(国电汉川发电有限公司 湖北武汉 430034)
摘要：随着发电行业改革的不断深入，煤炭价格的市场化，雾霾天气的日益严重，火力发电企业的竞争力、节能降耗、环境保护等各方面压力巨大，生产经营形势十分严峻。这就需要企业管理更加科学、精细，需要先进、科学的信息系统作为技术支撑。燃料管理作为火力发电企业生产经营的主要内容之一，燃料成本占整个发电成本的80%左右。为了提高企业的经济效益与竞争力，就必须在燃料管理上挖潜增效，必须规避燃料采购、验收、结算等经营管理过程中的各种人为干预与作弊因素，必须科学配煤掺烧以降低煤耗，只有这样才能真正的降低成本，环保达标，提高盈利。本文针对火力发电企业燃料集约化、精细化管控的需要，分析并设计了燃料智能化全面管控一体化信息系统。
关键词：燃料管理；智能；一体化信息系统
1燃料管理存在的问题
1）数据采集、统计、分析等基础数据交换靠手工完成，自动化程度较低。多数企业还停留在Excel、Word等一些办公软件应用基础上，需要大量的数据录入工作，数据准确性差，分析维度和深度有限。
2）燃料监管与分析不到位、不及时，“信息孤岛”现象严重、信息共享性差。尚未采用系统论的观点综合考虑燃料采制化、结算、煤场、掺烧、采购、监督与统计、分析等各业务环节的关联，使得目前燃料管理的各个环节信息不共享，没有充分发挥物联网、计算机网络、数据库等信息技术的优势，实现信息共享与燃料管理和监督全过程的物物相连。
3）样品采集封装、结算、煤场管理、配比掺烧等关键业务处理靠人工完成，不规范、不准确，工业化与信息化融合有待提升。没有实现燃料采样封装自动化、煤场三维实时盘煤与配比掺烧的智能化与计划、采购、调度、计量、制样、化验、结算、经营分析等核心业务的管理信息化深入融合，人为干预因素多、核心信息容易泄露（如泄露来煤火车的供应商信息）、易作弊（如采样、制样、化验等关键业务环节作假或换样）、煤场进耗存管理混乱、不规范、不准确，配比掺烧不科学、不经济、不环保，速度慢、效率低且易错、人员劳动强度较大、需要大量人力资源等。
4）燃料监督与业务管理脱节，缺乏健全的管控体系与切实有效的手段，信息化应用不深入。没有建立燃料从计划、采购、调运、进厂检斤、检质（采样、制样、化验）、煤场进耗存、掺烧、商务结算、经营分析到全过程监督等各环节无缝关联的管控体系与工具，还未建成燃料智能全面管控一体化信息系统，实现无人干预的自动化采样封装、商务结算、数字化煤场与智能掺烧及经营分析、监督，形成强有力、无漏洞的监管与经营手段，有效杜绝各种人为操作的可能与信息的不对称、不共享。
2燃料智能全面管控一体化信息系统总体架构
2.1系统组成
燃料管控一体化信息系统主要由自动采样封装控制子系统、燃料管理信息子系统（ManagementInformation System，MIS）与燃料监督管理信息子系统（以下简称“监督MIS”）组成，其中自动采样封装控制子系统采用C/S架构，其他均为B/S架构。
该系统采用物联网、计算机网络、数据库、无线通信等技术，将翻车机控制系统、输煤程控系统、采样封装机系统、轨道衡计量系统、燃料MIS与监督MIS及射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）读写卡器通过数据交换无缝集成组建成燃料管控物联网，实现各环节的信息交换、跟踪、识别和紧密关联。
2.2系统间的无缝对接
1）燃料MIS通过接口机实时自动采集火车过衡时间、车号、重量等信息，以及来煤火车进入的翻车机号，随机生成RFID加密密钥，将这些信息实时发送至自动采样封装控制系统与监督MIS。
2）自动采样封装控制系统以接收到燃料MIS发送的信息为主索引，自动生成采样封装计划，与输煤程控系统、翻车机控制系统进行信息交互，采集相关数据并通过逻辑分析指挥采样机、封装机、协调工作，同时将主键信息写入RFID与样品一起封装，商务结算样与监督备查样两者采集样品比例分别对应采样机缩分器出口的80%和20%。
3）燃料MIS与监督MIS使用无线PDA分别识别RFID卡，实现样品分样与制样，制样完毕后，监督MIS发送制样二维码信息至燃料MIS，以便接收化验数据，化验员扫描制样二维码生成化验码，燃料MIS自动采集样品化验数据并经过三级审核后解码化验数据，即供应商、供煤数量、供煤质量关系一一对应，系统根据合同条款自动生成结算单，同时监督MIS在接收燃料MIS发送的监督样与商务样化验数据后自动进行分析、比对，提供化验指标差异分析、样品溯源等统计分析功能。
2.3系统主要功能模块
2.3.1自动采样封装控制系统
在采样与封装管理功能中，采样管理主要实现对燃料采样设备的管理与控制，封装管理主要实现对燃料采样后打包封装机的管理与控制，接口管理主要实现采样、封装与外界设备、系统的数据交换管理。
2.3.2燃料MIS
燃料MIS通过标准接口实时自动采集火车过衡信息（过衡时间、车号、重量等）与过衡火车进入的翻车机号及样品化验数据，并将火车过衡、随机生成的RFID卡密钥等相关信息实时发送至自动采样封装控制系统与监督MIS，实现样品自动采样封装、RFID卡样品属性信息智能读写以及二维码制样、化验三级编码体系、样品质量智能校核、三维数字化煤场等功能，通过火车过衡时间与火车货票录入，系统可自动唯一确定来车煤炭供应商信息，并自动生成结算单。燃料MIS实现从燃料计划、采购合同、检斤（过衡称重）、检质（采、制、化）、煤场进耗存、结算、供应商评价与统计分析到监督各个环节的物物无缝关联，集控制系统、MIS、OLAP、DSS的特点于一体，并为管理决策层的燃料管理决策提供数据支撑与分析工具。
2.3.3监督MIS
监督MIS主要功能是实现煤炭监督备查样品采样、制样、化验等有关功能，并自动采集商务结算样数据，建立以商务结算样、监督备查样为主线的数据交互、对比、查询与统计分析的燃料监督体系。该系统通过对基础数据、生产设备状态与化验数据的采集，实现监督样（又称“备查样”）在监督MIS中进行制、化等业务流程的流转、编解码与同一批次商务结算样化验数据自动校核、智能统计、分析，对同一批次的商务结算样、监督备查样任意热值差大于200 K时列入异常，统一记录异常数据，分析各供应商的来车时间段比例、对应制样人员比例、化验人员比例等，将采样、分样、制样、化验数据进行统一整理与多维度智能分析，对设备采样进行实时监视，使采制化流程各项数据或指标以各种图像形式直观、形象地展现，从而形成独立的体系以达到监督目的，形成了对燃料样品的全过程跟踪、分析与监督。
3应用效果
以2×1 000 MW机组燃煤发电厂为例，初步测算，每年可使入炉煤与入厂煤热值差有效控制在0~30 Cal/g，为企业规避采样、制样、化验环节人为风险产生的经济效益约2800万元；样品采集后实时封装，减少水分损失约30 kCal/kg，每年可产生经济效益约1000万元；系统可智能化无人值守运行，减少了大量采制化工作人员，每年可产生经济效益约200万元，3项合计可为企业每年产生经济效益约4000万元，具有很强的应用价值。
本系统的成功应用，有效地遏制了燃料计量、采样、制样、检验、结算等各环节人为作弊行为，切实有效地提升了公司经济效益，但火力发电厂燃料管理领域还有许多业务环节有待深入挖潜。
4结语
本文从火力发电企业经营现状与燃料监管的实际出发,分析并设计了燃料智能全面管控一体化信息系统。系统规避了人为各种因素带来的诸多问题，还原了燃料的真实成本，大大提高了经济效益，满足发电企业对燃料管控的需求，为火力发电企业、煤炭行业提供了科学化、精细化的燃料管理解决方案。
参考文献：
[1]李华东.能源行业燃料管理信息系统设计与实现[D].济南:山东大学，2018.
[2]孙文君.发电企业燃料自动监管系统设计及应用[D].天津:天津大学，2017.
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