一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统.pdf

本发明涉及燃煤电厂燃煤控制领域，特别公开了一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，它包括：数据采集；重复性判定；氢值确定；化验原始结果汇总；计算；审核；上报；其中，数据采集包括：1）数据配置模块；2）数据采集模块；3）数据报送模块：本发明实现了火力发电厂燃煤异构数据源的自动采集，使用本发明的数据采集系统，可以很方便地对燃煤电厂所用燃料进行数据采集。

1.  一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是：包括：
数据采集；
重复性判定；
氢值确定；
化验原始结果汇总；
计算；
审核；
上报；
其中，数据采集包括：
1）数据配置模块：用于配置各种各样的数据源结构，实现免编程方式来添加和控制各种数据源，并配置实现数据源采集区域的数据库服务器获取实时数据文件；
2）数据采集模块：用于将现场的各种数据源中的有效数据采集到前置机服务器中，并通过分析计算，实现自动重复性判定和基准转换；
3）数据报送模块：用于将采集和校验合格的数据以自动的传送服务的方式从电厂前置机数据库报送到FAM燃料系统数据库中。

2.  根据权利要求1所述的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是，所述数据配置模块包括：
物理数据接口模块；
基础数据设置模块；
设备控制模块；
服务器数据设置模块；
数据库连接池模板设置模块；
数据设备控制模块。

3.  根据权利要求1所述的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是，所述数据采集模块包括：
采集周期控制模块；
化验数据采集模块;
计量数据采集模块;
化验数据查询模块；
计量数据查询模块；
其具体步骤为：
1）对煤样进行规范编码，以保证采集时不会采集到废弃数据，能进行重复性计算；
2）对各个字段值进行格式化，以保证采集后形成规范标准的数据；
3）利用各种采集时的调测工具进行现场测试，增强系统部署的准确性；
4）对于废弃煤样测试结果记录以及无需采集的记录，流出配置接口，可针对不同电厂的不同应用情况定制设置；
5）对于入炉煤样和入厂煤样在同一台设备上化验的情况，利用接口，由实施人员根据电厂实际情况进行设置，确保入场和入炉化验数据的独立采集；
6）设置采集日期点，根据采集日期点进行采集，每次有效采集后，将最后一条记录的日期写入到日期点字段中，作为下次采集的起始点；
7）采集定时轮换周期可以定制调节，实施人根据各个电厂的实际化验情况以及电厂需求进行定制设置。

4.  根据权利要求1所述的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是，所述数据报送模块包括：
数据分析计算模块；
数据基准转换模块；
报送服务端模块；
报送客户端配置模块；
数据报送模块。

5.  根据权利要求1至4任一项所述的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是，所述重复性判定包括：读取系统设置，看该批次是否需要平行样判定设置，如果需要平行样判定，则判断是否存在平行样，并判断其是否超差，如果超差，则等待后续试样的出现，等待时间可以定制设置，然后先对两个样以上的多个煤样结果进行排序，通过循环对相邻煤样结果进行重复性判定，对于符合条件的样值进行相应计算；系统采用轮询方式对各个项目：Mar、Mad、Aad、Vad、Stad、Qbad进行重复性判定及平均值计算，计算结果遵循四舍六入五取偶原则，其中弹筒热值Qbad保留三位小数，其余保留两位小数。

一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统
（一）       技术领域
    本发明涉及燃煤电厂燃煤验收管理领域，特别涉及一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统。
（二）       背景技术
目前，燃煤电厂用煤量大，对进厂煤的使用与控制基本靠人工来完成，没有一套成熟的数据采集系统，工人劳动量大，生产效率低，为此需要一套行之有效的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统。
（三）       发明内容
    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种便于进行燃煤控制的火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，其特征是：包括：
数据采集；
重复性判定；
氢值确定；
化验原始结果汇总；
计算；
审核；
上报；
其中，数据采集包括：
1）数据配置模块：用于配置各种各样的数据源结构，实现免编程方式来添加和控制各种数据源，并配置实现数据源采集区域的数据库服务器获取实时数据文件；
2）数据采集模块：用于将现场的各种数据源中的有效数据采集到前置机服务器中；
3）数据报送模块：通过分析计算，实现自动重复性判定和基准转换，用于将采集和校验合格的数据以自动的传送服务的方式从电厂前置机数据库报送到FAM燃料系统数据库中。
所述数据配置模块包括：
物理数据接口模块；
基础数据设置模块；
设备控制模块；
服务器数据设置模块；
数据库连接池模板设置模块；
数据设备控制模块。
所述数据采集模块包括：
采集周期控制模块；
化验数据采集模块;
计量数据采集模块;
化验数据查询模块；
计量数据查询模块；
其具体步骤为：
1）对煤样进行规范编码，以保证采集时不会采集到废样、标准煤样数据，能进行重复性计算；
2）对各个字段值进行格式化，以保证采集后形成规范标准的数据；
3）利用各种采集时的调测工具进行现场测试，增强系统部署的准确性；
4）对于废弃煤样测试结果记录以及无需采集的记录，流出配置接口，可针对不同电厂的不同应用情况定制设置；
5）对于入炉煤样和入厂煤样在同一台设备上化验的情况，利用接口，由实施人员根据电厂实际情况进行设置，确保入场和入炉化验数据的独立采集；
6）设置采集日期点，根据采集日期点进行采集，每次有效采集后，将最后一条记录的日期写入到日期点字段中，作为下次采集的起始点；
7）采集定时轮换周期可以定制调节，实施人根据各个电厂的实际化验情况以及电厂需求进行定制设置。
所述数据报送模块包括：
数据分析计算模块；
数据基准转换模块；
报送服务端模块；
报送客户端配置模块；
数据报送模块。
所述重复性判定包括：读取系统设置，看该批次是否需要平行样判定设置，如果需要平行样判定，则判断是否存在平行样，并判断其是否超差，如果超差，则等待后续试样的出现，等待时间可以定制设置，然后先对两个样以上的多个煤样结果进行排序，通过循环对相邻煤样结果进行重复性判定，对于符合条件的样值进行相应计算；系统采用轮询方式对各个项目：Mar、Mad、Aad、Vad、Stad、Qbad进行重复性判定及平均值计算，计算结果遵循四舍六入五取偶原则，其中弹筒热值Qbad保留三位小数，其余保留两位小数。
本发明的有益效果是：
本发明实现了火力发电厂燃煤异构数据源的自动采集，使用本发明的数据采集系统，可以很方便地对燃煤电厂所用燃料进行数据采集：
（1）目标数据库的多样性适配接口，实现多口径数据报送；
（2）多样性数据源的配置接口，实现了多种分析设备和计量设备的入网自动化配置和数据实时、自动采集；
（3）系统内部自由的设备健康诊断，保证了系统运行的稳定运行。
（四）       具体实施方式
以下为本发明的具体实施例。该种火力发电厂燃煤异构数据源自动采集处理系统，包括：
1、数据采集：
1）数据配置模块：用于配置各种各样的数据源结构，实现免编程方式来添加和控制各种数据源，并配置实现数据源采集区域的数据库服务器获取实时数据文件；它包括：
物理数据接口模块：通过选取设备名称，获取设备对应的数据源的格式，配置数据库接口，配置最新记录时间，数据源数据库类型、设备型号等。
基础数据设置模块：通过选择数据源对应的表、字段，实现自动面编程配置
设备控制模块：用于针对设备型号、设备名称、设备种类、制造厂商增、删、改、查的控制；
服务器数据设置模块：通过设备型号，找到设备名称及数据源类型和服务器目标数据格式，配置不同的数据连接、SQL语句、目标—源字段映射等，实现设置管理。
数据库连接池模板设置模块：针对数据源数据库类型，设置相应的参数表设置，同时针对目标数据库实现开放性接口配置，可以根据每一个项目的需要，自行抽取需要采集的目标字段。
数据设备控制模块；
2）数据采集模块：用于将现场的各种数据源中的有效数据采集到前置机服务器中，并通过分析计算，实现自动重复性判定和基准转换；它包括：
采集周期控制模块；
化验数据采集模块;
计量数据采集模块;
化验数据查询模块；
计量数据查询模块；
其具体步骤为：
对煤样进行规范编码，以保证采集时不会采集到废弃数据，能进行重复性计算；
对各个字段值进行格式化，以保证采集后形成规范标准的数据；
利用各种采集时的调测工具进行现场测试，增强系统部署的准确性；
对于废弃煤样测试结果记录以及无需采集的记录，流出配置接口，可针对不同电厂的不同应用情况定制设置；
对于入炉煤样和入厂煤样在同一台设备上化验的情况，利用接口，由实施人员根据电厂实际情况进行设置，确保入场和入炉化验数据的独立采集；
设置采集日期点，根据采集日期点进行采集，每次有效采集后，将最后一条记录的日期写入到日期点字段中，作为下次采集的起始点；
采集定时轮换周期可以定制调节，实施人根据各个电厂的实际化验情况以及电厂需求进行定制设置。
3）数据报送模块：用于将采集和校验合格的数据以自动的传送服务的方式从电厂前置机数据库报送到FAM燃料系统数据库中；它包括：
数据分析计算模块：针对煤样进行重复性判定，找出极差小于国标指标的重复样，计算其平均值
数据基准转换模块：通过Mar、Mad、Aad、Vad、Stad，Qbad六个原始化验指标，计算Ad、Vdaf、Had、Qgrad、Qnetar等不同基准的报告指标；
报送服务端模块：通过WebService服务，实现数据库服务器和各家电厂数据服务器数据接口。
报送客户端配置模块；
数据报送模块。
2、重复性判定；读取系统设置，看该批次是否需要平行样判定设置，如果需要平行样判定，则判断是否存在平行样，并判断其是否超差，如果超差，则等待后续试样的出现，等待时间可以定制设置，然后先对两个样以上的多个煤样结果进行排序，通过循环对相邻煤样结果进行重复性判定，对于符合条件的样值进行相应计算；系统采用轮询方式对各个项目：Mar、Mad、Aad、Vad、Stad、Qbad进行重复性判定及平均值计算，计算结果遵循四舍六入五取偶原则，其中弹筒热值Qbad保留三位小数，其余保留两位小数。
3、氢值确定；
采用按照空干基挥发分的值的范围进行分段公式计算：
如空干基挥发分在一定范围内，得出:Had=A*Vad+B;
其中A和B均为经验值
对于入炉煤：由于电厂燃煤入炉一般都采用掺混上煤，燃煤入炉一般都保持一个较为稳定的煤质指标，加之入炉煤化验指标相较低位热值，更为关心收到基灰分Aad以及Vad等燃烧特性有关指标，所以入炉煤氢值的确定可以采用定期固定标定的方法来进行确定。具体做法是在 Set.mdb数据库中设计一个氢值记录表，记录一段时间内应该采用的氢值，具体氢值记录表设计如下：
CREATE TABLE [dbo].[t_Had](
               [sn] [int] IDENTITY(1,1) NOT FOR REPLICATION NOT NULL,
               [StartDateTime] [DateTime] NULL,
               [EndDateTime] [DateTime] NULL,
               [Had] [float] NULL,
               [Memo] [float] NULL,
) ON [PRIMARY]
4、化验原始结果汇总；
5、计算；由于燃料分析是多指标独立化验，分析值生成的时间不会保持一致（有时因实际业务原因，各化验值生成间隔时间较长），因此基准转换及高低位热值计算在设计中采用触发器进行校验计算，采用触发器的好处就是能够保持计算的实时性和数据的有效性验证。
触发器设计时，依据《电力用煤标准汇编-2009版》煤质分析新国标要求进行计算，小数位四舍六入五取偶原则进行保留。
6、审核；
7、上报。
数据报送传输服务的设计
一般来说，数据交换采用数据库之间的直接数据交换的方法，这种方法在网络畅通的情况下，首先本地数据库与异地的数据库建立连接，然后数据库与数据库之间直接进行数据传输，即数据库中对应表的插人、修改、删除等操作，最后断开连接。
这种方法本质就是数据库之间的数据交换，充分利用了数据库本身的特性如完整性约束、数据一致性、回滚机制等，能够保证数据的一致性和完整性，这是这种方式的优点。适用于比较复杂的数据库系统中。
这种方法对于硬件环境、网络要求比较高。如果线路不稳定，或者机器突然断电，就会造成数据的混乱、错误、丢失等严重的后果。由于是直接的数据交换，数据的安全性相对较差。如果黑客截获数据后加以更改，极易造成恶性事件，甚至导致系统瘫痪，这样人为因素影响特别严重。并且，直接的数据交换处理时间相对较长，需要考虑通信费用和网络的传输速度。
由于所属电厂分布在全国多数省份，通过公网专线和总部相连，网络运行质量不稳定，所以不宜采用上数方法。
通过对原有数据保送服务的代码分析和总结，拟在总部中转落地库服务器端开发和部署新的Web Service数据采集服务应用，前置机的数据报送服务在每个心跳时间到来后，通过检索本地数据库，获取一定数量的待上传记录，转化为XML文件，然后调用总部中转落地库服务器端的Web Service的数据接口，利用Http协议实现数据传输，然后Web Service实现数据写入后，返回写入标志。
网络不畅通或落地库服务端写入失败等情况，则前置机服务器端的报送服务程序不更新本地数据库的对应记录的已上传标志为1。
如果返回成功的写入标志，则前置机服务器端的报送服务程序将更新本地数据库的对应记录的已上传标志为1。
通过这种设计，使前置机报送程序和总部落地库服务器数据库解耦，系统间职能更为清晰，职责管理更为便利。降低了数据库管理的复杂度。另可使原来的依靠数据库记录日志，变为服务端可编程记录日志，灵活性更高。
前置机服务器健康评估设计：
前置机服务器的健康运行的评估的机理：
在中转落地库服务器开发网络通断状态探测服务，每个心跳周期内遍历探测每一个前置机服务器，并写入网络通断探测服务记录；
前置机服务器在数据报送服务的每一个心跳都在服务器端设置活跃运行状态，每个心跳周期一个。
健康评估：如果连续一定数量的网络通断探测服务记录不存在且心跳周期内中转落地库服务器中都没有该前置机的活跃运行记录，则可以认为网络中断，如前者存在而后者不存在则认为前置机数据报送服务出错，通过在总部Web管理平台中提供各厂前置机运行健康状况监控表，通过页面的警醒标志来提醒管理人员联系进行维护。
现场数据源设备健康评估设计
现场数据源设备包括电厂内部的化验设备、计量设备，现场数据源设备的健康运行的评估的机理如下：
在前置机服务器的数据采集程序加入判断网络通断状态探测的模块，每个心跳周期内遍历探测每一个现场数据远，并写入数据源网络通断探测服务记录表中；
前置机服务器的数据采集程序在每一个采集周期内检索每一个数据源的数据库，如果有新记录，并且成功采集，则将新记录数量加入到数据源活跃状态记录表中。
健康评估：对网络通断探测服务记录表和数据源活跃状态记录表进行统计汇总，如果连续一定数量的网络通断探测服务记录不存在，则可以认为网络中断；如前者存在而后者为零则认为数据源微机处于长期不使用状态，通过在电厂侧Web管理平台中提供各数据原微机的健康状况实时监控表，通过页面的警醒标志来提醒管理人员联系进行对应的维护。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。