目錄
第1章緒論 1
1.1研究背景與意義 1
1.2國內外研究現狀 1
1.2.1國外研究現狀 1
1.2.2國內研究現狀 2
1.3研究內容與方法 3
1.3.1研究內容 3
1.3.2研究方法 3
1.4本章小結 4
第2章相關技術 5
2.1 B/S 技術 5
2.2 Web 技術 5
2.3數據庫技術 7
2.4 ASP. Net 語言 7
2.5 . NET 架構 8
2.6本章小結 8
第3章火電廠燃料信息管理系統需求分析 9
3.1系統功能需求分析 9
3.1. 1系統的總體結構 9
3.1.2系統功能分解 9
3.2系統非功能需求分析 12
3.2. 1系統性能需求 12
3.2.2系統安全性需求 12
3.2. 3系統可靠性需求 12
3.2.4系統易維護性需求 12
3.3可行性分析 12
3.3.1經濟可行性 12
3.3.2技術可行性 13
3.3.3環境可行性 13
3.4本章小結 13
第4章火電廠燃料信息管理系統設計分析 14
4.1系統架構設計 14
4.2系統功能設計 14
4.2. 1燃料計劃信息管理功能設計 14
■4. 2. 2燃料入廠信息管理功能設計 15
4.2.3燃料采制化信息管理功能設計 17
4.2. 4燃料報表信息管理功能設計 20
4.3數據庫設計 20
4.3. 1關鍵概念設計 20
4.3.2關鍵表設計 21
4.4本章小結 22
第5章 火電廠燃料信息管理系統實現與測試分析 23
5.1系統功能實現 23
5.1.1燃料計劃信息管理功能實現 23
5.1. 2燃料入廠信息管理功能實現 25
5.1.3燃料采制化信息管理功能實現 26
5.1.4燃料報表信息管理功能實現 28
5.2系統測試分析 31
5.2. 1測試項目 31
5.2.2測試結果 31
5.3實際應用與效益 33
5.3. 1現場應用情況 33
5.3. 2發現問題的改進措施 34
5.3. 3效益分析 34
5.4木章小結 35
第6章結論與展望 36
6.1結論 36
6.2展望 37
參考文獻 38
致謝 40
作者簡介 41
第1章緒論
1.1研究背景與意義
目前,我國的發電行業仍以燃煤發電為主,這主要是由我國能源儲備的實際 情況以及國內水電和核電技術的落后導致的。根據發電行業數據統計,到2050 年,中國的火電仍將占到50%以上,其主導地位將在相當一段時間內不會發生 變化。隨著改革開放的深入,我國舊的綜合壟斷電力管理體系已不能適應市場經 濟體制的需要,電廠逐步成為具有經濟利益的獨立市場經濟實體,并按照“公正、 公平、公開”的原則參與企業之間的競爭。2007年“電煤價格市場化”的能源 系統改革完全放開了對動力煤價格的控制,要求發電企業動力煤價格上漲30%o 火電廠煤炭供應的管理模式最初是由國家按計劃價格改變的,雖然獲得了燃料供 應的自主權,但由于煤炭短缺和鐵路運輸能力不足,火電廠的運營成本持續攀升。
確保鍋爐運行安全、提高經濟效益是火電廠追求的兩大目標,而燃料管理在 火力發電廠的生產中起著關鍵作用。一方面,燃料供應數量和質量的穩定性是火 電廠安全生產的基礎,由于電廠生產和運行的特性,若因燃料供應或燃料質量的 問題致使鍋爐生產不充分或中斷,會導致成本增加,影響電廠的生產和經營;另 一方面,火電廠消耗大量能源:華能集團的達拉特電廠每年消耗800多萬噸煤(來 自火電廠燃料動力部門的數據),能源消耗的同時也是一個大規模的資本消耗, 在火力發電廠的生產中,燃料成本約為70%左右。總之,燃料管理是火電廠生產 和運營過程的重要組成部分。國內燃料市場發展迅速,煤炭價格逐步上漲,這種 增長趨勢將長期保持,面臨激烈競爭的火電廠,加強燃料管理不僅是保證生產經 營的基礎,而且可以大大降低生產成本,減少經濟損失,提高企業的市場競爭力。
在安全生產的既定原則下,使用行之有效的信息管理手段,提高電廠的管理 水平,改善燃料質量,降低生產和運營成本,提高電廠面對風險的能力,是一個 非常具有現實意義的問題。燃料信息量大且雜,例如電價分析中各種重要的燃料 指標、反映燃料質量的各種檢驗數據、燃料供應商的各種信息等,在這種情況下, 建立可靠穩定的燃料信息管理系統對于火電廠來說是非常重要的。
1.2國內外研究現狀
1.2.1國外研究現狀
國外電力管理信息系統經歷了庫存管理、物料需求規劃、制造資源規劃和企 業資源規劃等階段,發展相對成熟。隨著電子商務技術的發展,越來越多的公司 通過電子商務平臺負責電力營銷管理,這不僅可以降低運營成本,還可以進一步 拓展業務營銷渠道,提高業務效率,大幅降低公司的資產能耗。電子商務本質是 “數據庫為核心、網絡為支撐體系”的管理信息技術,事實上,電子商務等現代 先進管理信息技術的最佳使用領域一直都是電力行業。文獻⑴指出,作為能源消 耗大戶的發電企業,尤其是火電行業,在國家政策的指引下,就必須轉變經營思 路,由以前的高能耗向低能耗轉變。文獻【2】指出,燃料信息管理系統還可以通過 系統接口實現與企業內部其它功能系統的互聯,甚至在條件允許的情況下,可以 與企業外部的管理信息系統實現數據交互。文獻9指出,無論采用何種系統架構, 也無論采用何種數據庫技術,其最終目的都是燃料管理過程中諸如入廠、稱重、 過衡、采樣、制樣、化驗、入庫等過程的精細化管理,只是技術越來越高端,功 能就會越來越強大,覆蓋范圍越來越廣,從而真正實現燃料數據管理的智能化、 自動化、規范化。
目前,火電廠燃料信息管理系統的來源主要包括:基于企業的完整MIS系 統,其中包插燃料信息管理系統;獨立開發的燃料信息管理系統;集成了多家軟 件的燃料信息管理系統。更具體的說,第一類型主要是基于企業,設計和開發的 MIS系統涵蓋了其生產、績效、人事、0A等各個方面,雖然基本解決了企業管 理信息自動化的問題,但由于覆蓋范圍大,每個子系統的功能只能是最基本的功 能,無法解決具體專業領域的特定問題,再加上早期的系統架構、數據可存在局 限性,因此這類系統現在的兼容性和繼承性方面相對較差⑷。第二類型是由開發 商為特定發電企業開發的專用系統,然而,由于該系統是根據企業需要定制的專 門服務,因此它與原有系統之間的數據交互存在巨大問題,相互兼容是不好的⑸。 第三類型則是集成的燃料信息管理系統,它是開發人員基于多年的MIS系統經 驗開發的軟件系統,具有一定的普遍性,但并非所有問題都能得到有效解決血8】, 而且,其可靠性和安全性可能在不同環境中引起不同的問題。可以看出,燃料管 理系統信息化的趨勢是不可避免的,尤其是計算機技術、網絡技術、自動化技術 和信息技術的快速發展,使燃料管理系統的信息化更加可行,市場上出現了各種 各樣的產品Pi。]。因此,開發適合自身特點和需求的燃料信息管理系統,已成為 火電廠信息管理系統的重要課題。
1.2.2國內研究現狀
我國電力行業是最早應用信息管理系統的行業乙一,經過幾十年的發展,信 息化管理在電力行業的建設、生產、經營等諸多業務中已經比較普遍,較多電力 企業都通過集團化系統來共享信息。文獻【⑴指出,我國最早將信息技術應用到電 力企業要追溯到上世紀六十年代。到了上世紀八十年代,進入了一個突飛猛進發 展的時期,這一時期的信息技術己經進入企業的調度、負荷管理等更加專業、更 加核心的業務中。文獻Ml指出,進入二十一世紀以來,配合我國電力管理體制 的改革,信息化技術在電廠管理中的應用進入了一個全新時代,不斷向企業的控 制、管理以及決策等方面延伸,電力企業的信息化管理己經成為現代電力管理必 不可少的手段與工具。但是因為系統之間的不良共享以及數據標準不一致等問 題,不能有效發揮信息管理的優勢。文獻【⑶指出,針對目前電力企業信息化管 理的現狀,將企業中各個信息系統有效融合己經成為我國電力企業信息化建設的 重要工作。許多旨在優化電力企業管理的軟件產品仍處于開發和測試過程中,實 際上可以用于現場生產管理的較少["I®。目前在電力企業的各項業務中,除了財 務等少數具有比較嚴格成熟的業務流程外,像燃料管理、物資管理這部分業務都 是企業自行規定,或者是多年形成的一種模式,基本沒有通用的規章制度〔Me】。 就燃料管理系統而言,目前主要有華北和東北地區的多家電力企業正在使用,這 些在線的系統主要有兩大功能[2M2],分別為業務管理功能和管理決策功能。業務 管理功能主要是處理日常業務的信息,填報、審核一些表單;管理決策功能則能 分析企業部分核心數據,為管理層決策提供指導。燃料成本是火電企業運營成本 中最重要的一部分〔23-261,為確保可持續的企業發展,節約能源和減少消耗成為企 業發展的重要任務。因此,通過現代管理方法提高燃料管理水平和燃料管理效率 具有重要意義和經濟價值。
1.3硏究內容與方法
1.3.1硏究內容
本人在火電廠中工作,在電廠的實際運行中認識到,電廠管理的重點大多放 在基礎設備檢查和維護等方面,而忽略了燃料管理的重要性。這種現象主要表現 在燃料管理制度不健全、習慣化作業等方面,比如在燃料的采制化方面,工作人 員在實際工作過程中,存在不遵守采制化管理措施和流程的狀況。煤是燃煤電廠 的重要燃料,作為電廠的“口糧”,它的供給和利用率直接關系著電廠的生死存 亡,加強燃料管理,提高煤炭的利用效率才能促進企業和國家的可持續發展。
結合電廠燃料管理的整個流程狀況及未來的發展方向,論文擬結合工作實際 設計一套電廠燃料信息管理系統,該系統可以實現煤樣相關檢驗流程精益化、規 范化、監管透明化;使燃料數據傳輸、共享迅速,提高工作效率;使報表查詢清 晰、易于保存。為此,論文準備在以下幾方面開展研究工作:
(1)分析所研究系統涉及并應用到的相關技術;
(2)進行系統需求分析和可行性分析,需求分析包括功能性和非功能性需 求分析;
(3)進行系統總體方案設計和各功能模塊設計;
(4)對本系統進彳亍測試,根據測試問題對系統進一步改進,并進行效益分 析。
1.3.2研究方法
(1)文獻研究
從知網等學術網站中搜集與課題相關的文獻資料,比如《試論火電廠燃料管 理工作中的采制化管理》、《火力發電廠燃料效能監察與管理》、《試析層次分 析法在火電廠燃料全過程管理中的應用》等,篩選出有用的信息進行歸納總結, 以便為本文的寫作提供借鑒。
(2)UML用例圖
運用UML用例圖為火電廠燃料信息管理系統設計的所有階段提供模型化和 可視化支持,通過用例圖建模完成系統的需求分析和概念設計。
(3)E-R模型分析
運用工業工程中E-R模型分析系統,設計火電廠燃料信息管理系統的關系 模型,良好的E-R圖對于系統達到良好的性能非常重要,本文采用自上向下的 設計方法,連續、自上而下的細化下層的實體、聯系和關聯的屬性。
(4)SPS流線化生產設計
運用工業工程中的SPS流線化生產設計系統工作流程,排除火電廠燃料管 理整個過程中不必要的工序和流程,比如將燃料采樣、制樣、化驗的所有流程連 接起來,提高工作效率。
1.4本章小結
本章主要介紹了燃料信息管理系統研究的背景和意義、國內外研究現狀,以 及本文主要的研究內容、進行的工作和開發設計過程中使用的研究方法。
第2章相關技術
2.1B/S技術
針對客戶機/服務器體系結構中存在的各種問題,在原有體系結構的基礎上 提出了一種瀏覽器/服務器體系結構〔27-29〕,即B/S結構,它屬于一種網絡結構, 將系統功能的關鍵部分置于服務器端,這樣較好的實現了系統簡化,便于工作人 員對系統進行維護。瀏覽器方面,例如Netscape Navigator、Internet Explorer, B/S結構運用到了逐漸成熟的Web瀏覽器技術,有效融合了瀏覽器的各種腳本語 言、技術,實現了較多強大的功能,而且開發成本相對較低EQ]。服務器方面安 裝SQL server. MYSQL、Oracle和其他數據庫。從本質來看,瀏覽器/服務器體 系結構也屬于一種客戶機/服務器體系結構,其能夠視為傳統體系結構上的三層 體系結構的特例。
只需要能上網的電腦而不需安裝任何特殊軟件就可以在任何地方運行,這是 B/S結構的最大優點。它的程序還可以對客戶機側進行部分處理,極大的降低了 服務器側的負擔。因此,B/S結構得到了廣泛的應用,特別是隨著Ajax技術的 發展,它在一定程度上也受到了需求的驅動。
B/S結構還可以在客戶端計算機上執行一些處理和添加交互,本地實時刷新 和維護升級的方法很簡單【33-361。目前,對軟件系統改進和升級的需求越來越頻繁, B/S結構的產品的使用范圍也越來越廣泛。對于較大的單元,如果系統管理員需 要在數百臺計算機之間來回運行,工作量將會非常繁重,其效率將會大大降低。 然而,基于B/S的軟件只需要管理服務器即可,所有客戶端都是瀏覽器,不需要 任何維護。無論有多少用戶,所有操作只需要在服務器上執行,特定情況下,也 可以將服務器連接到專用網絡中來實現遠程維護、升級和共享。未來,軟件升級 和維護將變得越來越簡單,“瘦”客戶端而“胖”服務器,可以節省人力、物力、 時間和成本。
眾所周知,Windows幾乎占據了臺式計算機操作系統的主導地位,瀏覽器是 它們的標準配置。然而,Windows在服務器操作系統中卻并不占據主導地位,服 務器操作系統有許多選項,比如Linux操作系統、Unix操作系統,而無論選擇 哪種操作系統,都不會影響到服務器操作系統。任何使用B/S框架的應用程序、 管理軟件也可以在Linux操作系統中運行,這使得免費的Linux快速成長起來。
2.2Web技術
Web客戶端的主要任務是將相關內容顯示出來。Web客戶端設計技術主要 含有HTML語言、Java Applet、腳本程序、CSS、DHTML、插件技術和VRML 技術。
(1)HTML語言,即超文本標記語言,它是構成網頁的主要工具,網頁的 本質就是HTML。
(2)Java小程序,也就是常說的Java小應用程序,運用Java語言創建的小 程序。瀏覽器可以從服務器將Java小程序下載到瀏覽器中,小程序可以提供多 媒體服務,例如動畫、音頻等。1996年,Netscape 2.0瀏覽器是第一個支持Java Applet的瀏覽器,隨后,微軟的IE3.0也開始支持Java技術。Java小程序使網頁 能夠動態顯示來自靜態的文本或圖像等豐富多樣的信息,它不僅顯示在網頁的可 視化顯示中,而且可以對網頁的內容進行控制和修改。
(3)腳本程序,即鑲嵌在HTML中的程序,利用腳本程序創建動態頁面, 可以大大增強交互性。現階段主要是用JavaScript和VBScript來編寫相關的的腳 木程序。山Netscape開發的JavaScript,特點就是易于使用,非常靈活,不需要 編譯。由Microsoft 發的VBScript,可以像JavaScript —樣使用,對交互式網 頁進行相關設計。值得關注的就是,盡管JavaScript和VBScript語言最初設計的 目的是為客戶端創建動態頁面,但是都能夠用于編寫服務器端腳本。前者的執行 是位于客戶端,后者的執行是位于在Web服務器卩7引]。
(4)CSS (Cascading Style Sheets),這是一個層疊樣式表。通過在 HTML 文檔中設置樣式表,能夠對HTML中各種標志的顯示屬性進行控制。1996年底, W3C提出FCSS的擬議標準。同年,IE3.0也支持了 CSS的編寫。1997年,Netscape 4.0不僅支持CSS,還添加了許多特制的HTML標簽。CSS能夠對網頁中元素 位置的排版進行像素級精確控制,支持幾乎所有的字體字號樣式,擁有對網頁對 象和模型樣式編輯的能力。
(5)DHTML (Dynamic HTML),也就是常說的動態 HTML。1997 年, 微軟發布IE4.0,而且將動態HTML標記、CSS和動態對象模型開發合成了一個 完整的開發系統,微軟稱之為DHTML,能夠有效實現HTML頁面的“動畫化” 的效果。DHTML技術不需要啟動Java虛擬機或其他腳本環境,在瀏覽器的支持 下,它所帶來的效果和執行效率更好。
(6)插件技術。該技術能夠更加豐富瀏覽器的多媒體技術功能,包括 QuickTime.媒體播放器、閃光燈等常見插件。為了更加多樣化多媒體功能,例 如HTML頁面中的音頻和視頻,Netscape 2.0已經支持了 QuickTime插件,微軟 的IE3.0也正式支持ActiveX控件,這就讓越來越多的HTML功能可以展現出來。 1999年,Netscape和IE引入Realplayer插件取得了巨大的成功。另一個里程碑 就是flash插件的出現:在20世紀90年代早期‘Jonathan Gay在FutureWaves中 開發了一種名為Future Splash Animation的二維矢量動畫顯示工具。1996年, Macromedia收購了未來軟件,并將Jonathan gay的發明重新命名為一個熟悉的閃 光燈。從那以后,flash動畫成為網絡開發者表達自我和展現個性的最佳方式。
2.3數據庫技術
數據庫技術是一種計算機輔助管理數據的方法,它研究如何組織和存儲數 據,如何高效地獲取和處理數據。在數據庫的作用下,可較好處理、分析其中所 存儲的各種數據,繼而獲取所需的信息,為系統設計、結構設計等奠定基礎。對 于各企業、機構而言,只要涉及信息系統領域,都會使用到數據庫技術。
實際中,數據庫技術具有一定的綜合性,雖然研究的面較廣,但是主要研究 對象為數據庫。通過數據庫技術進行管理的對象主要為數據,所以數據庫技術的 具體內容主要涉及:對數據進行整合、分類、管理,依照一定的結構來構建對應 的數據庫;對數據進行多種處理,包括添加數據、刪除數據、分析數據、打印數 據等,而且還可運用系統對各種數據進行分析和理解。在信息系統中,數據庫技 術占據重要地位,對系統的穩定運作起著至關重要的作用。從實際應用來看,數 據庫技術主要屬于一種輔助數據管理技術,其主要的作用便是在于存儲、整合數 據,提高數據的利用率,通過數據來解決各種系統問題。在信息處理、系統設計 等方面運用數據庫技術,可較好處理計算機信息處理過程中各種數據的組織問 題、存儲問題,避免發生數據存儲冗余,較好達成數據共享的目標,而且具有較 高的安全性。
1979年,Ashton-tate推出了一款名為DBASE II的微型產品,名為關系數據 庫管理系統,從那時起,數據庫技術己經轉移到個人電腦上。在計算機領域中, 它的應用范圍不斷擴大,除了在事務處理中可起到較好作用外,在信息搜索、智 能領域、系統輔助設計等方面也起到了較好效果。多年來,數據庫技術不斷發展, 各學者、專家在數據庫技術研究的的理論、實踐方面均取得了一系列成果,并且 已投入到對新一代數據庫系統的研究當中。隨著關系模型的產生,則為數據庫構 建提供了一種標準方法,加速了關系數據庫的發展,也促進了其在各行各業中的 應用。
2.4 ASP.Net 語言
ASP.NET,也被稱為ASP+,是對ASP的升級,是微軟引入的一種腳本語言。 ASP框架網絡開發平臺吸取了以往ASP版本、NET平臺和通用語言運行時的最 大優勢。.NET平臺需要基于類庫構建程序,所有程序都需要編譯成中間語言, 然后由公共語言運行庫管理和執行。多語言支持是ASP重要的新功能之一,.NET主要體現在支持的編程語言的多樣性和單一語言的強大功能。首先,ASP.NET 為Web應用程序提供了一種類似于Java編譯技術的執行架構,也就是中間語言 MSIL, ASP.NET應用程序首先編譯MSIL,然后將MSIL編譯成機器語言,只要 能編譯成MSIL編程語言,就可以用來編寫ASP網絡應用程序;其次,ASP支 持編程語言。.NET是語言的一組函數而不是子集,.NET比ASP中使用的VB 腳本和Java腳本更強大,這極大地提高了頁面處理性能。
ASP.NET提供了許多強大的服務器控件,極大地簡化了 Web頁面的制作工 作。這些服務器控件提供了從顯示、日歷、表單到用戶輸入驗證的諸多功能,它 們自動維護它們的選擇狀態,并允許服務器端代碼訪問和調用它們的屬性、方法 和事件。ASP.NET為Web服務提供了標準化的支持功能,服務器控件有了一個 清晰的編程模型,使Web應用程序開發變得容易。與ASP相比,ASP.NET還在 支持傳統Windows身份驗證方法的基礎上,提供了兩種不同的登錄和身份驗證 方法:passport和cookie。同時,ASP.NET還可以基于用戶角色的不同為用戶分 配不同的安全授權。
2.5 .NET 架構
■NET Framework是一個多語言組件開發和執行環境,提供跨語言的統一編 程環境,旨在使開發人員更容易構建Web應用程序和Web服務,以便Internet 上所冇的應用程序都可以使用Web服務相互通信。從分層的角度來看,.NET框 架包扌舌三個主要部分:公共語言運行庫(CLR)、服務框架和上層應用程序模板 ——傳統的Windows應用程序模板(Win Form)和ASP。CLR是用于管理代碼 執行和簡化開發過程的運行庫環境,它之上是一個服務框架,為開發人員提供了 一組希望存在于標準語言庫中的基類庫,包括集合、輸入/輸出、字符串和數據 類。
其核心技術是Web服務,是計算機之間常見的數據傳輸格式,這種格式使 得不同的計算系統更容易交換數據。Web服務的特點是允許應用程序共享數據, 其獨特之處在于,它們堅持“軟件即服務”的真理,并順應了分布式計算的趨勢。 然而,它的存在形式不同于以前的軟件,這種組件模式緊湊而簡單,對于開發者 來說,開發成本非常低。
2.6本草小結
本章主要對系統設計與實現的相關技術及理論做出闡述,包括B/S架構、 Web技術、數據庫技術、.NET技術等,以便為系統的設計提供技術支撐,確保 系統設計完成后的穩定運行。
第3章火電廠燃料信息管理系統需求分析
3.1系統功能需求分析
3.1.1系統的總體結構
根據某電廠燃料管理現狀,設計的火電廠燃料信息管理系統功能模塊劃分如 圖3-1所示。
殆電廠燃料信息管理系統
圖3-1燃料信息管理系統功能模塊劃分
該系統需要實現火電廠燃料計劃信息管理、燃料入廠信息管理、燃料采制化 信息管理、燃料報表信息管理4個主要功能模塊。
該系統的主要面向的用戶有:電廠領導人員、燃料管理相關部門責任人、計 劃人員、統計人員、煤管人員、計量人員、采制化人員、系統管理員等。
電廠領導人員和燃料管理相關部門責任人負責燃料全過程監督管理和審批; 計劃人員負責燃料需求計劃的制定和提報;統計人員負責檢查審核燃料入廠接 收、采制化、量質匹配等燃料數據的準確性,生成報表及上報等;煤管人員負責 燃料入廠的接卸、驗收等;計量人員負責燃料的過衡;釆制化人員負責燃料的采 樣、制樣、化驗和編碼等;系統管理員責燃料信息數據審批流程的設置、系統日 常維護等,保障系統的安全穩定運行。
3.1.2系統功能分解
3.1.2.1燃料計劃信息管理功能需求
火電廠燃料信息管理系統的計劃管理主要是對燃料需求計劃和燃料采購計 劃的管理。計劃管理功能的核心用例圖如圖3-2所示。
需求計劃管理
釆購計劃管理
圖3-2燃料計劃信息管理功能用例圖
3.1.2.2燃料入廠信息管理功能需求
火電廠燃料信息管理系統的入廠管理主要是對入廠的燃料進行管理,包括對 陸運到廠和汽運到廠燃料的管理,結合某電廠的實際情況,目前無船運煤業務, 暫不考慮水運到廠燃料管理。入廠管理功能的核心用例圖如圖3-3所示。
陸運到廠管理
驗收
圖3-3燃料入廠信息管理功能用例圖
(1) 計量記錄。來煤入廠后,計量人員根據軌道衡/汽車衡自動測量其皮重 和毛重等關鍵數據,記錄入廠時間。
(2) 數量驗收。煤管人員根據燃料入廠時間、發站、送煤單位、車數、票 重、盈虧、來煤礦別等信息,對燃料進行驗收歸類。
(3) 耗煤信息和生產情況。工作人員錄入發電量、發電用標準煤量、發電 標準煤耗率、供熱量等信息。
(4) 月度煤盤點。煤管人員在月初的工作日盤點庫存煤,將存煤量錄入系 統。
3.1.2.3燃料采制化信息管理功能需求
火電廠燃料信息管理系統的采制化管理主要是對燃料的采樣、制樣、化驗等 情況進行管理。采制化管理功能的核心用例圖如圖3-4所示。
釆樣管理
化驗管理
圖3-4燃料采制化信息管理功能用例圖
(1)入廠/爐煤采制樣登記并編號。采制樣人員記錄采樣信息,包括來煤信 息、采樣方法及重量、分析樣等,并將樣品編號。
(2)煤化驗分析。化驗人員化驗樣品并編號,包括高位發熱量Qgr-ad.低 位發熱量Qnet.ar (MJ/kg)、全水分Mar、空氣干燥水基分Mad、灰分Aad (Aar)、 揮發分Vad (Vdaf)、全硫Sad (Sd)等數據。
3.1.2.4燃料報表信息管理功能需求
火電廠燃料信息管理系統報表管理主要是對各種報表進行統計,包括內部報 表、燃料日報和上報報表等。報表管理功能的核心用例圖如圖3-5所示。
內部報表
上報報表
圖3-5燃料報表信息管理功能用例圖
(1)供耗存煤日報。燃料運行部門每天將機組各自的發電用耗煤量、發電 量和礦發煤量錄入系統,系統經過計算和統計生成供耗存煤報表。此表用于電廠 內的燃煤供應、耗用、結存統計,可以通過日期進行查詢。
(2)入廠/爐煤質分析報告匯總。分析報告包括入廠/爐煤之前化驗的數據: 高位發熱量Qgr.ad、低位發熱量Qnet.ar (MJ/kg)、全水分Mar、空氣干燥水基 分 Mad、灰分 Aad (Aar)、揮發分 Vad (Vdaf)、全硫 Sad (Sd)等。
(3)索賠臺賬。包括燃料數量索賠、質量索賠、降低運耗和場耗等,節約 費用。
3.2系統非功能需求分析
3.2.1系統性能需求
為了確保整個系統應用程序能夠在最短的時間內恢復和響應用戶操作,具有 較大的吞吐量,可以集成同時運行的各種數據,還可以在短時間內處理各種事務, 該系統人機界面的設計需要簡單、平穩,并且具有較強的智能化、自動化,以滿 足電廠的實際需求。
3.2.2系統安全性需求
安全性需要保證系統數據的正確交互,防止數據泄漏和攻擊,它是現場修復、 應用數據準確性的重要保障。
該系統的安全要求是:防止非用戶登錄應用程序和篡改數拯,該系統將記錄 每個登錄的狀態,為防止用戶登錄密碼被破解,需要設置登錄次數和敏感數據的 加密;做好定期數據備份和恢復工作,防止系統硬件和軟件因數據丟失和損壞; 通過正版殺毒軟件定期掃描服務器,查毒殺毒,防止惡意病毒和木馬程序導致服 務器癱瘓,確保服務器穩定運行;服務器和數據庫備件同時處于熱待機模式,當 服務器癱瘓或攻擊時,服務器和數據庫備件可以無縫迅速的進行切換。
3.2.3系統可靠性需求
可靠性是指系統、產品等在特定的條件或操作系統下,可以不受阻礙地執行 其功能,它可以通過穩定、故障之間的平均時間間隔、產品或數據的故障率來評 估。通過對系統可靠性要求的分析研究,主要從以下幾個方面保障系統穩定運行 的要求:系統采用主流開發語言,基于B/S架構和.NET開發平臺搭建了系統的 總體框架,在提高系統可讀性與操作系統穩定性的同時,也提高了系統的壓縮能 力;保證用戶輸入數拯的準確性,同時保證數據庫錄入的數據真實可靠。通過以 上問題,針對這些問題找出相應的解決辦法,以此來提高系統的可靠性。
3.2.4系統易維護性需求
易維護性是軟件產品交付后改進和糾正的難點,僅在系統的運行環境中部署 操作平臺,這更容易保證系統的維護。在系統編碼階段,對代碼行進行注釋以提 高程序的可讀性和可理解性,也會方便后期系統的維護。
3.3可行性分析
3.3.1經濟可行性
經濟可行性是指在開發和運行新系統之前,需要預先估計系統的投入成本和 運行后的經濟效益,然后作出比較,看是否可行。
在成本方面,我們既要重視主機的成本,也要充分考慮到未來系統投入運行 后計算機外圍設備、軟件開發、人員培訓、管理維護以及備件的成本。
經濟效益可以考慮搭建系統是否可以用金錢來衡量。一方面它可以用金錢來 衡量,因為它可以減少電廠資金的積壓,解決周轉不靈的問題,另一方面它也很 難用金錢來衡量,因為它的發展帶來了更多的新興技術,意味著獲取信息的速度 提高了,效率提高了。此外,在系統的開發過程中,硬件設施均達到標準,使用 強大的軟件,并利用科學的開發經驗、成功的開發模式,也可以降低開發成本, 實現經濟效益。系統上線后,艱巨的任務將不再需要大量人力資源來解決,節省 了勞動力,成本得到了有效的降低,工作效率得到了有效的提高,火電廠的競爭 力和影響力也得到了有效的增強。
3.3.2技術可行性
技術可行性分析是基于新系統的設計目標,考慮電廠是否具有系統硬件和軟 件條件。硬件條件應注重計算機網絡能力、網絡和數據安全防護設施、輸入輸出 設備、大容量存儲設備等,軟件條件應注重操作系統的配置和功能、數據庫管理 系統等。在技術可行性分析中,要考慮員工的文化素質和工作能力,便于電廠對 人工進行培訓后能夠盡快上崗。
3.3.3環境可行性
一個在系統可行性階段必須要考慮的問題就是電廠是否能夠為新管理系統 的開發和建設提供良好的開發環境,例如:領導是否同意開發新的燃料信息管理 系統、是否提供相對應的扶持資金等。另外,辦公越來越智能化,相應的也就需 要較為現代化工作環境,這也是對環境可行性的要求之一。
3.4本章小結
本章主要對火電廠燃料信息管理系統的需求進行了分析,主要涉及到功能需 求、非功能需求等方面,然后分析了系統的可行性。
第4章火電廠燃料信息管理系統設計分析
4.1系統架構設計
火電廠燃料信息管理系統的設計是基于直觀顯示的B/S架構,采用流行的 ASP.NET技術,以C語言作為開發語言,用模型-視圖-控制器模式開發,方便后 期進一步的系統維護和功能擴展。根據第3章系統的需求分析,系統分為瀏覽器、 Web、數據庫三層。第一層實現系統與用戶的交互,通過瀏覽器發出傳輸請求, 利用HTML和CSS技術顯示請求響應結果;第二層完成業務功能的邏輯處理, 利用JavaScript技術在瀏覽器和后臺處理邏輯間創建交互,實現用戶請求的異步 處理,業務邏輯處理由Servlet控制器完成,進行和數據庫層的交互;第三層利 用Hibernate技術分配數據庫關系表和Java對熟管理員可用Java對象操作數據 庫數據。用戶登錄到任何計算機,在通過網絡認證的情況下,都可以完成電廠的 燃料管理工作,方便快捷。
火電廠燃料信息管理系統的技術架構如圖4-1所示。
圖4-1系統技術架構圖
4.2系統功能設計
4.2.1燃料計劃信息管理功能設計
設計火電廠燃料信息管理系統計劃管理模塊,完成燃料需求計劃的管理,主 要業務是添加、查詢、刪除和更改需求計劃的年度、季度和月度信息記錄,計劃 管理模塊功能如圖4-2所示。
圖4-2燃料計劃功能模塊
該模塊可以實現燃料計劃的制定、修訂、批準和管理,依據工作人員權限在 電廠內部或上級單位間流轉計劃,并記錄每個節點的審批意見。
設定的需求計劃主要為月度,根據生產需求制定月度需求計劃,該功能需要 實現:新增計劃,計劃列表要包含收貨單位、入爐熱值(MJ/KG)、預計發電量 (億千瓦時)、發電標煤耗(克/千瓦時)、發電耗用標煤量(噸)、預計供熱 量(萬吉焦耳)、供熱標煤耗(克/吉焦)、供熱耗用標煤量(噸)、采購量(噸)、 庫存變化(噸)等信息;根據月份或起止時間篩選需求計劃;計劃提交審批;錄 入中的計劃可以新增、修改及刪除;審批中的計劃不可編輯;系統默認當前登錄 用戶對應的組織單位;前臺及后臺執行數據驗證等。
4.2.2燃料入廠信息管理功能設計
設計火電廠燃料信息管理系統入廠管理模塊,完成火車進廠燃料的、汽車進 廠燃料的管理,主要業務是入廠燃料的過衡驗收、計量驗收、煤批檢斤等,入廠 信息管理模塊功能如圖4-3、4-4所示。
-是-
采樣
圖4-3燃料火車進廠功能模塊
圖4-4燃料汽車進廠功能模塊
電廠接到火車/汽車進廠通知后,組織火車/汽車進廠并完成燃料接卸。該功 能需要實現:運單數據的錄入,包含車數、礦發量、驗收量、供應商、發貨日期 等信息;運單的查詢、修改和刪除;軌道衡、汽車衡數據的導入,包含車輛的數 量、皮重、毛重等信息;數量綜合查詢,包含礦別、發站、到站時間等。
4.2.3燃料采制化信息管理功能設計
設計火電廠燃料信息管理系統采制化管理模塊,完成燃料采樣、制樣、化驗 情況的管理,主要業務是入廠煤和入爐煤的采樣、制樣、煤化驗等,采制化管理 模塊功能如圖4-5至4-8所示。
采樣人員
圖4-5燃料入廠煤采樣功能模塊
燼科人廠煤制樣曼茅滾程
化
Hf
圖4-6燃料入廠煤制樣功能模塊
燃料人L輝比蹩業務液程
燃fl統計
圖4-7燃料入廠煤化驗功能模塊
入爐采制化濟程
圖4-8燃料入爐煤化驗功能模塊
燃料入廠、入爐采制化過程是電廠結算和煤耗分析的依據,該功能需要實現: 釆樣、制樣、化驗數據的新增、刪除和審批;采樣的一次編碼;制樣的二次編碼; 化驗的三次編碼;化驗數據的自動導入;質量查詢等。
4.2.4燃料報表信息管理功能設計
設計火電廠燃料信息管理系統報表管理模塊,完成各類報表的生成和導出, 主要業務是統計燃料日報、經營報表等,報表管理模塊功能如圖4-9所示。
燃料報表信息管理功能
圖4-9燃料報表信息管理功能模塊
燃料報表是燃料數量、質量的綜合,該功能需要實現:展示檢驗報告;根據 需要生成相應報表,包括供耗存日報、檢質檢斤日報、索賠臺賬等;報表查詢; 報表導出等。
4.3數據庫設計
基于電廠燃料管理的使用環境,建立數據庫應用系統,要求系統可以存儲數 據,滿足用戶的需求。數據庫設計通常分為六個階段:需求分析、概念設計、邏 輯結構設計、物理數據庫設計、數據庫實施和運行維護。
通過綜合用戶需求進行需求分析,設計關鍵概念,繪制實體-聯系模型圖(E-R 圖),E-R圖被轉換為由特定數據庫產品支持的數據模型(例如關系模型),以 完成數據庫邏輯設計,然后根據數據庫管理系統的特點和需要,分配物理存儲, 設計Index;實施過程中使用數據庫管理系統中的語言DB2和ASP,確定數據結 構搭建數據庫,編制、調試應用程序,進行系統的試運行,測試無問題后可投入 正式運行。
4.3.1關鍵概念設計
火電廠燃料信息管理系統計劃、入廠、采制化、報表各功能模塊E-R圖如 圖4-10所示。
圖4-10燃料信息管理系統各功能模塊E-R圖
4.3.2關鍵表設計
(1)燃料需求計劃表
燃料需求計劃表見表4-1所示。
表4-1燃料需求計劃表
屬性名稱 字段名 類型
需求數量 Coal Sum Double
需求計劃編號 Plan No Varchar
需求計劃時間 Plan Time Date Time
需求計劃類型 Plan Type Varchar
(2)燃料入廠表
燃料入廠表見表4-2所示。
表4-2燃料入廠表
屬性名稱 字段名 類型
入廠數量 Incoming Sum Double
入廠編號 Incoming No Wchar
入廠時間 Incoming Time Date Time
入廠類型 Incoming Type Varchar
(3)燃料采制化表
燃料采制化表見表4-3所示。
表4-3燃料采制化表
屬性名稱 字段名 類型
采制化數量 Acquisition and processing Sum Double
采制化編號 Acquisition and processing No Varchar
采制化時間 Acquisition and processing Time Date Time
采制化類型 Acquisition and processing Type Varchar
(4)燃料費用表
燃料費用表見表4-4所示。
表4-4燃料費用表
屬性名稱 字段名 類型
費用金額 Cost Sum BigDecimal
費用編號 Cost No Varchar
費用時間 Cost Time Date Time
費用類型 Cost Type Varchar
4.4本章小結
本章主要對火電廠燃料信息管理系統的設計做出了分析,主要涉及到系統的 架構設計、功能設計、數據庫設計等方面,繪制出了相應的系統E-R圖以及各 項關鍵表。
第5章 火電廠燃料信息管理系統實現與測試分析
5.1系統功能實現
火電廠燃料信息管理系統以某電廠的燃料信息數據為例,以實際業務流程為 基礎,借助先進的信息技術,軟硬件結合,按照安全生產和燃料高質量的要求開 發并設計,完成了燃料計劃管理、入廠管理、采制化管理和報表管理4個模塊功 能的實現。
管理人員通過瀏覽器打開某電廠燃料信息管理系統的網址,系統主界面如圖 5-1所示,輸入用戶名和密碼,驗證身份登錄系統,成功登錄后的主界面如圖5-2 所示。
電廠燃料信息管理系統
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□記住密碼 口自動登錄
圖5-2系統主界面圖
5.1.1燃料計劃信息管理功能實現
在某電廠燃料信息管理系統的計劃模塊中,由需求計劃、合同和結算三大功 能組成,完成月度需求計劃、合同、結算的新增、查詢、刪除和修改等。其中計
劃管理模塊中各功能操作界面如圖5-3至5-5所示。
圖5-3燃料計劃-需求計劃界面
圖5-4燃料計劃-合同界面
■電廠燃料信息悖理系統
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圖5-5燃料計劃-結算界面
在計劃管理模塊中,進入需求計劃管理界面,可以根據計劃名稱、計劃時間、 計劃狀態等不同的查詢條件調用程序并顯示,合同、結算界面同理。
電廠燃料合同管理員根據電廠燃煤量、質的需求以及了解到的供應商煤炭市 場行情,結合相關運輸方式和供貨計劃,根據具體業務制定煤炭采購合同,確認 無誤后,選擇相應的合同模板創建合同。
合同驗收完畢后,電廠財務人員登陸燃料系統,依據簽訂的燃料合同及有關 燃料驗收協議、制度辦法,與供貨單位進行結算。
5.1.2燃料入廠信息管理功能實現
在某電廠燃料信息管理系統的數量模塊中,完成火車進煤、汽車進煤、機組 耗煤量、煤場管理等燃料入廠接收和耗存管理功能,燃料入廠信息管理功能的火 車(軌道衡)、汽車(地中衡)驗收操作界面圖分別見圖5-6、5-7所示。
I電廠燃料信息管理系統
2019-06-01
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圖5-6燃料入廠-火車進煤(軌道衡)驗收界面
■電廠燃料信息管理系統
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圖5-7燃料入廠-汽車進煤(地中衡)驗收界面
操作步驟為工作人員選擇“數量” -“火車進煤”或''汽車進煤”,點擊“添 加”,輸入軌道衡/地中衡驗收的相關數據,錄入數據將保存到系統服務器的數 據庫,用戶通過選擇時間階段查詢即可看到火車進煤或汽車進煤相關信息。
機組耗煤量、煤場管理等操作界面圖分別見圖5-8、5-9所示。
■電廠燃料信息管理系統
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圖5-9燃料入廠-煤場盤存界面
煤管人員將入廠燃料儲存到指定煤場之后,將入煤場信息通過系統自動轉給 統計人員,統計人員對來煤進行入庫處理,系統就會自動調整煤場內燃料現有量 的數據信息。工作人員通過編輯錄入當日機組的耗煤量、發電量、供熱量數據, 錄入數據將保存到系統服務器的數據庫,用戶通過選擇時間階段查詢即可看到當 時的煤耗等相關信息。
工作人員需定期盤點電廠煤場存儲情況,一般為每月初的工作日,通過測量 燃料體積和密度,計算煤量,并檢測燃料的水分差、路耗、場損等數據,錄入系 統。
5.1.3燃料采制化信息管理功能實現
在某電廠燃料信息管理系統的質量模塊中,完成入廠煤和入爐煤的采樣、制 樣、化驗等采制化功能。質量模塊功能界面如圖5-10、5-11所示。
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圖5-10燃料釆制化-入廠煤化驗主界面
■電廠燃料信息管理系統
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圖5-11燃料采制化-入爐煤化驗主界面
在燃料信息管理系統中實行一次編碼、二次編碼、三次編碼保密機制,分別 對應采樣、制樣和化驗三個流程。入廠/爐煤采樣人員通過機械采樣或人工采樣, 進行一次采樣編碼,通過系統的“質量”-“一次編碼”錄入系統,制樣人員制 樣、備樣,進行系統的二次編碼,化驗人員通過化驗煤樣的Mar、Mad、Aad、 Ad、Vad、Stad、Std等成分,進行系統的三次編碼,經過質量審核,完成燃料采 制化。
電廠統計人員對來煤進行質量驗證處理,匹配質量和數量,查詢燃料到貨時 間、運輸方式,“統計"- “量質匹配”模塊即可顯示進煤批次對應的質檢數據 信息,如圖5-12、5-13所示。
■■電廠燃料信息管理系統
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圖5-12燃料統計-量質匹配主界面
■電廠燃料信息管理系統
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圖5-13燃料統計-批次信息調整主界面
5.1.4燃料報表信息管理功能實現
在某電廠燃料信息管理系統的報表模塊中,完成燃料供耗存、煤質檢驗、檢 質檢斤、索賠等主要信息數據報表的生成及導出。報表模塊主要界面如圖5-14 至5-16所示。
■電廠燃料信息管理荼統
圖5-15燃料報表-檢質檢斤月報界面
i電廠燃料信息管理系統
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圖5-16燃料報表-索賠臺賬界面
在某電廠燃料信息管理系統中還設有查詢、基礎數據、系統設置等功能模塊,
“查詢”模塊中,工作人員可通過時間階段、運輸方式、煤種等方式查詢常用數 據信息;“基礎數據”模塊中,通過設置常用供應商、基礎人員、審批流程等信 息,實現系統用戶的權限管理,完成整個系統的正常運行;“系統設置”模塊中, 用戶可修改個人登錄密碼。相關模塊的界面如圖5-17至5-19所示。
圖5-17燃料查詢-入廠煤綜合查詢界面
圖5-18燃料基礎數據-廠用礦名界面
電廠燃料信息管理系統
OSE詢 o報碾。數量 o蹟量Q統計o計劃 o基醐數堤。系統設熬 o注舗系統
圖5?19燃料基礎數據■基礎人員管理界面
5.2系統測試分析
5.2.1測試項目
在完成系統的設計后,需要進行相應的測試工作,在測試系統過程中,要明 確系統開發期間存在的一些問題,且采取適宜的措施進行處理,提高系統的安全 性和穩定性。
此火電廠燃料信息管理系統的測試過程主要以2018年06月01日的電廠燃 料為例,火車煤的供應商為“公司1 (火車進煤)”,汽車煤的供應商為“公司 2 (汽車進煤)”,分別對燃料信息管理系統的計劃、入廠、采制化和報表這4 大模塊的主要功能進行測試,主要測試:是否存在不正確的功能?性能是否達 標?是否存終止性錯誤?
5.2.2測試結果
測試結果見表5-1所示。
表5-1燃料信息管理系統測試結果
序功能
號模塊
測試方式
測試結果
燃料計劃人員用自己的用戶名和密碼登錄系
統,進入“計劃”-“需求計劃”界面,點擊“新 增”選項,(見圖5-20),生成編號為20180601 的需求計劃,經過審批后狀態為“已審批”。可以 根據計劃編號、名稱、時間、狀態、類型進行查詢, 錄入狀態下可以修改、刪除。未發生異常情況,測
試通過。
2018年06月01日
燃料
火車、
公司1 (火車進煤)、公
汽車
2
入廠
司2 (汽車進煤)的燃料 入廠時能否實現計量管 理,軌道衡、汽車衡的過
軌道衡、汽車衡計量人員登錄系統點擊“數量” -“火車進煤”可添加06月01日公司1(火車進煤) 的礦別、發站、發貨時間、到站時間、車數、礦發
量等數據,同理測試公司2 (汽車進煤)的計量管
信息
管理
衡數據能否實時傳輸,添
加、查詢、刪除選項是否
理(見圖5-7) o燃料工作人員用自己的用戶名和 密碼登錄系統進入查詢界面,系統可實時顯示進煤 情況(見圖5-2)。計量信息可以查詢、刪除(見
正常。
圖5-6)-未發生異常情況,測試通過。
查詢2018年06月
燃料統計人員用自己的用戶名和密碼登錄系
燃料
01日燃料的相關報表,
報表
統,進入報表模塊,查詢供耗存日報、入廠煤質檢
信息
報表有無異常,導出功能
月報、入廠煤檢斤檢質月報等報表正常(見圖
管理
是否正常,添加、查詢、
5-16),導出報表正常(見圖5-23),未發生異常
刪除選項是否正常。
情況,測試通過。
■l電廠燃料信息管理系統
i» »t9f ■ I* it M Sait*IB ■:■ S-UifB •• aifi4-ni
Utt
圖5-20燃料計劃-新增燃料需求計劃界面
圖5-21燃料采制化-入廠煤采樣主界面
■電廠燃料信息管理系統
圖5-22燃料采制化-入廠煤制樣主界面
時間 水分伽) 灰分(%) 西)
FCad Std ^HiKiKg. KWKg)
譙日期 方式 Mar Mad Aad Ad Vad Vdaf Qgr.ad Qn&ar Cai
2C184)6-O1 1-^1 (仲尊) 55 363900 3588.96 5 37 0.51 3412 3429 15.37 23 51 50 Q0 Z62 22014 00 2G1520J AS1921
公司2 (汽主卿) 55 274697 2728.52 15 74 0.86 5716 57.66 13.82 3292 2816 143 12303 00 為79時 2314.66
當日合計 110 638537 6317.48 9.85 0.66 44.07 44.38 14.70 27.57 40.57 Z11 17819.82 15628.71 3737.50
圖5-23燃料報表-入廠煤質檢月報導岀表
測試工作包含了系統整體的業務功能,測試結果表示系統很好的實現了火電 廠燃料管理系統的工作要求,同時系統的運行比較穩定,頁面交互和功能容錯性 測試良好,展現了比較好的安全性、穩定性及可靠性,能夠讓用戶需求得到滿足, 測試通過。
5.3實際應用與效益
5.3.1現場應用情況
某電廠為2臺33萬火電機組,火電廠燃料信息管理系統自2018年7月份開 始在該電廠中應用,實現了整個電廠燃料需求計劃制定、入廠、釆制化和報表生 成等功能,燃料信息管理系統實現功能如圖5-24所示。
圖5-24燃料信息管理系統實現功能圖
5.3.2發現問題的改進措施
針對研究過程中提出的電廠燃料管理過程中的不足,通過應用本系統,都得 到了較好的改善:
(1) 在燃料的采制化過程中,入廠燃料和入爐燃料的采樣、制樣、化驗等各 個流程,層次遞進,都嚴格執行了三級編碼的標準,便于嚴格監管。
(2) 燃料數據從入廠過衡開始,都能通過應用本系統更直觀、更迅速的展現 在工作人員面前,工作人員通過選擇不同的模塊、不同的時間節點、不同的運輸 類型等方式,均可查詢到自己需要的數據,使系統應用更加簡潔,便于操作。
(3) 進入系統的報表模塊后工作人員可以選擇不同的報表類型查詢,例如供 耗存日報、質檢日報、檢斤檢質報表等,而且可以隨時導出,清晰明了。
5.3.3效益分析
5.33.1經濟效益
通過應用火電廠燃料信息管理系統,燃料檢質檢量盡量避免了人為干擾,精 確了燃料相關數據,提高了燃料質量,減少了燃料損耗,2018年6月份(應用 前)、7月份(應用后)供電煤耗、供熱煤耗對比見表5-2所示:
表5-2 6月份、7月份供電煤耗、供熱煤耗對比表
煤耗 6月份 7月份 減少
供電煤耗(克/千瓦時) 312.83 309.71 3.12
供熱煤耗(千克/吉焦) 39.73 35.88 3.85
以機組發電量2億千萬時、供熱量21萬吉焦為例,7月份給電廠節省電煤 約0.06萬噸,熱媒約0.08萬噸,當月煤價約600元/噸,電廠約節省84萬元。
燃料過衡入廠、采制化實現流線化生產,減少了人員及操作過程冗余,提高 了工作效率,使檢驗工作更加精益化、規范化,便于嚴格監管。應用燃料信息管 理系統前后各工作崗位人員對比見表5-3所示:
表5-3崗位人員數量對比表
lLi /亠 岡位 應用前數量(個) 應用后數量(個) 減少(個)
軌道衡 10 3 7
汽車衡 10 3 7
入廠煤采樣 6 5 1
入廠煤制樣 6 5 1
入廠煤化驗 6 4 2
入爐煤采樣 6 4 2
入爐煤制樣 6 4 2
入爐煤化驗 6 3 3
燃料統計 3 2 1
應用此系統可減少不必要人員26個,以每人每月工資3000元為例,每月為 電廠減少約7.8萬元的崗位支出。
5.3.3.2社會效益
隨著經濟發展和人口增長,能源的消耗量不斷增加,目前新能源產業的市場 份額較小,煤在能源消費中的主體地位仍然不可撼動。應用火電廠燃料信息管理 系統提高了煤的利用率,節約了資源,對我國實現能源的可持續發展、保護生態 環境具有重要意義。
人是企業的根本。設計開發的此燃料信息管理系統,通過采用前沿的設計思 想和優化的工作流程,在充分利用電廠現有的過衡、采樣、化驗等現有設備的有 利條件下,將人、物料、設備和信息等有效的結合了起來,提高了工作效率,實 現了燃料的全過程管理及全程監督,使燃料管理可以高效、準確的完成,節約了 電廠生產成本,為電廠節能增效奠定了基礎。
5.4本章小結
本章主要對系統的實現進行分析,探討了系統各項功能的實現,并對實現的 系統進行了測試,對實際應用及效益進行了分析。
第6章結論與展望
6.1結論
本文主要根據某電廠燃料管理的實際情況,結合國內外研究現狀,設計和實 現了此燃料信息管理系統。
文中首先明確了本系統的研究內容和研究方法,應用工業工程中的E-R模 型分析、用例圖、流線化生產等,搭建系統初始設計模型;其次分析了系統設計 過程中主要運用到的技術類型,包括B/S架構、Web技術、數據庫技術、系統 語言等,最終設計了燃料信息管理系統,并在現場得到了很好的應用。論文的主 要工作包括以下幾方面:
1、 論文對火電廠燃料信息管理系統的需求進行了功能分析、非功能性分析 和可行性分析。(1)功能分析,詳細分析了電廠燃料管理工作,需要實現燃料 計劃信息管理、燃料入廠信息管理、燃料采制化信息管理、燃料報表信息管理4 大功能,燃料計劃信息管理需要完成對燃料需求計劃和采購計劃的管理,燃料入 廠信息管理需要完成對火車到廠燃料、汽車到廠燃料及它們的驗收管理,燃料采 制化信息管理需要完成對入廠或入爐燃料的采樣、制樣和化驗管理,燃料報表信 息管理需要完成對燃料各類報表的管理;(2)非功能性分析,燃料現場環境和 人員的復雜程度,要求系統人機界面要簡單流暢,系統必須安全、可靠和易維護;
(3)可行性分析,從經濟、技術和環境三個方面,分析了系統設計的可行性。
2、 對電廠燃料信息管理系統的架構設計、功能設計、數據庫設計進行了分 析。(1)架構設計,系統為B/S架構模式,設計了瀏覽器、Web和數據庫三層, 用戶通過瀏覽器登錄系統,在Web層完成業務邏輯處理,數據庫層存儲數據、 方便系統調用;(2)功能設計,根據系統功能需求設計了燃料計劃信息管理模 塊、燃料入廠信息管理模塊、燃料采制化信息管理模塊和燃料報表信息管理模塊, 詳細規定了4個模塊的具體工作流程,包括燃料計劃的制定、審核批準,燃料過 衡、入廠,采制化的檢驗、編碼、交接,報表的需求、樣式等,確保系統設計完 成后能夠安全穩定的運行;(3)數據庫設計,利用實體-聯系模型圖(E-R圖) 完成了燃料各個功能關鍵概念設計和關鍵表設計。
3、 測試了系統的各個功能并在現場中進行了應用。實際應用展示了火電廠 燃料信息管理系統每個模塊的工作過程,本系統基本實現了整個火電廠燃料從采 購入廠、過衡、采制化、驗收、入爐、結算、統計分析等一系列過程的功能,系 統具有安全、可靠、易維護的優點,可滿足燃料管理工作實際需要,系統取得了 較好的經濟效益和社會效益,具有一定的實用性。
6.2展望
“虧損”和“求生”是近幾年來大多數火電廠面臨的難關,只有利用先進的 技術持續改進生產系統,才能更好的為電廠服務,提高火電廠的市場競爭力。
本文設計的火電廠燃料信息管理系統未來會繼續加強現場應用,在應用中不 斷改進以適應電廠現場生產的需求,便于將來更好的推廣。
參考文獻
[1]Ziogou C5 Papadopoulou S, Pistikopoulos E, et al. Model-Based Predictive Control of Integrated Fuel Cell Systems—From Design to Implementation[M]// Advances in Energy Systems Engineering. Springer International Publishing, 2017.
[2]Mohiuddin S M, Mahmud M A, Haruni A M,et al. Design and implementation of partial feedback linearizing controller for grid-connected fuel cell systems[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2017, 93:414-425.
[3]Bhangu N S, Pahiya G L, Singh R. Enhancing reliability of thermal power plant by implementing RCM policy and developing reliability prediction model: a case study [J].International Journal of System Assurance Engineering and Management, 2016.
[4]Zagrebaev A M.Trifonenkov A V,Trifonenkov V P.Application of thermal-hydraulic model of RBMK reactor fuel channel to correction of power and coolant flow measurements [J]. Journal of Physics Conference Series, 2017, 937.
[5]Zilouchian A, Saengrung A. [IEEE 2017 IEEE 30th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE)-Windsor, ON, Canada (2017.4.30-2017.5.3)] 2017 IEEE 30th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE) - Design and implementation of Neuro-Fuzzy controllers for PEM fuel cells[J]. 2017:1-4.
[6]Malekian R, Moloisane N R, Nair L, et al. Design and Implementation of a Wireless OBD II Fleet Management System [J]. IEEE Sensors Journal, 2016, PP(99):1-1.
[7]Asensio F J , San Martin , J.I, Zamora I, et al. Model for optimal management of the cooling system of a fuel cell-based combined heat and power system for developing optimization control strategies[J]. Applied Energy, 201 & 211:413-430.
[8]Kosoi A S, PopeP, O. S, Beschastnykh V N, et al. Small gas-turbine units for the power industry: Ways for improving the efficiency and the scale of implementationfJ]. Thermal Engineering, 2017, 64(10):723-728.
[9]Thattai A T, Oldenbroek V, Schoenmakers L,et al. Towards retrofitting integrated gasification combined cycle (IGCC) power plants with solid oxide fuel cells (SOFC) and CO2 capture ? A thermodynamic case study[J]. Applied Thermal Engineering, 2016, 114:170-185.
[10]Say ah S, Hamouda A. Efficient method for estimation of smooth and nonsmooth fuel cost curves for thermal power plants [J]. International Transactions on Electrical Energy Systems, 2017:e2498.
[11]孫喜龍.火電廠燃料管理的實踐與探索[J].山東工業技術,2017(2):87-87.
[12]馬小云.火電廠的燃料采制化管理及其優化[J].安徽電力,2017(4):48-51.
[13]王振玉.火電廠現代燃料管理存在的問題及對策[J].科技創新與應用, 2017(2):204-204.
[14]曹志俊.試析火電廠燃料管理存在的問題及對策[J].科技創新導報,2017(7).
[15]熊成.火電力發電廠在新形勢下燃料管理模式探討[J].現代營銷:學苑版, 2017(6):43-44.
[16]閔雄,汪平,高波,等.原煤樣轉運系統在火力發電廠燃料管理中的設計與應 用[J].煤質技術,2017(2).
[17]郭鈦星,孔卉茹,張媛媛,等.基于無筒倉的實時優化配煤系統研究[J].潔凈 煤技術,2017(01):10-15+21.
[18]王帆,沈炳華.智慧燃料系統設計與實現[J].電子技術與軟件工程, 2017(19):162-163.
[19]楊明秀.淺析火電廠燃料智能化管理系統構建及自動識別技術的應用[J].中 國高新技術企業,2017(1):45-46.
[20]周國忠•燃料智能化管理系統建設現狀簡析[J].科技視界,2017(9).
[21]姜立永•論智能數字化煤場管理系統在火電廠燃料管理中的應用[J].中國石 油和化工標準與質量,2018, 38(5).
[22]楊可,黃超,趙文元.基于GIS的火電企業煤場數字化管理方法[J].現代測 繪,2017.
[23]閆冬,張暉,余軍,等.火力發電企業燃料信息報表自定義系統[J].電力信息 與通信技術,2017(04):51-57.
[24]王偉.火電廠熱工自動化設計中的節能減排[J].通訊世界,2017(12):208-209.
[25]吳永剛.火電廠燃料系統電控設備的軟件管理[J].神州,2017(11):266-266.
[26]鄭宇.試論火電廠燃料管理工作中的采制化管理[J].科技創新與應用, 2017(18):94-94.
[27]魏斌.創新火電廠鐵路信號設備維護管理實踐[J].黑龍江科技信息, 2017(10):31-32.
[28]柳慧玲.火力發電廠燃料成本管理探討[J].機電信息,2018(12).
[29]鄧子平.燃料生產經營一體化管理的應用背景和技術特點[J].電子世界, 2017(11):69-69.
[30]承浩,袁永平,高明全等.ERP系統在火力發電廠智能化煤場建設中的應用 [J].現代工業經濟和信息化,2018, v.8; No. 158(02):49-50.
[31]荊濤,張沬燃料智能化系統在火電廠的應用[J].熱電技術,2017:33.
[32]劉海廣.分析電廠燃料管理系統研究與應用體會[J].化工管理,2017(32):150.
[33]張進璽.火力發電廠燃料效能監察與管理[J].科技展望,2017,27(4).
[34]趙永東.火力發電廠燃料管理的風險識別與控制問題研究[J].中國內部審計, 2017(4).
[35]何遠喬.火電廠燃料的集中采購分析[J].經濟技術協作信息,2017:42.
[36]朱雅婷,鄭修明.試析層次分析法在火電廠燃料全過程管理中的應用[J]•低 碳世界,2017(5):136-137.
[37]史進.火電廠燃料管理與節能控制對策[J].城市建設理論研究(電子版), 2017(13):282-283.
[38]多玉菲.火力發電廠鍋爐運行中燃料管理存在的問題[J].山東工業技術, 2017(16):184-184.
[39]馬新蕊,張慶輝.火電企業燃料智能化管理現狀及展望[J].山東工業技術, 2017(11):196-196.
劉輝.火力發電廠燃料管理與成本控制[J].全國流通經濟,201&