煤电企业数字化煤场动态管理的研究与应用

阐述燃煤发电企业数字化煤场动态信息管理系统建设项目的建设思路,旨在建立一个能适应现代化专业化管理和发展需要的体系,具有实用、安全、可靠的基于组件技术的扩展的信息化管理平台。

煤炭作为燃煤电厂最大的成本,理应及时的掌握有关煤炭的各种信息。目前,由于各个电厂燃料供应的煤种非常复杂,一般情况下为十几种,甚至是二十几种之多,给煤炭管理、生产管理带来巨大的困难,对煤炭实施数字化管理是历史的选择,只有实现煤炭的数字化,及时掌控煤炭信息,才能更好的为生产、为经营、为成本管理提供数据支持。实现燃煤电厂燃料的供、耗、存信息系统的数字化、网络化、智能化,使动态成本管理成为可能,为生产管理精细化、实时化提供数据支持。根据煤炭管理的特点,设计煤炭管理信息流程,将煤炭管理所涉及到的各个环节有机的联系起来,建立以入厂煤验收信息、煤场布局、煤场库存、燃料掺配方式、入炉煤管理、制粉系统、设备工况、锅炉燃烧系统、脱硫系统、与反馈等信息为基础,服务于电厂的电力生产、燃料供应和燃料管理的动态信息管理系统,促进管理、效益双提升。

一、概述

随着电力体制改革,煤电博弈日益激烈,煤炭行业市场化使得燃煤电厂的煤价大幅提升,直接导致燃料成本的增加,发电企业的利润大幅降低,甚至亏损。由于煤种的复杂多变,给燃烧系统的稳定带来很大影响,也给机组的稳定运行形成威胁。如何加强对燃煤的管理、科学的掺配、实时的监控,实现成本的有效控制,及时掌握生产信息,采取科学有效的信息化管理手段来增加效益,因此,建立一套燃煤电厂数字化煤场数字化动态管理系统势在必行。

为加快系统的开发速度、节约开发成本、确保开发质量,我们采用了统一的“组件平台”标准作为建设各期应用系统的基础,同时考虑到可使不同的开发商和硬件厂商各自功能各异但易融合的应用系统,从根本上杜绝“信息孤岛”的发生。具有实时的可能性  图示:统一组件平台示意图

二、项目作用与意义

(一)建立煤场数字化动态管理信息系统是对电厂主业务系统如:FAM的有力支持。服务于燃料全过程管理,能够有效减少人力投入,提高工作效率,优化煤炭供应,有效地服务于生产,更好的以生产为导向,与煤炭需求紧密的结合起来,提升经济效益,起到丰富和完善FAM系统要求的“精准化”管理模式的作用,使FAM系统功能再次得到拓展。

(二)煤场数字化动态管理信息系统是燃料管理信息化建设的重要应用组成。这些系统的投资回报,将在今后的系统资源管理和利用等多方面得到检验。这套系统的成功建设,将为燃煤电厂煤场动态管理数字化建设积累宝贵的经验,同时也可以起到示范作用。

(三)煤场数字化动态管理信息系统的建设,就是要通过数字信息化建设,形成一个能支持电厂燃料集中管理和决策、协同工作的、功能完善的、集成的数字化系统,他是全面实现燃料管理信息化的总体解决方案。是对电力企业信息化、数字化建设规划的有力践行。它必将会对燃煤系统管理带来非常深刻的影响,实现对煤炭管理的精细化,也就能够从中增加收益,从而为降低煤耗提供强大的数据支撑。

三、系统功能特点

   (一)以三维立体图形方式展示煤场状态,按照煤质分层、分堆堆放展示存煤信息,通过拖放、点击或按钮方式调整多视角从堆场图形正面、侧面等角度浏览存煤数据信息。 

   (二)可通过饼状图显示煤场按煤种、矿点、供煤单位等不同分类的构成分析,并列表显示存煤的数量和化验数据。

   (三)根据工作需要实施最优堆取煤方案,有效的将锅炉运行、入炉掺配、存储管理和煤炭采购串联起来,服务于燃料全过程管理。(见下图)

 

    四、系统目标

 建立一套以燃料数据为基础的,通过数据分析,自动生成常用报表,提供数据统计分析,供财务、计划等部门决策分析用的先进的煤场数字化动态信息管理系统。该数字化煤场管理系统主要包含:计划管理、驻矿信息管理、入场煤管理、地煤沟管理、煤场管理、筒仓管理、入炉管理、化验管理、查询分析管理和手机短信管理等模块。原则性流程设计:采用模块化设计,分为四个阶段,1、轨道衡----煤场 2、煤场----筒仓、皮带秤 3、原煤仓---煤粉仓  4、煤粉仓---炉膛

   五、数字化煤场动态管理系统平台总体设计

   (一)设计原则

1.遵循相关规范或标准

遵循J2EE、XML、JDBC、EJB、SNMP、HTTP、TCP/IP、SSL等业界主流标准

2.采用先进和成熟的技术

要求应用软件采用三层体系结构,使用XML规范作为信息交互的标准,充分吸收国际厂商的先进经验,并且采用先进、成熟的软硬件应用支撑平台及相关标准作为我方系统的基础。

3.可灵活的与其他系统集成

要求系统应采用基于工业标准的技术,方便与其他系统的集成。

4. 快速开发/快速修改的原则

要求系统应提供灵活的二次开发平台,在面向组件的应用框架上,能够在不影响系统情况下快速开发新业务、增加新功能,同时提供方便地对业务进行修改和动态加载的支持,保障应用系统应能够方便支持集中的版本控制与升级管理。

5.具有良好的可扩展性

要求能够支持硬件、系统软件、应用软件多个层面的可扩展性,通过负载平衡、快速开发/重组、业务参数配置、业务功能二次开发等多个方面使得系统可以支持未来不断变化的特征。

6.平台无关性

系统应能够适应多种主流主机平台、数据库平台、中间件平台,具有较强的跨系统平台的能力。

7.安全性和可靠性

系统应能保证数据安全一致,高度可靠,应提供多种检查和处理手段,保证系统的准确性。针对主机、数据库、网络、应用等各层次制定相应的安全策略和可靠性策略保障系统的安全性和可靠性。

8.用户操作方便的原则

系统应提供统一的界面风格,可为每个用户群,包括客户,提供一个一致的、个性化定制的和易于使用的操作界面。

    (二)总体结构

应用信息系统平台是面向组件的B/S(浏览器服务器)应用模式的平台,使构建企业级B/S模式应用系统不再复杂,提供可灵活扩展的应用架构,改变软件的生产方式,可以快速地搭建高质量、易扩展的企业级应用并持续积累软件知识财富。

应用信息系统平台采用业界推崇的基于开放标准的J2EE的技术路线,提供组件开发、组件管理与组装、调试部署、运行、应用管理的一体化应用基础平台,除了提供基本的应用组件外还提供了面向领域的业务组件;基于构建企业级应用时,可采用高可复用的组件化方式进行组件组装开发,满足发电企业的业务需求,形成业务逻辑,将业务逻辑与页面组装形成应用,如果直接复用业务组件则可以进一步提高数字化煤场信息系统的生产率和系统软件的扩展性。

   (三)技术路线

平台的技术要遵循主流的技术方向,以获得最小的集成、维护、移植成本,技术路线选择如下表:

信息系统稳定与高性能技术

分层组件模型

XML数据总线技术

数据字典技术

组件引擎

缓存技术

动态组件加载技术

可视化开发及页面控件

分级日志记录、跟踪

信息系统遵循的标准技术或规范

基于J2EE体系

XML技术

Web Services与SOA标准

基于Eclipse平台插件化开发

Log4j

JAXB

CVS团队开发支持

WfMC

MVC应用框架

JMX

SOAP

 

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