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汽车煤验收智能监管系统应用和研究

编辑:   发布时间:2018-08-03

一、立项背景

(一)电煤价格不断上涨带来的挑战

    近年来,随着国家环保、节能减排力度不断加大,原煤价格不断上涨,燃煤成本占发电成本的百分之七十,火力发电厂成本不断增加,生存能力越来越弱。为增强企业生存能力,提高企业利润,降低燃煤成本势在必行。

火电企业的根本任务是发电,但如何最大化的降低成本,实现综合效益最大化,扭转当前的经营被动局面,这些都值得大家深入研究。面临徐塘电厂只有30万机组的严峻形势,电厂始终坚持以“经济效益”为中心,以发电“效益最大化”为原则,开展了以效益为中心的燃料智能管理体系的建设活动。通过调整煤源结构、降低运输成本,从而降低燃料成本,实现经济效益最大化。

(二)集团企业“价值思维、效益导向”政策的要求

    为践行“价值思维、效益导向”理念,徐塘电厂双管齐下,把配煤掺烧与降低运输成本相结合,为降低经营成本起到了一定的积极作用。

    随着电煤的价格上升,单纯依靠降低单一矿点或供应商的煤价已不现实,而要靠降低运输成本提升经济效益。

    徐塘电厂基本都采用火车运输方式,火车运输方便快捷但是成本高,为降低运输成本,徐塘电厂计划采用水路与汽车相结合的运输方式来降低燃煤成本。以往汽车煤进厂后,先经地磅称重,再进大煤场卸煤,在煤堆上进行人工采样。流程中存在大量漏洞,易出现人为作弊现象,导致企业利益受损。为此,徐塘电厂着手建设一套汽车煤验收监管系统。

 

二、项目内容

(一)智能验收监管子系统

    汽车煤入厂验收智能监管系统按一个主系统五个子系统模块的思路,分管理与现场作业两个层面。

    1、汽车煤闭环监管主系统

    管理人员通过浏览器进入系统,查询汽车煤入厂信息(包括入厂车辆状态、重量、各个关节点时间、照片等),同时可通过系统进行车辆黑白名单管理、煤场分区管理、煤种管理,根据厂内转运情况设定相应的超时超差报警值。

    防作弊手段:(1)超时报警。根据煤场以及现场情况,管理者设定从车辆入厂刷卡到车辆出厂交卡时间内,对入厂每个车辆及关键点时间(如计量称重、采样、煤场监卸等)进行全程监控。如果有车辆超出规定时间仍未完成相关流程,系统将报警信息通过手机发送至管理者,管理者可通过系统调看每个关键点相应照片,同时根据时间点查看相应视频,及时查看超时原因,同时还可以有效监督汽车煤入厂验收监管人员。(2)超差报警,在监管主系统中设定偏差值,如果港口毛重和皮重与入厂重超差设定值,通过短信发送超差报警,管理员通过调取系统照片和视频查看并分析偏差原因,若存在人为作弊因素,将通过系统进行锁定车辆同时纳入车辆黑名单,待处理后车辆方可放行。

    2、燃料验收监控子系统

    车辆全程无死角录像,提供车辆厂内作业追踪功能。可在系统调取某一天某一车辆入厂作业的全过程信息,系统支撑各作业环节的相关视频回放功能。

    3、出入厂管理子系统

    车辆入厂发卡,实现对入厂车辆的排队管理,引导车辆有序进厂,系统通过车牌识别装置将自动识别到的车牌信息与系统进行比对,对来车信息进行初步核实。信息确认无误后,通过对车辆、供应商、煤种等信息进行综合判定,自动办理入厂验票手续。验票成功,车辆驶入重车道进行排队称重。空车回皮后,驶入空车道至收发卡室,提交射频卡,打印磅单。

    4、计量控制子系统

    计量控制子系统为全自动无人值守计量系统,本系统会在计量过程中对车辆进行车牌识别,主动读取随车RFID卡并核对车辆信息,通过LED显示屏、网络音柱等设备,从视觉上、听觉上对司机入厂进行引导。控制道闸自动抬起落下、获取重量数据并显示重量曲线、异常报警等。

    防作弊手段:红外光栅对车辆停车位置进行校准,从而避免了司机利用地磅停车位置进行作弊的可能,防止停车差异造成计量误差;通过视频、抓拍、数据比对、系统报警,系统曲线判稳进行防作弊技术处理,最大限度保障计量的公正、公开、公平。

    5、采样控制子系统

    入厂煤汽车采样采用现场无人值守远程采样模式,通过设立自助采样终端由司机自助采样,当采样现场出现异常,司机亦可通过自助终端与管控中心进行实时交流。系统通过道闸对来车进行采样引导,通过视频对采样现场进行实时监控,通过RFID射频技术对来车信息进行自动校验,通过车牌识别对来车信息进行比对,通过拦车器对停车位置进行规范,利用超声波对停车位置进行检测,从而实现车辆自动定位、自动采样。

    防作弊手段:车牌识别同时读取射频卡与系统信息比对,视频监控、系统抓怕、照片上传等环节避免了换车采样作弊;同时采样点的随机布置、全程无人值守、一键采样环节避免了人为因素的干扰;集样桶的自动上锁、信息通过射频卡传输环节,实现了送样的安全,避免了送样过程中的作弊。

    6、煤场接卸子系统

    系统通过给接卸员配手持PDA,对车辆卸煤进行二次质检及信息进行确认,同时对卸煤通过PDA进行拍照上传。遇到煤质异常,可由PDA向管控中心发送煤质异常告警,由调度协调相关人员到场核实,并作出最终处理。

(二)入厂流程

    通过排队系统、计量系统、采样系统、监卸系统以及入厂刷卡、重车刷卡、采样刷卡、监控下卸煤、空车刷卡、出厂交卡打单等过程对入厂来煤进行接卸验收。

    1、发卡(收发卡区)

    驾驶员入厂之后在收发卡室提交港口过磅单,建立IC卡,矿发量、矿点、煤种、卸煤位置、车牌号等信息保存在IC卡中。

    2、重车排队入场(排队等候区)

    车辆排队管理主要通过实现对已发卡车辆的排队管理,引导车辆有序进厂,系统通过车牌识别系统对车辆进行入厂前信息确认,信息符合,打开道闸,车辆驶入重车车道进入称重区,同时进行抓怕,并记录入厂时间,从而达到引导车辆排队、进厂的目的。

    3、重车刷卡(计量区)

    此处为无人值守称重系统。a、车辆驶入计量区,红外线车位限位器启动,对越线车辆进行语音报警,并语音提示驾驶员过磅流程等信息;b、车辆停稳后,驾驶员实现不下车刷卡,车牌自动识别系统启动,并与卡内车牌信息对比,如不一致,判定卡为无效卡;c、在称重过程中,车辆上秤检测系统会自动检测车辆是否压秤;摄像系统自动抓拍车牌信息、车厢内部并记录过磅时间;自动判稳系统自动完成计量数据的取值;数据判别系统启动,与矿发量、历史数据进行对比,自动判断此次称重数据是否在合理的范围内,否则禁止计重并通知司机,同时通过短信发送报警至管理员手机;d、通过LED显示屏、网络音柱等设备,从视觉上、听觉上对司机入厂进行引导;e、重量自动进入系统并上传系统,同时保存于IC卡中。

    4、全自动无人值守采样(采样区)

    a、车辆停稳后进行车牌识别对比,信息一致,司机通过采样按钮一键采样,如信息不一致,将禁止采样,并通知管理员;b、车厢长宽高自动测量,机采装置根据车厢尺寸和重车重量随机布点采样,采样位置与采样点系统自动控制完成;c、采用给料皮带间隙给料技术,避免机采堵煤,以及机采采取无筛板筛条式破碎,自带防堵装置;d、取样桶采用自动封装写入信息,并上传系统;e、车牌、车厢采样点实景图自动抓拍上传系统,同时记录采样时间;f、制样时通过PDA读取集样桶信息,进行合样制样。

    5、煤场接卸管理(监卸区)

    重车进入指定场地进行卸煤,系统通过给接卸员配手持PDA,对车辆卸煤进行二次质检及信息进行确认,刷卡与拍照,并实时上传至监管系统,记录卸煤时间。遇到煤质异常,可由PDA向管控中心发送煤质异常告警,由调度协调相关人员到场核实,并作出最终处理。

    6、空车刷卡(计量区)

    流程等同重车刷卡,车牌识别与卡内信息对比同时记录空车计量时间。

    7、出厂交卡打单(收发卡区)

    读卡,对比卡内信息与系统上传信息一致性,并打印过磅单盖章后交给驾驶员,作为结算依据。

 

三、关键技术与创新点

    关键技术:

    超时超差报警:若车辆入厂刷卡到出厂交卡时间或者港口重量与厂内重量差,超过报警阈值,系统将报警同时通过短信发送至管理员,管理员可调取系统内车辆照片和视频进行追踪,分析偏差原因,若存在人为作弊因素,将通过系统锁定车辆同时纳入车辆黑名单,待处理后方可放行。集样桶自动上锁:集样桶采满样或者采样结束后,集样桶自动上锁,只有将集样桶运至制样间解码器才能将集样桶打开。采用自动上锁集样桶可以有效避免采样人员中途更换煤样,防止人为作弊。

    主要创新点:

    1、红外限位  2、计量自动判稳  3、车牌比对  4、无人值守远程采样  5、手持PDA  6、车辆厂内追踪

 

四、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

    与国内其他电厂汽车煤系统相比,徐塘企业汽车煤入厂验收智能监管系统实现全流程闭环管理模式,通过排队系统、计量系统、采样系统、监卸系统以及入厂刷卡、重车刷卡、采样刷卡、监控下卸煤、空车刷卡、出厂交卡打单等过程对入厂来煤进行接卸验收,该系统实现了人防、技防双控制的目的,大大降低了人为因素的风险。

 

五、应用情况

    徐塘企业汽车煤入厂验收智能监管系统自投用以来,对于提高燃料管理水平和打造“数字燃料”,发挥了重要的作用。同时优化了企业的煤源结构,也降低了燃料成本,明显提高了企业的经济效益。规避了人为作弊的风险,维护了企业形象。

 

主创人员:李  理、沈学忠、许  进

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