样信息加密，报警闭锁，煤样制样过程管控。并支持传统人工制样方法和过程的在线管理。存样管理实现了煤样编码信息化、自动化管理、取样人员权限管理、实时记录煤样存取过程、实时监控存查样状态、自动提醒清理到期煤样等功能。既支持自动存样设备，也支持传统的货仓式人工存样方式。化验数据管理以国标为计算依据，自动对化验原始数据进行计算，形成化验报告。并对化验过程中的时间、化验项、样品重量、样品粒度、标定数据等信息采集，形成化验过程台账。化验数据采集通过专用的数据采集设备，实现从化验仪器上自动采集原始化验数据。化验数据管理标准化验室气动传输环境管理交接样管理化验任务分配煤样分拣抽样管理化验设备管理化验存查样管理交接样管理制样过程管理抽样管理化验台账制样方案管理制样台账化验数据核查化验数据采集存查样管理告警闭锁化验报告管理化验报告综合查询煤样送样登记全自动制样化验数据分析第三方报告管理制样管理化验管理标准化验室存查样管理标准化验室化验数据核查标准化验室设备标定管理标准化验室燃料设备集中管控平台，作为智能燃料管控平台中的一个独立系统，可单独部署、使用，将燃料业务相关的设备纳入到管理范畴，实现遥测、遥信、遥控、遥视的管理目标。其主要特点如下：底层设备实时监测，故障状态即时提醒，设备管理一目了然2对燃料管理流程进行集中、可视化展现；流程清晰，精准管理1业务节点与视频联动挂钩，远程实时掌握现场动态3业务节点语音对讲全覆盖，实现远程指导、警示、纠错4燃料集控中心集控中心主界面燃料集控中心采样机监控燃料集控中心汽车衡监控燃料集控中心数字化煤场煤区温度过高库存煤量低于警戒线。。。。。。32项

7项

19项8项！入厂验收车辆在厂停留超时运煤车辆超载。。。。。。！！数字化验室送样超时Xx分析样制样超时。。。。。。！其他XX设备超时未检定XX房间温度超上限。。。。。。报警与闭锁为了及时提醒用户有关燃料管理业务过程中的各种异常信息，智能燃料管控平台提供了丰富的报警功能。智能燃料管控平台告警信息平台页面展示APP消息推送手机短信提示报警与闭锁为了规范现场的操作、提高燃料业务的管控力度，智能燃料管控平台具有严格的流程闭锁功能。当业务数据或业务过程不符合既定规则时，系统除产生告警外，还会对当前的流程进行闭锁。不能进行下一个环节的操作。直到闭锁被具有权限的用户解除闭锁为止。流程闭锁煤样重量异常报警与闭锁燃料数据涉及量、质、价等敏感的数据，这是数据都属于企业的保密范畴。另外，智能燃料管控平台中还会产生许多的过程数据，如入采样方案数据、煤样采制过程数据、原始化验数据等等，这些数据对燃煤的结算价格会产生间接的影响。因此，系统平台的安全性和燃料数据的安全性是一个非常重要的方面。除网络安全管理和操作系统安全管控外，智能燃料管控平台从应用层面和数据库层面采用多种措施，提升安全性。安全管理加密传输智能燃料管控平台中的业务数据在内网的传输过程中钧采用HTTPS方式，数据加密后再进行传输，防止数据被窃取和篡改。身份鉴别采用严格的二级身份验证机制。防止非法用户登录系统，亦能防止合法用户查看非授权数据。采样方案快照对采样方案数据进行快照存储，在下发采样方案时进行方案数据比对，一旦发现采样方案被篡改，可及时闭锁车辆。数据库链接加密软件平台中所有数据库链接信息均采用加密信息。防止数据库账号和密码泄露。应用层面安全管理数据审计在数据库中对计量、化验等关键数据进行后台审计，一旦数据发生有异常，可及时产生告警。实时备份智能燃料管控平台设有主、从两个数据库，互为备份，防止数据库崩溃造成的数据丢失。白名单通过增加白名单，控制能够连接数据服务器的电脑。保证数据库服务器的安全。数据库隐藏在整个内网中，各个客户端电脑只能和应用服务器交互。客户端电脑不能直接访问数据库服务器。数据层面安全管理移动应用平台第五部分通过在智能燃料管控平台中纳入移动应用平台，使得发电企业对运煤车辆的监控延伸到了厂外，提升了电厂对车辆的管控力度。APP移动应用分三种用户：电厂用户、供应商、司机。其中，供应商和司机账号可由电厂管理员设置是否启用。预

磅

消入

单

息厂

查

推登

询

送记APP应用平台APP授权后台计量日报煤

消质

息报

推告

送计采进消统统。量样耗息计计。查查存推日月。询询查送报报询司机供应商电厂用户移动应用平台集团公司内网互联网集团公司外网互联网前置机防火墙交换机交换机单向隔离装置单向隔离装置防火墙前置机后置机后置机服务器服务器服务器服务器网络拓扑移动应用平台1实现了数据不落地，核心数据全部从仪器设备端直接采集应，杜用绝效了果人工-燃录料入数带据来管的理弊平端台，既保证了数据的准确性，又降低了人员的劳动强度。2通过引入自动出入厂登记、自动采样、自动计量、实现了燃料管理的自动化、智能化，明显提高了工作效率，减少了人力投入，降低了企业的运营成本。3统一了操作方法，规范了业务流程，堵塞了造假使假的途径，降低了现场作