CN105955217A - 一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法及装置，该装置包括以下步骤：S1、燃料入厂；S2、随机采样多组煤样；S3、化验仪器化验每个煤样得到化验数；S4、将化验数据上传至汇聚服务器的第一网卡，汇聚服务器通过化验数据计算燃料分析数据；S5、从汇聚服务器将燃料分析数据通过第二网卡传递给公司网络。本发明由于化验仪器和汇聚服务器上的第一网卡共同组成化验网络，而汇聚服务器上的第二网卡连通公司网络，所以公司网络与化验网络不通过网络连通，所以化验网络中的化验数据和最终计算的燃料分析数据不会被篡改，数据安全性高，且结果准确，还同时提高化验室的工作效率、降低工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭燃料检验技术领域，更具体地说，特别涉及一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法及装置。
背景技术
现火力发电厂生产成本控制越来越严，越来越精确，要求煤质化验精确性越来越高。为保证入厂煤、入炉煤指标的精确性，目前火力发电厂采取增加采样频次和化验频次的管理手段来保证煤质化验尽量与实际相符，但增加了燃料化验人员的采样、制样、化验、计算、录入等工作量，其中化验室化验员每天2人用时3小时进行化验数据的手工计算、核对及上报工作(共计6小时/天)，一旦出现数据计算或录入错误，对公司带来的巨大的损失和燃料纠纷。
在燃料入厂煤采样环节过程中，避免“内外串通”，“固定点”采样等可能的“人为风险”导致公司利益受到损害的发生，需要对入厂煤的采样点进行管理。如何实现采样人员、采样点随机分配、化验数据自动传输至信息化系统，并计算各项指标，实现采样、化验数据的准确、可靠，同时提高化验室的工作效率、降低工作强度，成为燃料管理亟待解决的重要课题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，通过在燃料入厂以后随机采样多组煤样，并且将多组煤样通过化验仪器化验后，将化验数据传输至汇聚服务器的第一网卡，汇聚服务器从第一网卡接收到化验数据后计算燃料分析数据，然后燃料分析数据通过汇聚服务器上的第二网卡发送给公司网络。
本发明的第二目的在于提供一种实现上述火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法的装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，包括以下步骤：
S1、燃料入厂；
S2、随机采样多组煤样；
S3、化验仪器化验每个煤样得到化验数据；
S4、将化验数据上传至汇聚服务器的第一网卡，汇聚服务器通过化验数据计算燃料分析数据；
S5、从汇聚服务器将燃料分析数据通过第二网卡传递给公司网络。
进一步地，所述化验数据包括弹桶发热量Qbad、全水份数据Mt、空干基水分数据Mad、灰份数据Aad、挥发份数据Vad、硫份数据Stad，所述燃料分析数据包括干燥无灰基挥发份值Vdaf、空干基固定碳含量FCad、空干基氢值Had、空干基高位发热量Qgrad和收到基低位发热量Qnetvar。
进一步地，所述干燥无灰基挥发份值Vdaf＝100/(100-Mad-Aad)*Vad；
所述空干基固定碳含量FCad＝100-(Mad+Aad+Vad)；
当干燥无灰基挥发份值Vdaf≤24％时，Hdaf＝Vdaf/(0.1462*Vdaf+1.1124)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100；
当干燥无灰基挥发份值Vdaf>24％，且焦渣特性为3-8号烟煤时，Hdaf＝Vdaf/(0.114*Vdaf+2.24)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100；
空干基高位发热量Qgrad＝Qbad-(94.1*Stad+@*Qbad)；
其中当Qbad≤16.70MJ/kg时，@＝0.0010；
当16.70MJ/kg＜Qbad≤25.10MJ/kg时，@＝0.0012；
当Qbad＞25.10MJ/kg时,@＝0.0016；
收到基低位发热量Qnetvar＝(Qgrad-206*Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23*Mt。
进一步地，所述步骤S5中，汇聚服务器将燃料分析数据经过非对称加密算法加密以后，通过第二网卡传递给公司网络。
进一步地，所述步骤S5中，汇聚服务器首先控制第二网卡连接公司网络，将燃料分析数据发送给公司网络，然后控制第二网卡与公司网络断开。
进一步地，所述步骤S5中，汇聚服务器控制第二网卡与公司网络断开后切断第二网卡电源。
为了实现本发明的第二目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种实现上述火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法的装置，包括以下部件:
多个化验仪器，用于检测煤样，并得到化验数据；
网关设备，用于组建化验数据传输网络；
汇聚服务器，用于计算燃料分析数据；
第一网卡，用于接收化验数据；
第二网卡，用于连接公司网络；
所述第一网卡和第二网卡均安装在汇聚服务器上，多个所述化验仪器和第一网卡均与网关设备连接，第二网卡与公司网络连接。
进一步地，所述第二网卡通过数据存储服务器与公司网络连接。
进一步地，所述化验仪器包括水分检测仪、工业分析仪、硫化验仪和热量仪。
进一步地，所述汇聚服务器包括控制模块、数据接收模块、计算模块、存储模块、打印模块、数据发送模块、加密模块和电源控制模块，所述数据接收模块、计算模块、存储模块、打印模块、数据发送模块、加密模块、电源控制模块均与所述控制模块连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在燃料入厂以后，工作人员随机采样多组煤样，然后将每个煤样通过化验仪器化验，得到化验数据，化验数据传递给第一网卡，汇聚服务器接收第一网卡接收到的化验数据，并计算燃料分析数据，燃料分析数据最终通过第二网卡发送给公司网络，由于化验仪器和汇聚服务器上的第一网卡共同组成化验网络，而汇聚服务器上的第二网卡连通公司网络，所以公司网络与化验网络不通过网络连通，所以化验网络中的化验数据和最终计算的燃料分析数据不会被篡改，数据安全性高，且结果准确，而员工需要该燃料分析数据时，可以从公司网络上调取存储在公司网络上的燃料分析数据，该方法自动化程度高，还同时提高化验室的工作效率、降低工作强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法的方法流程图；
图2是本发明的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理装置的结构示意图；
图3是本发明中汇聚服务器的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
为了达到本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：
参阅图1所示，本发明提供的一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，包括以下步骤：
S1、燃料入厂；
S2、随机采样多组煤样；
S3、化验仪器1化验每个煤样得到化验数据；
S4、将化验数据上传至汇聚服务器3的第一网卡4，汇聚服务器3通过化验数据计算燃料分析数据；
S5、从汇聚服务器3将燃料分析数据通过第二网卡4传递给公司网络。
通过在燃料入厂以后，工作人员随机采样多组煤样，然后将每个煤样通过化验仪器1化验，得到化验数据，化验数据传递给第一网卡4，汇聚服务器3接收第一网卡4接收到的化验数据，并计算燃料分析数据，燃料分析数据最终通过第二网卡5发送给公司网络，由于化验仪器1和汇聚服务器3上的第一网卡4共同组成化验网络，而汇聚服务器3上的第二网卡5连通公司网络，所以公司网络与化验网络不通过网络连通，所以化验网络中的化验数据和最终计算的燃料分析数据不会被篡改，数据安全性高，且结果准确，而员工需要该燃料分析数据时，可以从公司网络上调取存储在公司网络上的燃料分析数据，该方法自动化程度高，还同时提高化验室的工作效率、降低工作强度。
由于分析采样过程中可能存在的人为风险有：采样人员采集供应商指定位置的优质煤煤样，这样化验数据热值高于实际来煤热值，导致公司利益受损。为解决采样人员现场采样时采集供应商指定位置煤样问题，步骤S2中，随机指定采样人员采样随机目标地点的煤样，由于一般都是通过火车输送燃料，所以采样地点为多个随机车厢中的随机煤层中采样。在接到采样通知时，采样班长创建一份采样任务单，单据生成时，自动抽取采样方案和采样人员，具体采样点和采样人员都是有系统随机分配，可有效避免人为有意定点采样。对于采样人员，公司采取不定期轮换，即调配到不同的班次，采样方案不定期更新，最大程度上保证公司利益。
为了进一步提高数据安全性，防止燃料分析数据被篡改，所述步骤S5中，汇聚服务器4将燃料分析数据经过非对称加密算法加密以后，通过第二网卡5传递给公司网络，通过数据加密以后，只有公司网络中的特定设备可以解密该燃料分析数据，能够有效的防止该燃料分析数据在公司网络存储时被恶意篡改。即使有专业人士能够连接至该燃料分析数据也无法将加密的数据有效的修改，修改后的数据会出现乱码、无法读取等错误，员工在调取数据时，很容易能够发现数据被篡改。
优选的，所述步骤S5中，汇聚服务器3首先控制第二网卡5连接公司网络，将燃料分析数据发送给公司网络，然后控制第二网卡5与公司网络断开，所以在汇聚服务器3向公司网络传递燃料分析数据时只是短时间内联网，一但上传完毕以后切断该网络，使得汇聚服务器3与化验仪器1组成自己单独的网络，不与外界任何网络连接，只有当特定安全员需要对燃料分析数据产生怀疑时，可以通过该汇聚服务器3重新获取燃料分析数据查验，通过该方法，仅仅只有安全员一人可以接触汇聚服务器3中的数据，燃料分析数据的安全率大大提高。最优的，汇聚服务器3控制第二网卡5与公司网络断开后切断第二网卡电源，更进一步的提高了数据安全。
本实施例中，化验数据通过量热仪、定硫仪、工分仪检测煤样获得，化验数据包括弹桶发热量Qbad、全水份数据Mt、空干基水分数据Mad、灰份数据Aad、挥发份数据Vad、硫份数据Stad。燃料分析数据通过化验数据计算获得，燃料分析数据包括干燥无灰基挥发份值Vdaf、空干基固定碳含量FCad、空干基氢值Had、空干基高位发热量Qgrad和收到基低位发热量Qnetvar。
化验数据采集后，进行最终燃煤化验结果的计算，其中根据化验业务的不同，量热仪、定硫仪、工分仪每个样化验两遍，如化验偏差率可以接受，则取两个化验结果的平均值做为最终化验结果。具体计算方法如下：
(1)干燥无灰基挥发份值Vdaf：
注：Mad、Aad、Vad是平均过后的值；
Vdaf＝100/(100-Mad-Aad)*Vad。
(2)空干基固定碳含量FCad：
注：Mad、Aad、Vad是平均过后的值；
FCad＝100-(Mad+Aad+Vad)。
(3)空干基氢值Had：
当干燥无灰基挥发份值Vdaf≤24％时，Hdaf＝Vdaf/(0.1462*Vdaf+1.1124)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100；
当干燥无灰基挥发份值Vdaf>24％，且焦渣特性为3-8号烟煤时，Hdaf＝Vdaf/(0.114*Vdaf+2.24)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100。
(4)空干基高位发热量Qgrad：
弹桶发热量Qbad不计算平均值；
Qgrad＝Qbad-(94.1*Stad+@*Qbad)；
其中当Qbad≤16.70MJ/kg时，@＝0.0010；
当16.70MJ/kg＜Qbad≤25.10MJ/kg时，@＝0.0012；
当Qbad＞25.10MJ/kg时,@＝0.0016；
(5)收到基低位发热量Qnetvar：
注：空干基高位发热量计算时不需将弹桶发热量平均后计算得出；空干基高位发
热量计算出收到基低位发热量后，再将低位发热量进行平均；
Qnetvar＝(Qgrad-206*Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23*Mt。
计算完毕后，打印煤质化验报告留存，全过程无人工参与，避免错误的发生。
参阅图2所示，一种实现上述火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法的装置，包括以下部件:
多个化验仪器1，用于检测煤样，并得到化验数据；
网关设备2，用于组建化验数据传输网络；
汇聚服务器3，用于计算燃料分析数据；
第一网卡4，用于接收化验数据；
第二网卡5，用于连接公司网络；
第一网卡4和第二网卡5均安装在汇聚服务器3上，多个化验仪器1和第一网卡4均与网关设备2连接，第二网卡5与公司网络连接。
实现数据上传的必要条件是数据通讯畅通，为实现化验数据可以传输，需把各独立的化验仪器1组网连接，需增加一台网关设备2。该网关设备2可以是路由器或交换机。为避免化验仪器1和公司网络互联互通，杜绝安全隐患，布置一台汇聚服务器3(普通PC即可)，本方案采用化验仪器单独组网，规划独立网段172.172.172.XX，和公司网络不通讯，只和汇聚服务器3中的第一网卡4在同一网段，汇聚服务器3的第二网卡经过带路由功能的防火墙，连接公司网络用于数据上传，可以避免因网络安全原因导致的数据篡改风险，即避免了化验网络与公司网络连通，并且计算的燃料分析数据可以传输至公司网络。
在本实施例中，第二网卡5通过数据存储服务器1与公司网络连接。数据存储模块1用于存储燃料分析数据。化验仪器1包括水分检测仪、工业分析仪、硫化验仪和热量仪。
汇聚服务器3包括控制模块31、数据接收模块32、计算模块33、存储模块34、打印模块35、数据发送模块36、加密模块37和电源控制模块38，数据接收模块32、计算模块33、存储模块34、打印模块35、数据发送模块36、加密模块37和电源控制模块38均与控制模块31连接。数据接收模块32与第一网卡4连接，接收化验数据，化验数据通过计算模块33计算得到燃料分析数据，通过打印模块35可以打印燃料分析数据留存，而存储模块34可以存储该燃料分析数据，并且燃料分析数据通过数据发送模块36发送至公司网络，加密模块37用于燃料分析数据经过非对称加密算法加密，而电源控制模块38用于控制第二网卡5的电源开关。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、燃料入厂；
S2、随机采样多组煤样；
S3、化验仪器(1)化验每个煤样得到化验数据；
S4、将化验数据上传至汇聚服务器(3)的第一网卡(4)，汇聚服务器(3)通过化验数据计算燃料分析数据；
S5、从汇聚服务器(3)将燃料分析数据通过第二网卡(5)传递给公司网络。
2.根据权利要求1所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于，所述化验数据包括弹桶发热量Qbad、全水份数据Mt、空干基水分数据Mad、灰份数据Aad、挥发份数据Vad、硫份数据Stad，所述燃料分析数据包括干燥无灰基挥发份值Vdaf、空干基固定碳含量FCad、空干基氢值Had、空干基高位发热量Qgrad和收到基低位发热量Qnetvar。
3.根据权利要求2所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于：
所述干燥无灰基挥发份值Vdaf＝100/(100-Mad-Aad)*Vad；
所述空干基固定碳含量FCad＝100-(Mad+Aad+Vad)；
当干燥无灰基挥发份值Vdaf≤24％时，Hdaf＝Vdaf/(0.1462*Vdaf+1.1124)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100；
当干燥无灰基挥发份值Vdaf>24％，且焦渣特性为3-8号烟煤时，Hdaf＝Vdaf/(0.114*Vdaf+2.24)；
空干基氢值Had＝Hdaf*(100-Mad-Aad)/100；
空干基高位发热量Qgrad＝Qbad-(94.1*Stad+@*Qbad)；
其中当Qbad≤16.70MJ/kg时，@＝0.0010；
当16.70MJ/kg＜Qbad≤25.10MJ/kg时，@＝0.0012；
当Qbad＞25.10MJ/kg时,@＝0.0016；
收到基低位发热量Qnetvar＝(Qgrad-206*Had)*(100-Mt)/(100-Mad)-23*Mt。
4.根据权利要求1所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于，所述步骤S5中，汇聚服务器(3)将燃料分析数据经过非对称加密算法加密以后，通过第二网卡(5)传递给公司网络。
5.根据权利要求4所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于：所述步骤S5中，汇聚服务器(3)首先控制第二网卡(5)连接公司网络，将燃料分析数据发送给公司网络，然后控制第二网卡(5)与公司网络断开。
6.根据权利要求1所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法，其特征在于：所述步骤S5中，汇聚服务器(3)控制第二网卡(5)与公司网络断开后切断第二网卡电源。
7.一种实现权利要求1所述的火力发电厂燃料采样及化验信息化管理方法的装置，其特征在于，包括以下部件:
多个化验仪器(1)，用于检测煤样，并得到化验数据；
网关设备(2)，用于组建化验数据传输网络；
汇聚服务器(3)，用于计算燃料分析数据；
第一网卡(4)，用于接收化验数据；
第二网卡(5)，用于连接公司网络；
所述第一网卡(4)和第二网卡(5)均安装在汇聚服务器(3)上，多个所述化验仪器(1)和第一网卡(4)均与网关设备(2)连接，第二网卡(5)与公司网络连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第二网卡(5)通过数据存储服务器(1)与公司网络连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述化验仪器(1)包括水分检测仪、工业分析仪、硫化验仪和热量仪。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述汇聚服务器(3)包括控制模块(31)、数据接收模块(32)、计算模块(33)、存储模块(34)、打印模块(35)、数据发送模块(36)、加密模块(37)和电源控制模块(38)，所述数据接收模块(32)、计算模块(33)、存储模块(34)、打印模块(35)、数据发送模块(36)、加密模块(37)、电源控制模块(38)均与所述控制模块(31)连接。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20160921 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |