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0～1600t/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。
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。
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，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。
