CN104714429A - 煤样实验数据采集分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤样实验数据采集分析系统及方法，该系统包括：煤样信息登记模块，用于记录煤样的基本信息和待测定指标；原始测量数据记录模块，用于记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；测量结果计算模块，用于对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；煤样实验报告生成模块，用于根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。上述技术方案将传统的实验室煤样检测及实验报告生成以电子化的方式进行改进，提高了工作效率和精度，减轻了实验人员的负担。

Description

煤样实验数据采集分析系统及方法

技术领域

本发明涉及电力行业煤质分析技术领域，特别涉及一种煤样实验数据采集分析系统及方法。

背景技术

在电网企业的生产活动中，煤样的检测实验分析是十分关键的环节。煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。在国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。

但长期以来，煤质检测分析工作中的各个环节如来样登记、实验原始记录、检测指标计算等，都由技术人员手工进行，生成纸质的流程文件，无法形成数字记录，从而无法对实验数据进行进一步的挖掘分析。

具体地，在传统的电力化学实验室煤质检测流程中，①检测工作中的各个环节如来样登记、实验原始记录、检测指标计算等，都由技术人员手工进行，生成纸质的流程文件，无法形成数字记录；②实验过程中需要保留不出现在最终报告中的纸质原始数据记录；③检测指标计算公式繁琐、步骤多，容易出现错误，需要多次复核；④检测完成后实验人员需要手工编写实验报告，并将计算后的实验数据填写在报告中。

传统的煤质检测工作的主要工作流程描述如下：

送检方送样至电科院，提供送样单据，包含所送样品的简要信息以及需要测定的样品指标；由实验室相关人员进行接收签字，并根据所送样品情况，在纸质的来样登记簿上登记本批来样的送检方、数量、类型、外观、重量、需进行的实验种类等具体信息；在之后的一段时间内，实验室技术人员分批次根据送检方要求，在实验室中对来样的相关待测指标进行指定的实验室检测项目，并在实验室中产生纸质的原始数据记录(大多数煤样检测实验室环境并不配备电脑，实验人员习惯于将原始数据记录于纸质原始记录表中)；技术人员根据多次测量结果获得平均值，并根据相关计算公式进行指定实验参数的计算工作，生成纸质的实验结果记录，最终手工制作实验报告。

综上所述，现有技术方案的主要缺点如下：

1)手工计算生成实验检测报告的过程中，各类数据均未进行数字化，从而难以形成数据信息进行后续利用。

2)由于送检方每次提供的样本与待检测指标都可能不同，因此无法使用固定的实验报告模板，每次需要用到的计算公式也不相同，实验人员负担较重。

发明内容

本发明提供了一种煤样实验数据采集分析系统，用以实现煤样检测流程的数据电子化、原始测量数据的自动化计算和实验报告的自动化生成，该系统包括：

煤样信息登记模块，用于记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

原始测量数据记录模块，与待测定指标相关的实验设备连接，用于记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

测量结果计算模块，用于对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；

煤样实验报告生成模块，用于根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述系统还包括：

实验报告推送模块，用于将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

实验报告存储模块，用于接收所述煤样电子实验报告并存储；

实验报告显示模块，用于显示所述煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述系统还包括：电子核查和签章模块，用于对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

在一个实施例中，上述系统还包括：实验设备标定模块，与各个实验室设备连接，用于对各个实验室设备进行标定。

在一个实施例中，上述系统还包括：

同一送样电厂煤样变化趋势分析模块，用于对同一送样电厂的同一煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图；

多送样电厂同一煤样变化趋势分析模块，用于对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图。

本发明还提供了一种煤样实验数据采集分析方法，用以实现煤样检测流程的数据电子化、原始测量数据的自动化计算和实验报告的自动化生成，该方法包括：

记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；

根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述方法还包括：

将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

接收所述煤样电子实验报告并存储；

显示所述煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述方法还包括：对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

在一个实施例中，上述方法还包括：实验设备标定模块，与各个实验室设备连接，用于对各个实验室设备进行标定。

在一个实施例中，上述方法还包括：

对同一送样电厂的各类型煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图；

对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图。

本发明技术方案，首先通过煤样信息登记模块记录煤样的基本信息和待测定指标，再通过原始测量数据记录模块，记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据，然后通过测量结果计算模块对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据，最后通过煤样实验报告生成模块，根据煤样的基本信息、原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告，因此，通过上述技术方案，本发明将传统的实验室煤样检测及实验报告生成以电子化的方式进行改进，在实验人员不进行重复数据录入工作的前提下，实现了煤样检测流程的数据电子化、原始数据的自动化计算和实验报告的自动化生成，提高了工作效率和精度，减轻了实验人员的负担。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中煤样实验数据采集分析系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中煤样实验数据采集分析方法的流程示意图；

图3是本发明实施例中同一送样电厂的同一煤样的各个指标的历史数据分析趋势图；

图4是本发明实施例中多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势横向对比分析趋势图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明面向电力化学煤专业煤质检测实验室流程，将原有的实验室煤质检测流程中手工记录于纸质档案的数据进行信息化存储，将原有实验中各类数值计算改为自动计算，并在完成相关实验数据录入后，可以通过简单的文字编辑生成电子报告。在积累了一定数量的实验数据后，可以对部分指标进行数据挖掘，根据客户送检煤样的变化，可以对其未来可能出现的问题进行预判。下面进行详细说明。

图1是本发明实施例中煤样实验数据采集分析系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：

煤样信息登记模块02，用于记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

原始测量数据记录模块04，与待测定指标相关的实验设备连接，用于记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

测量结果计算模块06，用于对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；

煤样实验报告生成模块08，用于根据煤样的基本信息、原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

本发明技术方案，首先通过煤样信息登记模块记录煤样的基本信息和待测定指标，再通过原始测量数据记录模块，记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据，然后通过测量结果计算模块对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行自动计算，得到煤样测量结果计算数据，最后通过煤样实验报告生成模块，根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。因此，本发明技术方案将传统的实验室煤样检测及实验报告生成以电子化的方式进行改进，在实验人员不进行重复数据录入工作的前提下，实现了原始数据的自动化计算和实验报告的自动化生成，提高了工作效率和精度，减轻了实验人员的负担。

具体实施时，实验人员使用本系统进行煤质实验室测定的详细流程如下：

首先，实验人员在系统中新增一份空白报告，系统将根据规则自动生成报告编号，并要求实验人员填写相关电厂，送检部门等信息，技术人员根据来样信息进行来样登记，记录送样电厂、样品类型、需要对样品进行的实验等信息，登记后将显示入库的样品详情。在登记了煤样信息后，技术人员针对样品待测指标进行测试，测试的原始数据结果可以直接从实验设备传输至本系统中，或由实验人员一次性输入至本系统中。然后，将需要进行计算的测试数据的加权平均结果填入本系统中进行计算，计算后系统将会按照相应的保留规则获得不同精度的计算结果，这样就可以保证煤样检测结果的精度。由于一次实验会测得某个样品的多个指标，而通常给送样方的报告中不需要包括所有结果。在获得了实验计算数据后，实验人员可以根据需要选择哪些数据需要导出，生成电子实验报告。

具体实施时，本发明中的实验设备可以包括：热量计、煤的磨损指数测定仪、测硫仪、热重分析仪、元素分析仪等等。

现有技术中，技术人员根据实验结果记录，生成纸质的样品实验报告，由实验室相关负责人进行校订并签字后，提交给送检方。检验报告需经过多级审核方可发布，在实验检测过程中，需要将特定格式的原始数据记录进行一段时间的保留，以满足相关实验室资质认定(ISO/IEC17025、GB/T15481等)的要求。而部分原始数据作为中间数据，并不会出现在最终的样品实验报告中。实验报告中的相关结果需要通过相关负责人的校订/确认，并进行签章，方可作为有效的实验材料进行提交和保存。

考虑到上述技术问题，发明人对上述系统做出了进一步的改进，在一个实施例中，上述系统还可以包括：

实验报告推送模块，用于将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

实验报告存储模块，用于接收所述煤样电子实验报告并存储；

实验报告显示模块，用于显示所述煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述系统还可以包括：

电子核查和签章模块，用于对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

具体实施时，通过上述实验报告推送模块，数据导出生成电子实验报告后，实验人员可以在系统内将报告推送给相关负责人，进行核查和签章。经过审阅签章后的报告将自动生成不可修改的最终版，供具有权限的用户查阅和下载，与现有技术相比较，本发明实施例，可以通过上述模块，推送给相关负责人进行电子审核，提高了工作效率。

在一个实施例中，上述系统还可以包括：

实验设备标定模块，与各个实验室设备连接，用于对各个实验室设备进行标定。

具体实施时，本发明还将实验室设备的标定纳入管理，可以在系统中对使用的实验设备进行选定，并提示技术人员对即将过期的设备进行标定。

现有技术中，对于送检方而言，其多年的样品检测数据存在于纸质材料中，难以进行定量的比较和趋势分析，也没有途径获得与其他客户同类样品检测的横向比较结果，从而难以找到自身问题，进行技术升级。

同时，对于某一客户而言，这种传统的煤样实验检测也存在问题。比如，①同一客户多年来的煤样实验数据存在于多份纸质实验报告中，未经过数字化因而难以进行历史对比，难以追踪样品相关数据指标的变化趋势，从而无法预判电厂燃料、设备可能出现的问题；②也较难比较不同电厂间的同类样品指标的差别，通过横向比较推动设备改造或技术更新等。

考虑到上述技术问题，发明人针对上述系统做了进一步的改进：在一个实施例中，上述系统还可以包括：

同一送样电厂煤样变化趋势分析模块，用于对同一送样电厂的同一煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图；

多送样电厂同一煤样变化趋势分析模块，用于对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图。

具体实施时，如图3所示，使用本发明提供的煤样实验数据采集分析系统，技术人员可以对电厂送样的历史报告中的任意指标进行趋势分析，通过选择报告中的样品，及对样品进行的实验项目和所测指标，可以获得该电厂某样品多指标在一个历史时期内的变化趋势图线。

具体实施时，如图4所示，使用本发明提供的煤样实验数据采集分析系统，也可以对多个电厂某类样品的任意指标在过去一段时间的变化趋势进行横向对比，帮助为电厂提供横向标杆，指导其进行技术升级。

其中，在图3和图4中MJ20141、MJ2014167和MJ2014168等代表的是煤样的编号。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种煤样实验数据采集分析方法，如下面的实施例所述。由于煤样实验数据采集分析方法解决问题的原理与煤样实验数据采集分析系统相似，因此煤样实验数据采集分析方法的实施可以参见煤样实验数据采集分析系统的实施，重复之处不再赘述。以上所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以上实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图2是本发明实施例中煤样实验数据采集分析方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

步骤102：记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

步骤103：对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算；

步骤104：根据煤样的基本信息、原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述方法还包括：

将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

接收所述煤样电子实验报告并存储；

显示所述煤样电子实验报告。

在一个实施例中，上述方法还包括：对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

在一个实施例中，上述方法还可以包括：对各个实验室设备进行标定。

在一个实施例中，上述方法还可以包括：对同一送样电厂的各类型煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图，该趋势图可以是如图3所示的曲线图，也可以是其他类型的趋势图；

对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图，该趋势图可以是如图4所示的曲线图，也可以是其他类型的趋势图。

综上所述，本发明技术方案，可以通过勾选的方式选择某个样品要在实验报告中显示的指标，并针对所选指标自动匹配公式进行计算，并在实验报告中自动排版显示。将实验室设备管理纳入检测流程，可以在系统中选择标定合格的设备进行试验。可以对单一客户的任意类型样品的任意指标进行历史数据分析，也可以比较多个客户多个共有指标的变化趋势和绝对数值，分析结果均以图形化的方式进行展现。

本发明技术方案相比现行主流技术方案，在以下几个方面进行了改进：

(1)将传统的实验室煤样检测及实验报告生成以电子化的方式进行改进，在实验人员不进行重复数据录入工作的前提下，实现了原始数据的自动化计算和实验报告的自动化生成，减少了计算的错误率，减轻了实验人员的负担。

(2)对客户的煤样实验检测数据进行分析，通过纵向的历史数据趋势分析和横向的多客户间指标数据比较，并进行图形化展示，为客户的设备改造和技术更新提供线索和建议。

(3)对实验室实验环境和设备状态进行管理，并在系统内进行标准化设备的标定提醒。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤样实验数据采集分析系统，其特征在于，包括：

煤样信息登记模块，用于记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

原始测量数据记录模块，与待测定指标相关的实验设备连接，用于记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

测量结果计算模块，用于对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；

煤样实验报告生成模块，用于根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

实验报告推送模块，用于将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

实验报告存储模块，用于接收所述煤样电子实验报告并存储；

实验报告显示模块，用于显示所述煤样电子实验报告。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：

电子核查和签章模块，用于对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

实验设备标定模块，与各个实验室设备连接，用于对各个实验室设备进行标定。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

同一送样电厂煤样变化趋势分析模块，用于对同一送样电厂的同一煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图；

多送样电厂同一煤样变化趋势分析模块，用于对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图。

6.一种煤样实验数据采集分析方法，其特征在于，包括：

记录煤样的基本信息和待测定指标；所述基本信息包括：送样电厂、送检部门、样品的类型、外观、数量和重量其中之一或任意组合；

记录对煤样的待测定指标进行测量后产生的原始测量数据；

对原始测量数据中需要进行计算的测量数据通过相对应的公式进行计算，得到煤样测量结果计算数据；

根据煤样的基本信息、煤样原始测量数据和煤样测量结果计算数据，自动生成煤样电子实验报告。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述煤样电子实验报告推送给负责人；

接收所述煤样电子实验报告并存储；

显示所述煤样电子实验报告。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述煤样电子实验报告进行电子核查和签章。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

实验设备标定模块，与各个实验室设备连接，用于对各个实验室设备进行标定。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

对同一送样电厂的各类型煤样的各个指标的历史数据进行趋势分析，生成相应的趋势图；

对多个送样电厂同一煤样的共有指标的历史数据变化趋势进行横向对比分析，生成相应的对比趋势图。