基于移動智能終端和衛(wèi)星定位技術(shù)的生物質(zhì)燃料綜合管理信息平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘

要：在火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營過程中，燃料成本占到了經(jīng)營成本的絕大部分，因此加強(qiáng)燃料管理是火力發(fā)電企業(yè)的重要管理內(nèi)容。相對于燃煤火力發(fā)電廠在燃料管理方面已有非常成熟的管理模式，生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)在燃料管理方面還有很多問題需要不斷探討和完善。為此，對生物質(zhì)發(fā)電廠燃料管理中存在的問題及原因進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解決思路和對策，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種生物質(zhì)電廠燃料管理信息平臺，打破了空間限制，將生物質(zhì)燃料管理從廠內(nèi)擴(kuò)展到廠外料場，實(shí)現(xiàn)了對廠內(nèi)和廠外料場的統(tǒng)籌管理，極大地提高了燃料使用和調(diào)度的合理性。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)發(fā)電；燃料管理；移動智能終端；衛(wèi)星定位0

引言湛江公司是目前國內(nèi)單機(jī)容量最大的生物質(zhì)電廠（2×50MW），每年消耗農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)燃料約100萬t，燃料管理涉及每年數(shù)百份合同、幾十個供應(yīng)商、數(shù)百個料場、數(shù)萬余車次、數(shù)千余名司機(jī)的日常經(jīng)營和生產(chǎn)管理活動。因此，如何提升燃料管理水平，在保證電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時，最大程度地控制燃料成本是企業(yè)經(jīng)營和生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容。1

生物質(zhì)發(fā)電廠燃料管理概述

生物質(zhì)發(fā)電廠燃料管理主要包括燃料采購、合同簽訂、日常調(diào)度、質(zhì)量管理、結(jié)算管理、供應(yīng)商管理等內(nèi)容，其中燃料采購合同簽訂后的日常調(diào)度和供應(yīng)商管理工作最為煩瑣，涉及大量供應(yīng)商人員、出貨場地及運(yùn)輸車輛，且隨著采購半徑的擴(kuò)大和采購品種的增多，燃料調(diào)度和供應(yīng)商管理的工作量和難度也在增大，如何準(zhǔn)確、高效、便捷地提高燃料管理水平，是生物質(zhì)發(fā)電廠亟待解決的管理和技術(shù)問題。2

生物質(zhì)發(fā)電廠燃料管理中存在的問題及原因分析2.1

存在的問題（1）調(diào)度計(jì)劃執(zhí)行偏差較大。日常管理中各個燃料品種的實(shí)際供貨量和調(diào)度計(jì)劃之間有時存在較大偏差，導(dǎo)致燃料品種的結(jié)構(gòu)容易偏離生產(chǎn)和成本控制的預(yù)定目標(biāo)。（2）貨源監(jiān)控難度較大。生物質(zhì)燃料存在資源地域特性，不同區(qū)域同種燃料的成本、市場價格客觀上存在差異，“跨區(qū)域經(jīng)營”和“以近充遠(yuǎn)”等情況時有發(fā)生，但往往難以通過路票、場地固定監(jiān)控等普通監(jiān)控方式來完全核實(shí)到廠燃料的貨源地。（3）過程管理不夠高效、便捷。例如，在供貨質(zhì)量和供應(yīng)商管理方面，通常以常規(guī)的管理流程來反饋質(zhì)量結(jié)果并進(jìn)行管理溝通，導(dǎo)致供貨質(zhì)量結(jié)果應(yīng)用的時效性相對滯后，不便于將質(zhì)量情況及時應(yīng)用到當(dāng)期的供貨調(diào)度管理中，也不便于供應(yīng)商及時掌握質(zhì)量指標(biāo)情況并加以改進(jìn)。2.2

原因分析（1）供應(yīng)商執(zhí)行調(diào)度計(jì)劃不夠嚴(yán)謹(jǐn)，存在隨意調(diào)整出貨數(shù)量或者不掌握供貨場地實(shí)時情況的問題，而處罰只能起到事后的經(jīng)濟(jì)考核作用，效果不夠理想，需要通過有效的技術(shù)手段對供應(yīng)商場地調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行事前控制。（2）各種燃料運(yùn)輸?shù)某霭l(fā)點(diǎn)、運(yùn)輸路徑都是由送料人申報(bào)，且每日運(yùn)料車輛數(shù)量龐大，電廠燃料人員無法通過常規(guī)技術(shù)手段全面核查、真實(shí)掌握各種燃料運(yùn)輸?shù)某霭l(fā)地點(diǎn)、行駛路徑。（3）常規(guī)的管理流程和信息溝通方式已經(jīng)難以適應(yīng)生物質(zhì)燃料品種和數(shù)量眾多的管理需求。當(dāng)進(jìn)廠燃料質(zhì)量存在問題時，一般靠燃料管理人員通過電話或微信反饋燃料質(zhì)量情況，難以做到向所有供應(yīng)商及時反饋當(dāng)日燃料進(jìn)廠質(zhì)量情況。同時，供應(yīng)商在日常管理中也難以詳細(xì)把握所屬的各個場地燃料質(zhì)量的真實(shí)情況。信息不及時、不對稱，導(dǎo)致過程管理不夠高效、便捷。3

解決思路和策略基于燃料管理中存在的問題和原因分析，為提高燃料管理水平，我們擬采取以下策略：（1）通過移動智能終端，由電廠每日根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)定供應(yīng)商各燃料品種的可供貨數(shù)量，由供應(yīng)商選擇具體的料場實(shí)施供貨，如供應(yīng)商料場所編制的供貨批次計(jì)劃超出電廠限制的調(diào)度數(shù)量，則不能生成調(diào)度批次計(jì)劃，無法執(zhí)行后續(xù)供貨既定程序，從而保證調(diào)度執(zhí)行可控，達(dá)到事前把關(guān)的效果。（2）通過“電子圍欄”匹配供應(yīng)商燃料裝車的當(dāng)前地理位置是否與注冊的料場位置相符，若超出注冊位置，則無法完成后續(xù)裝車等既定程序，從而實(shí)現(xiàn)貨源監(jiān)控的目的。通過利用移動智能終端、衛(wèi)星定位系統(tǒng)（北斗或GPS）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對送料車輛從出發(fā)到電廠的行駛過程的實(shí)時跟蹤和事后回溯，保證燃料運(yùn)輸路徑的真實(shí)性。（3）通過移動智能終端實(shí)時反映燃料的進(jìn)廠質(zhì)量情況。電廠質(zhì)檢人員針對燃料進(jìn)廠質(zhì)量問題，及時上傳照片和處罰情況，可在移動智能終端顯示，便于供應(yīng)商及時掌握燃料進(jìn)廠質(zhì)量情況，對所屬具體供貨場地及時進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。同時，當(dāng)質(zhì)量超標(biāo)次數(shù)達(dá)到設(shè)定的限制條件時，系統(tǒng)自動限制該供應(yīng)商申報(bào)調(diào)度計(jì)劃，將供貨質(zhì)量結(jié)果及時應(yīng)用到當(dāng)期的供貨調(diào)度管理中，促進(jìn)供應(yīng)商主動提高質(zhì)量。4

生物質(zhì)電廠燃料管理信息平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)4.1

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物質(zhì)電廠燃料管理信息平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)層面添加了交換機(jī)與雙向隔離網(wǎng)閘，保證了系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的安全可靠性。同時，互聯(lián)網(wǎng)用戶只能訪問DMZ區(qū)特定的主機(jī)，DMZ區(qū)主機(jī)與廠內(nèi)機(jī)器通過隔離網(wǎng)閘通信，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)的安全性。4.2

移動應(yīng)用平臺的總體架構(gòu)我們一直關(guān)注移動終端技術(shù)發(fā)展趨勢，在結(jié)合大量項(xiàng)目實(shí)踐的基礎(chǔ)上，搭建了自己的移動應(yīng)用平臺總體框架，如圖2所示。該框架是通過原生技術(shù)與Web技術(shù)的緊密協(xié)作實(shí)現(xiàn)移動終端應(yīng)用的快速開發(fā)。支持的終端設(shè)備包括iPad、iPhone、Android手機(jī)及平板、WindowsPhone、Symbian、Palm等。在本框架上，軟件應(yīng)用的業(yè)務(wù)界面和業(yè)務(wù)邏輯只需開發(fā)一次，就可以部署到iOS、Android等主流移動終端平臺。開發(fā)人員可以選擇原生與Web兩條技術(shù)路線進(jìn)行移動終端應(yīng)用的開發(fā)。使用本框架開發(fā)出的應(yīng)用，具備與各平臺原生應(yīng)用無差別的用戶體驗(yàn)。4.3

燃料管理燃料管理全過程主要包含計(jì)劃、裝車、燃料運(yùn)輸、燃料車輛排隊(duì)、燃料卸車和燃料使用等。其中的計(jì)劃過程管理如圖3所示。4.4

供應(yīng)商行為管理供應(yīng)商通過手機(jī)發(fā)出料場的裝車與發(fā)貨信息，實(shí)時獲取每個環(huán)節(jié)的定位信息，保證了電廠對供應(yīng)商出發(fā)點(diǎn)的有效監(jiān)管。同時，運(yùn)輸過程中每隔3min（時間間隔可配置）獲取一次車輛的定位信息，保證了對運(yùn)輸路徑的有效監(jiān)管，從這兩方面杜絕“以近充遠(yuǎn)”等違約行為，保證了供應(yīng)商管理的公平、公正性。供應(yīng)商行為管理如圖4所示。4.5

燃料的庫存和進(jìn)銷存管理（1）系統(tǒng)實(shí)時顯示燃料的庫存情況，包括廠區(qū)內(nèi)的庫存和廠區(qū)外的料場（作為二級庫存）庫存情況；（2）由燃料調(diào)度使用工作機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷、燃料的庫存情況等，制定各值次、時間段的燃料使用（上料）方案，具體到料場位置、取哪種燃料、數(shù)量多少等；（3）上料方案經(jīng)審核并正式發(fā)布后，運(yùn)行人員原則上要按既定方案執(zhí)行；（4）根據(jù)進(jìn)料、用料情況，系統(tǒng)實(shí)時刷新料場的庫存情況，以保證庫存的真實(shí)性和時效性。5

結(jié)語為了提高生物質(zhì)發(fā)電廠的燃料管理水平，我們綜合運(yùn)用運(yùn)行軟件、無線互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位、移動智能終端等技術(shù)，構(gòu)建了一套生物質(zhì)燃料管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)打破了空間的限制，將生物質(zhì)燃料管理從廠內(nèi)擴(kuò)展到廠外料場，實(shí)現(xiàn)了對廠內(nèi)和