一、立项背景

     (一)电煤价格不断上涨带来的挑战

     近年来，随着国家环保、节能减排力度不断加大，原煤价格不断上涨，燃煤成本占发电成本的百分之七十，火力发电厂成本不断增加，生存能力越来越弱。为增强企业生存能力，提高企业利润，降低燃煤成本势在必行。

     火电企业的根本任务是发电，但如何最大化的降低成本，实现综合效益最大化，扭转当前的经营被动局面，这些都值得我们深入研究。面临徐塘电厂只有30万机组的严峻形势，电厂始终坚持以“经济效益”为中心，以发电“效益最大化”为原则，开展了以效益为中心的燃料智能管理体系的建设活动。通过调整煤源结构、降低运输成本，从而降低燃料成本，实现经济效益最大化。

     （二）集团公司“价值思维、效益导向”政策的要求

     为践行“价值思维、效益导向”理念，徐塘电厂双管齐下，把配煤掺烧与降低运输成本相结合，为降低经营成本起到了一定的积极作用。

     随着电煤的价格上升，单纯依靠降低单一矿点或供应商的煤价已不现实，而要靠降低运输成本提升经济效益。

     徐塘电厂基本都采用火车运输方式，火车运输方便快捷但是成本高，为降低运输成本，徐塘电厂计划采用水路与汽车相结合的运输方式来降低燃煤成本。以往汽车煤进厂后，先经地磅称重，再进大煤场卸煤，在煤堆上进行人工采样。流程中存在大量漏洞，易出现人为作弊现象，导致公司利益受损。为此，徐塘电厂着手建设一套汽车煤验收监管系统。

     二、项目内容

     （一）智能验收监管子系统

     汽车煤入厂验收智能监管系统按一个主系统五个子系统模块的思路，分管理与现场作业两个层面。

     1、汽车煤闭环监管主系统

     管理人员通过浏览器进入系统，查询汽车煤入厂信息（包括入厂车辆状态、重量、各个关节点时间、照片等），同时可通过系统进行车辆黑白名单管理、煤场分区管理、煤种管理，根据厂内转运情况设定相应的超时超差报警值。

     防作弊手段：(1)超时报警。根据煤场以及现场情况，管理者设定从车辆入厂刷卡到车辆出厂交卡时间内，对入厂每个车辆及关键点时间（如计量称重、采样、煤场监卸等）进行全程监控。如果有车辆超出规定时间仍未完成相关流程，系统将报警信息通过手机发送至管理者，管理者可通过系统调看每个关键点相应照片，同时根据时间点查看相应视频，及时查看超时原因，同时还可以有效监督汽车煤入厂验收监管人员。(2)超差报警，在监管主系统中设定偏差值，如果港口毛重和皮重与入厂重超差设定值，通过短信发送超差报警，管理员通过调取系统照片和视频查看并分析偏差原因，若存在人为作弊因素，将通过系统进行锁定车辆同时纳入车辆黑名单，待处理后车辆方可放行。

     2、燃料验收监控子系统

     车辆全程无死角录像，提供车辆厂内作业追踪功能。可在系统调取某一天某一车辆入厂作业的全过程信息，系统支持各作业环节的相关视频回放功能。

     3、出入厂管理子系统

     车辆入厂发卡，实现对入厂车辆的排队管理，引导车辆有序进厂，系统通过车牌识别装置将自动识别到的车牌信息与系统进行比对，对来车信息进行初步核实。信息确认无误后，通过对车辆、供应商、煤种等信息进行综合判定，自动办理入厂验票手续。验票成功，车辆驶入重车道进行排队称重。空车回皮后，驶入空车道至收发卡室，提交射频卡，打印磅单。

     4、计量控制子系统

     计量控制子系统为全自动无人值守计量系统，本系统会在计量过程中对车辆进行车牌识别，主动读取随车RFID卡并核对车辆信息，通过LED显示屏、网络音柱等设备，从视觉上、听觉上对司机入厂进行引导。控制道闸自动抬起落下、获取重量数据并显示重量曲线、异常报警等。

     防作弊手段：红外光栅对车辆停车位置进行校准，从而避免了司机利用地磅停车位置进行作弊的可能，防止停车差异造成计量误差；通过视频、抓拍、数据比对、系统报警，系统曲线判稳进行防作弊技术处理，最大限度保障计量的公正、公开、公平。

     5、采样控制子系统

     入厂煤汽车采样采用现场无人值守远程采样模式，通过设立自助采样终端由司机自助采样，当采样现场出现异常，司机亦可通过自助终端与管控中心进行实时交流。系统通过道闸对来车进行采样引导，通过视频对采样现场进行实时监控，通过RFID射频技术对来车信息进行自动校验，通过车牌识别对来车信息进行比对，通过拦车器对停车位置进行规范，利用超声波对停车位置进行检测，从而实现车辆自动定位、自动采样。

     防作弊手段：车牌识别同时读取射频卡与系统信息比对，视频监控、系统抓怕、照片上传等环节避免了换车采样作弊；同时采样点的随机布置、全程无人值守、一键采样环节避免了人为因素的干扰；集样桶的自动上锁、信息通过射频卡传输环节，实现了送样的安全，避免了送样过程中的作弊。

     6、煤场接卸子系统

     系统通过给接卸员配手持PDA，对车辆卸煤进行二次质检及信息进行确认，同时对卸煤通过PDA进行拍照上传。遇到煤质异常，可由PDA向管控中心发送煤质异常告警，由调度协调相关人员到场核实，并作出最终处理。

     （二）入厂流程

     通过排队系统、计量系统、采样系统、监卸系统以及入厂刷卡、重车刷卡、采样刷卡、监控下卸煤、空车刷卡、出厂交卡打单等过程对入厂来煤进行接卸验收。

     1、发卡（收发卡区）

     驾驶员入厂之后在收发卡室提交港口过磅单，建立IC卡，矿发量、矿点、煤种、卸煤位置、车牌号等信息保存在IC卡中。

     2、重车排队入场（排队等候区）

     车辆排队管理主要通过实现对已发卡车辆的排队管理，引导车辆有序进厂，系统通过车牌识别系统对车辆进行入厂前信息确认，信息符合，打开道闸，车辆驶入重车车道进入称重区，同时进行抓怕，并记录入厂时间，从而达到引导车辆排队、进厂的目的。

     3、重车刷卡（计量区）

     此处为无人值守称重系统。a、车辆驶入计量区，红外线车位限位器启动，对越线车辆进行语音报警，并语音提示驾驶员过磅流程等信息；b、车辆停稳后，驾驶员实现不下车刷卡，车牌自动识别系统启动，并与卡内车牌信息对比，如不一致，判定卡为无效卡；c、在称重过程中，车辆上秤检测系统会自动检测车辆是否压秤；摄像系统自动抓拍车牌信息、车厢内部并记录过磅时间；自动判稳系统自动完成计量数据的取值；数据判别系统启动，与矿发量、历史数据进行对比，自动判断此次称重数据是否在合理的范围内，否则禁止计重并通知司机，同时通过短信发送报警至管理员手机；d、通过LED显示屏、网络音柱等设备，从视觉上、听觉上对司机入厂进行引导；e、重量自动进入系统并上传系统，同时保存于IC卡中。

     4、全自动无人值守采样（采样区）

     a、车辆停稳后进行车牌识别对比，信息一致，司机通过采样按钮一键采样，如信息不一致，将禁止采样，并通知管理员；b、车厢长宽高自动测量，机采装置根据车厢尺寸和重车重量随机布点采样，采样位置与采样点系统自动控制完成；c、采用给料皮带间隙给料技术，避免机采堵煤，以及机采采取无筛板筛条式破碎，自带防堵装置；d、取样桶采用自动封装写入信息，并上传系统；e、车牌、车厢采样点实景图自动抓拍上传系统，同时记录采样时间；f、制样时通过PDA读取集样桶信息，进行合样制样。

     5、煤场接卸管理（监卸区）

重车进入指定场地进行卸煤，系统通过给接卸员配手持PDA，对车辆卸煤进行二次质检及信息进行确认，刷卡与拍照，并实时上传至监管系统，记录卸煤时间。遇到煤质异常，可由PDA向管控中心发送煤质异常告警，由调度协调相关人员到场核实，并作出最终处理。

     6、空车刷卡（计量区）

     流程等同重车刷卡，车牌识别与卡内信息对比同时记录空车计量时间。

     7、出厂交卡打单（收发卡区）

     读卡，对比卡内信息与系统上传信息一致性，并打印过磅单盖章后交给驾驶员，作为结算依据。

     三、关键技术与创新点

     关键技术：

     超时超差报警：若车辆入厂刷卡到出厂交卡时间或者港口重量与厂内重量差，超过报警阈值，系统将报警同时通过短信发送至管理员，管理员可调取系统内车辆照片和视频进行追踪，分析偏差原因，若存在人为作弊因素，将通过系统锁定车辆同时纳入车辆黑名单，待处理后方可放行。集样桶自动上锁：集样桶采满样或者采样结束后，集样桶自动上锁，只有将集样桶运至制样间解码器才能将集样桶打开。采用自动上锁集样桶可以有效避免采样人员中途更换煤样，防止人为作弊。

     主要创新点：

     1、红外限位  2、计量自动判稳  3、车牌比对  4、无人值守远程采样  5、手持PDA  6、车辆厂内追踪

     四、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

     与国内其他电厂汽车煤系统相比，徐塘公司汽车煤入厂验收智能监管系统实现全流程闭环管理模式，通过排队系统、计量系统、采样系统、监卸系统以及入厂刷卡、重车刷卡、采样刷卡、监控下卸煤、空车刷卡、出厂交卡打单等过程对入厂来煤进行接卸验收，该系统实现了人防、技防双控制的目的，大大降低了人为因素的风险。

     五、应用情况

     徐塘公司汽车煤入厂验收智能监管系统自投用以来，对于提高燃料管理水平和打造“数字燃料”，发挥了重要的作用。同时优化了公司的煤源结构，也降低了燃料成本，明显提高了公司的经济效益。规避了人为作弊的风险，维护了企业形象。

     主创人员：江苏徐塘发电有限责任公司  李  理、沈学忠、许  进