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1、火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统及方法专利名称：火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统及方法技术领域：本发明涉及一种火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统及方法，尤其涉及一种通过对火力发电厂的煤料进行采样、制样、化验以及审核的一体化系统。背景技术：随着我国经济的进一步发展，尤其在实施以“厂网分开、竞价上网”为主要内容的电力体制改革后，原来计划经济条件下以发电车间形式存在的经营模式彻底改变，电厂逐步成为独立经营的市场经济主体。火力发电厂在获得更大生产经营自主权的同时，也增加了经营管理压力，成本控制就是其中主要压力之一。火力发电厂的燃料成本一般约占发电总成本的50%_70%，占变动成本的80%以上
2、。在燃料成本分析和优化的基础上，进一步强化燃料控制，可以有效降低发电成本，增强机组的竞争能力。燃料控制中很重要一环就是进厂燃料的质量控制，例如燃料的采样分析化验，制样流程控制等。现有进厂燃料的采样制样化验中目前主要存在如下问题 1.汽车来煤量大采样困难，而现有的人工控制采样机无法满足这个要求； 2.保密性差，采样抽样人员易与燃料供应商勾结，侵吞电厂利益在采样制样化验过程中，是哪一家供应商的样都是透明的，作弊人员采用在采样过程中只采高等级矿、制作假的化验样本、更改化验结果等方法来侵吞国家和集体的利益； 3.人员劳动强度过大、自动化程度低，为了满足日均采样量只有依靠24小时全天候作业方式弥补其时间
3、上的不足，而24小时作业人员增量较多、强度较大、夜间安全作业系数较低； 4.采样制样化验过程中数据传输不及时、准确性差，影响了最结化验结果和统计结算工作。发明内容针对以上问题本发明提供一种火力发电厂燃料采样、制样、化验一体化系统及方法，该系统对进入火力发电厂的煤料进行自动采样、制样和化验，并建立采样制样化验记录全过程监控，该系统中应用了自动采样机、扫描随机编码、化验数据自动传送提交等技术，提高了工作效率，提高了火力发电厂燃料的采样分析化验的准确性和公正性，保障了进厂燃料的质量有效控制，最终提高电厂运行的经济性，实现对火力发电厂的煤料进行准确高效科学的管理。本发明提供了一种火力发电厂燃料采样制样
4、化验一体化系统，包括系统控制模块、样本容器、自动采样机、制样设备、化验设备，所述系统控制模块包括服务器、客户端计算机和网络办公设备，它们通过计算机局域网相互连接；样本容器用以在采样过程中暂时存放样本，其外壁贴有随机生成的样本容器编号，该编号与样本容器所存样本的燃料供应商信息对应；自动采样机带有密封在机内并且从机外无法看到的多个样本存放桶，随机进行米样的样本临时存放在样本存放桶中，自动米样机定时从服务器中获取燃料供应商和样本容器的对应关系，开启样本存放桶密封设施，指示采样人员按样本容器编号将每个存放桶内的样本转移存放到样本容器内；制样设备将自动采样机所采样本制成化验样本，并给每份化验样本随机分配
5、一个化验样本编号；化验设备对化验样本进行化验，并将每份化验样本的化验结果、化验时间和化验人信息自动记录到服务器中。进一步地,所述客户端计算机还包括采样制样化验记录模块,记录采样制样化验过程中的数据和结果，所述记录内容包括燃料供应商信息、样本容器编号、化验样本编号、化验结果、化验审核结果。进一步地，所述服务器包括数据库服务器、应用程序服务器，其中数据库服务器存储与采样相关的各种数据信息，应用程序服务器从数据库服务器和客户端计算机中调入各种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服务器或传给客户 端计算机，客户端计算机则可对数据信息进行显示、统计、查询和打印。所述样本容器编号和
6、化验样本编号为条形码，采用电子扫描枪扫描进行识别。所述化验设备包括定硫仪、量热仪、电子电平等。本发明还涉及火力发电厂燃料采样制样化验一体化方法，该方法包括如下步骤 (1)分配样本 按燃料进厂计划给燃料供应商随机分配一个样本容器编号，并将其贴在用以采样的样本容器的外壁； (2)采样 燃料供应商将煤料运送到采样点时，自动采样机对煤料进行随机采样，根据当前自动采样机内的样本存放桶使用情况，随机将所采的该燃料供应商样本保存到一个样本存放桶内，自动米样机定时从服务器中获取燃料供应商和样本容器的对应关系，开启样本存放桶密封设施，指示采样人员按样本容器编号将每个存放桶内的样本转移存放到样本容器内； (3)制
7、样 制样设备将自动采样机所采样本制成化验样本，并给每份化验样本随机分配一个化验样本编号； (4)化验 化验设备对化验样本进行化验，并将每份化验样本的化验结果、化验时间和化验人信息自动记录到服务器中； (5)审核 化验结果以及化验过程的详细记录发送给审核员进行审核，审核通过后，化验结果提供给授权人员进行查询。进一步地，在步骤(I)中还包括同时在服务器中给该燃料供应商这一批次煤料的采样建立一个采样制样化验记录，记录步骤(2)- (4)中采样制样化验过程中的数据和结果，记录申核结果。图I火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统控制模块示意 图2自动采样机进行采样的示意 图3火力发电厂燃料采样制样化验一体
8、化系统的流程 图4火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统的工作流示意 图5火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统中的审核工作流示意图。具体实施方式 图I示出火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统的系统控制模块，如图所示，该系统控制模块包括数据库服务器I、应用程序服务器2、客户端计算机3和网络办公设备4，它们局域网相互连接，其中数据库服务器I存储与采样相关的各种数据信息，应用程序服务器2从数据库服务器I和客户端计算机3中调入各种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服务器I或传给客户端计算机3，客户端计算机3则可对数据信息进行显示、统计、查询和打印。而且，客户端计算机包括采样制样
9、化验记录模块，当按燃料进厂计划给燃料供应商分配样本容器时，同时在服务器中给该燃料供应商这一批次煤料的采样建立一个采样制样化验记录，记录采样制样化验过程中的数据和结果，采样制样化验记录包括燃料供应商信息、样本容器编号、化验样本编号、化验结果、化验审核结果等。为了保证火力发电厂燃料的采样分析化验的准确性和公正性，特将样本暂时存放在样本容器中，其外壁贴有随机生成的样本容器编号，该编号与样本容器所存样本的燃料供应商对应；当按燃料进厂计划给燃料供应商分配样本容器时，同时在服务器中给该燃料供应商这一批次煤料的采样建立一个采样制样化验记录，记录采样制样化验过程中的数据和结果。同时系统所述的自动采样机、制样设
10、备、化验设备均采用全自动数字化无人值守管理系统，对进入火力发电厂的煤料进行自动采样、制样和化验，并建立采样制样化验记录全过程监控，其中，自动采样机带有密封在机内并且从机外无法看到的多个样本存放桶，随机进行米样的样本临时存放在样本存放桶中，自动米样机定时从服务器中获取燃料供应商和样本容器的对应关系，开启样本存放桶密封设施，指示采样人员按样本容器编号将每个存放桶内的样本转移存放到样本容器内；制样设备将自动采样机所采样本制成化验样本，并给每份化验样本随机分配一个化验样本编号；化验设备对化验样本进行化验，并将每份化验样本的化验结果、化验时间和化验人信息自动记录到服务器中。所述服务器包括数据库服务器、应
11、用程序服务器，其中数据库服务器存储与采样相关的各种数据信息，应用程序服务器从数据库服务器和客户端计算机中调入各种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服务器或传给客户端计算机，客户端计算机则可对数据信息进行显示、统计、查询和打印。所述样本容器编号和化验样本编号为条形码，采用电子扫描枪扫描进行识别。所述采样制样化验记录包括燃料供应商信息、样本容器编号、化验样本编号、化验结果、化验审核结果等。所述化验设备包括定硫仪、量热仪、电子电平等。由于本系统应用了自动采样机、扫描随机编码、化验数据自动传送提交等技术，提高了工作效率，提高了保障了进厂燃料的质量有效控制，并通过所述系统控制模
12、块包括服务器、客户端计算机和网络办公设备，它们通过计算机局域网相互连接，使得采样制样化验过程中数据及时、准确传输，以保证最结化验结果和统计结算工作的纯粹性和科学性。如图2示出了自动采样机进行采样的示意图。自动采样机符合GB475商品煤样采取方法和GB/T19494机械化采样国家标 准。运送煤料的车辆进入定位区后，整个系统采样过程由工控机和可编程序控制器(PLC)组成两级计算机控制，随机选点，任意深度，连续米样。米样点纵向(Y方向)横向(X方向)定位精确可靠。所米的样品自动输送、破碎、布料后随机装入机内的样本存放桶内，同时弃料全部自动返排至已采样率辆，全部实现自动化无人化操作。自动采样机的工控机
13、定时从服务器中获取燃料供应商和样本容器的对应关系，开启样本存放桶密封设施，指示采样人员按样本容器编号将每个存放桶内的样本转移存放到样本容器内。采样班组每次领用的样本容器仅贴有随机打印的样本容器编号，在采样时，自动采样机的采样是随机临时存放在机内的样本存放桶内，采样人员无法获知目前正在米样的样本被放入哪一个样本存放桶中。在向样本容器转存时，米样班组只是按系统提示的样本容器编号将自动采样机指定的样本存放桶内的样本转移存储至样本容器，其无法获得燃料供应商与样本容器内样本的对应关系。图3示出了火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统的流程图，首先判断服务器是否正常使用，如果出现故障，则结束流程。具体的步骤
14、包括 根据进煤计划选定样本容器使用计划，并在数据库中建立一条采样制样化验记录以记录采样制样化验过程中的数据和结果，采样制样化验记录包括燃料供应商信息、样本容器编号、化验样本编号、化验结果、化验审核结果等。当运送煤料的车辆入厂进入采样区，在自动采样机上自动定位。车辆识别系统得到车辆的车号信息，如果该燃料供应商没有对应的样本容器，系统将随机分配一个未使用的样本容器作为该供应商的存储容器，同时记录该供应商煤料所对应的车辆信息。自动采样机对煤料进行随机采样，根据当前自动采样机内的样本存放桶使用情况，随机将所采的该燃料供应商样本保存到一个样本存放桶内，自动米样机定时从服务器中获取燃料供应商和样本容器的对
15、应关系，开启样本存放桶密封设施，指示采样人员按样本容器编号将每个存放桶内的样本转移存放到样本容器内。然后，制样设备将自动采样机所采样本制成化验样本，并给每份化验样本随机分配一个化验样本编号。化验设备对化验样本进行化验，并将每份化验样本的化验结果、化验时间和化验人信息自动记录到服务器中。在化验的工作过程中，使用了带有与系统连接接口的化验设备，操作人员使用自身的用户名称登陆到化验设备测量程序，录入化验单的编号，扫描化验样本编号，进行规定的测量工作。测量完成后，集成的程序可以把测量数据自动导入到采样制样化验一体化系统中，并可在管理功能模块中实时查看化验结果。通过把这些设备集成到采样制样化验一体化系统
16、后，可以加快数据的流转速度，降低人员工作量，减少人为因素对化验结果影响，达到安全高效的管理要求。这样的化验设备主要有定硫仪、量热仪、频繁使用的电子天平等。其中烘干制粉化验内容包括挥发份试验、灰分试验、全水试验、全硫试验、内水试验、弹筒发热量试验，全面对煤样进行科学的数据测试，以保证进厂燃料的高质量。在化验工作完成后，将化验结果以及化验过程的详细记录发送给审核员进行审核，审核通过后，化验结果提供给授权人员进行查询。如图4、图5所示，以图形化的方式显示化验和审核流程，火力发电厂燃料采样制样化验及其审核工作均采用工作流技术，使得三个环节科学严谨，既相互联系又相互独立形成一个有机的系统体系，将所有可能对化验结果产生干扰的外界因素进行有效屏蔽，不仅可以对煤样进行无干扰全方位科学化验，从面取得企业需要的准确有效数据，企业还可以根据自身的管理要求订制不同的数据审核流程。本发明的所述的火力发电厂燃料采样制样化验一体化系统产生了如下效果采样、制样、
