火力发电厂车辆进出厂无人值守系统及方法.pdf

一种火力发电厂车辆进出厂无人值守系统和方法，该无人值守系统包括系统控制模块、自动扫描装置、采样制样化验装置和称重装置，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，通过采用本发明的无人值守系统，实现了入厂，采样，称重，空车称重自动化，有效地节约了人员成本，极大提高了生产效率；对入厂车辆的各个过程之间的时间段进行有效监控，有效解决了进厂秩序混乱，极大提高了火力发电厂进出厂车辆的效率。

1.  一种火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其包括系统控制模块、自动扫描装置、采样制样化验装置和称重装置，其特征在于：
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；
自动扫描装置包括车号识别器和电子扫描枪，其中车号识别器扫描车辆的车号识别卡，以获得车号信息，并且在识别车号后，记录到达各个位置的时间点，电子扫描枪扫描条形码获得煤矿信息；
采样制样化验装置包括自动采样机、制样设备和化验设备，其中自动采样机对进厂的燃料取样，制样设备对所采集的样本制样，制样完成后，采用化验设备化验，将化验后的数据结果存储到服务器中；
称重装置包括称量衡器、定位器、挡车器和红绿灯指示器，其中定位器对称重车辆的位置进行定位，红绿灯指示器提示是否允许称重。

2.  如权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，所述客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满足锁车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理。

3.  如权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其特征在于，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车辆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。

4.  如权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其特征在于，所述称重装置还包括显示屏和语音提示器，显示屏用于对车辆称重状态进行显示，语音提示器用于对车辆驾驶员进行语音提示；

5.  如权利要求2所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其特征在于，所述锁车条件包括：a.根据入厂顺序号判断车辆在采样过程中是否插队；b.判断上次出厂到采样点时间段是否符合预设条件；c.判断入厂到采样点的时间段是否符合预设条件；d.判断从采样点到毛重称量的时间段是否符合预设条件；e.从载重称重点到空车回皮称重点的时间段是否符合预设条件；f.从空车回皮点称重点到出厂的时间段是否符合预设条件，g.判断毛重是否超出车辆最大载重吨数；h.根据衡器的称重重量与核定的空车重量比较，确定空车称重重量是否符合空车回皮标重量。

6.  如权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其特征在于，该系统包括多套称重装置，在车辆称重过程中，多个车辆可同时进行称重操作。

7.  如权利要求3所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其特征在于所述车辆的各种信息包括车辆的车牌号、司机姓名、所属公司、车辆型号和吨位信息。

8.  一种采用权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统对进入发电厂的车辆进行控制的方法，该方法包括如下步骤：
(1)车辆进厂时，车号识别器扫描车卡，判断车辆是否存在违规记录，若存在则等待处理，否则，生成入厂记录，记录入厂时间，产生入厂顺序号；
(2)车辆到达采样点时，采样点的车号识别器读取到车卡后，获得关于车辆的各种数据信息，判断车辆从上次出厂到采样点的时间段，从入厂到采样点的时间段是否符合预设条件，根据入厂顺序号判断该车辆是否插队；电子扫描枪扫描条形码获得煤矿信息，判断车辆所载煤料的煤矿是否允许进煤，如果不满足预设条件，系统则发出锁车报警信号并且等待处理；如果满足预设条件，则实施采样操作，在采样操作过程中，自动采样机对进厂的燃料取样，制样设备对所采集的样本制样，制样完成后，采用化验设备化验，将化验后的数据结果存储到服务器中；
(3)当车辆到达磅室时，由车辆定位器对车辆在称量衡器上的停靠位置是否正确判断，定位后，车号识别器识别车卡后更新入厂记录的重车重量，称重序号，称重时间信息，然后判断从采样点到毛重称量的时间段是否符合预设条件，如果不符合，则系统则发出锁车报警信号，通知车辆下道并等待处理，车辆进行重车称重时，系统记录毛重及称重时间，判断毛重是否超出车辆最大载重吨数，如果超出，则系统则发出锁车报警信号并等待处理；
(5)称重完成后，语音提示器提示称重成功，红绿灯指示器为绿灯，挡车器打开，车辆下道。

9.  如权利要求8所述的方法，其中步骤(2)中还可包括化验后发现煤质存在问题进行扣吨或退货处理。

10.  一种采用权利要求1所述的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统对车辆离开发电厂进行控制的方法，该方法包括如下步骤：
(1)空车回皮车辆到达空车回皮称重点，空车回皮车辆驶上空车回皮称重衡器，挡车器则放下挡杆，红绿灯指示器变成红灯，由定位器对车辆在衡器上的停靠位置是否正确判断；
车辆定位后，车号识别器读取车号，根据读取的车号判断从载重称重点到空车回皮称重点的时间段是否符合预设条件，若不符合空车回皮车辆预设条件，在系统则发出锁车报警信号，锁车下道并等待处理，如果符合预设条件，则进行称重过程；
(3)称重完成后，确定空车称重重量是否符合核定空车回皮标重量，其中核定空车回皮标重量根据车型预先确定，若空车的重量不符合核定的空车回皮标重量，则系统则发出锁车报警信号，锁车下道并等待处理，若符合皮重称重条件，则打印票据；
(4)空车出厂时，首先对出厂的车辆使用车号识别器扫描车号识别卡，记录车辆出厂时间，系统自动判定查看车辆是否回皮，然后对该车从空车回皮点称重点到出厂的时间段是否符合预定条件，若不符合，则系统则发出锁车报警信号并等待处理，否则，将数据传送给数据库服务器，允许该车出厂。

火力发电厂车辆进出厂无人值守系统及方法
发明领域
本发明涉及一种火力发电厂车辆进出厂无人值守系统及方法，尤其涉及一种通过对进出火力发电厂的车辆进行监控、采样制样化验、称重以及锁定，提高进出火力发电厂的车辆的效率以及精确监控的无人值守系统。
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。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。
现有车辆进出火力发电厂系统中目前主要存在如下问题：汽车来煤量大接卸困难：按日均接卸20000吨12个小时/工作日，平均每辆车净重30吨计量平均每小时需接卸55.6辆次，即每分钟就要接卸一辆汽车，而每辆车从采样到过衡从现有配置上讲无法满足这个要求；人员劳动强度过大、自动化程度低：为了满足日均接卸量只有依靠24小时全天候作业方式弥补其时间上的不足，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；现场管理困难：由于煤场数量较多，拉煤车辆流量大，车辆进出厂时间控制比较混乱，而且现场数据传输不及时、准确性差，影响了统计结算工作。
发明内容
针对以上问题本发明提供一种设计了火力发电厂车辆进出厂无人值守系统及方法，该系统对进出火力发电厂的车辆进行自动扫描、采样、称重和锁车报警，该系统中应用了定位技术、自动采样制样化验技术、语音提示、红绿灯提示等技术，提高了工作效率，提高了火力发电厂的运行的经济性和安全性。
本发明提供一种火力发电厂车辆进出厂无人值守系统，其包括系统控制模块、自动扫描装置、采样制样化验装置和称重装置，其特征在于：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；自动扫描装置包括车号识别器和电子扫描枪，其中车号识别器扫描车辆的车号识别卡，以获得车号信息，电子扫描枪扫描条形码获得煤矿信息，并且在识别车号后，记录到达各个位置的时间点；采样制样化验装置包括自动采样机、制样设备和化验设备，其中自动采样机对进厂的燃料取样，制样设备对所采集的样本制样，制样完成后，采用化验设备化验，将化验后的数据结果存储到服务器中；称重装置包括称量衡器、定位器、挡车器和红绿灯指示器，其中定位器对称重车辆的位置进行定位，红绿灯指示器提示是否允许称重。
客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满足锁车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理。
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车辆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。
称重装置还包括显示屏和语音提示器，显示屏用于对车辆称重状态进行显示，语音提示器用于对车辆驾驶员进行语音提示；
锁车条件包括：a.根据入厂顺序号判断车辆在采样过程中是否插队；b.判断上次出厂到采样点时间段是否符合预设条件；c.判断入厂到采样点的时间段是否符合预设条件；d.判断从采样点到毛重称量的时间段是否符合预设条件；e.从载重称重点到空车回皮称重点的时间段是否符合预设条件；f.从空车回皮点称重点到出厂的时间段是否符合预设条件，g.判断毛重是否超出车辆最大载重吨数；h.根据衡器的称重重量与核定的空车回皮标重量比较，确定空车称重重量是否符合空车回皮标重量。
该系统包括多套称重装置，在车辆称重过程中，多个车辆可同时进行称重操作。
车辆的各种信息包括车辆的车牌号、司机姓名、所属公司、车辆型号和吨位信息。
本发明提供一种对进入发电厂的车辆进行控制的方法，该方法包括如下步骤：(1)车辆进厂时，车号识别器扫描车卡，判断车辆是否存在违规记录，若存在则等待处理，否则，生成入厂记录，记录入厂时间，产生入厂顺序号；
(2)车辆到达采样点时，采样点的车号识别器读取到车卡后，获得关于车辆的各种数据信息，判断车辆从上次出厂到采样点的时间段，从入厂到采样点的时间段是否符合预设条件，根据入厂顺序号判断该车辆是否插队；电子扫描枪扫描条形码获得煤矿信息，判断车辆所载煤料的煤矿是否允许进煤，如果不满足预设条件，系统则发出锁车报警信号并且等待处理；如果满足预设条件，则实施采样操作，在采样操作过程中，自动采样机对进厂的燃料取样，制样设备对所采集的样本制样，制样完成后，采用化验设备化验，将化验后的数据结果存储到服务器中；(3)当车辆到达磅室时，由车辆定位器对车辆在称量衡器上的停靠位置是否正确判断，定位后，车号识别器识别车卡后更新入厂记录的重车重量，称重序号，称重时间信息，然后判断从采样点到毛重称量的时间段是否符合预设条件，如果不符合，则系统则发出锁车报警信号，通知车辆下道并等待处理，车辆进行重车称重时，系统记录毛重及称重时间，判断毛重是否超出车辆最大载重吨数，如果超出，则系统则发出锁车报警信号并等待处理；(5)称重完成后，语音提示器提示称重成功，红绿灯指示器为绿灯，挡车器打开，车辆下道。
其中步骤(2)中还可包括化验后发现煤质存在问题进行扣吨或退货处理。
一种对车辆离开发电厂进行控制的方法，该方法包括如下步骤：
(1)空车回皮车辆到达空车回皮称重点，空车回皮车辆驶上空车回皮称重衡器，挡车器则放下挡杆，红绿灯指示器变成红灯，由定位器对车辆在衡器上的停靠位置是否正确判断；(2)车辆定位后，车号识别器读取车号，根据读取的车号判断从载重称重点到空车回皮称重点的时间段是否符合预设条件，若不符合空车回皮车辆预设条件，在系统则发出锁车报警信号，锁车下道并等待处理，如果符合预设条件，则进行称重过程；(3)称重完成后，根据衡器的称重重量与核定的空车重量比较，确定空车标重量是否符合核定空车回皮标重量，其中核定空车回皮标重量根据车型预先确定，若空车的重量不符合核定的空车标重量，则系统则发出锁车报警信号，锁车下道并等待处理，若符合皮重称重条件，则打印票据；(4)空车出厂时，首先对出厂的车辆使用车号识别器扫描车号识别卡，记录车辆出厂时间，系统自动判定查看车辆是否回皮，然后对该车从空车回皮点称重点到出厂的时间段是否符合预定条件，若不符合，则系统则发出锁车报警信号并等待处理，否则，将数据传送给数据库服务器，允许该车出厂。
本发明的火力发电厂车辆进出厂无人值守系统产生了如下效果：入厂，采样，称重实现自动化，有效地节约了人员成本，极大提高了生产效率；利用扫描车号识别卡的车号识别器得到车号信息，生成车辆入厂顺序号，防止车辆随意插队，利用条形码识别器取代手工录入煤矿信息，并且对入厂车辆的各个过程之间的时间段进行有效监控，有效解决了进厂秩序混乱，极大提高了火力发电厂进出厂车辆的效率；定位器、挡车器、信号灯、语音提示器和称重显示屏等设备合理分工，实现了进出厂车辆的自动称重，减少了人为因素，保证了计量数据的准确。
无人值守系统投入前，磅室计量平均30车/小时，系统投入后平均60车/小时，如果不计自动采样机的机械操作时间，按照12小时/工作日，可至少接卸700车，而原来最多接卸400车；现场数据实时传输，保证了统计结算工作数据的准确性。
附图说明
图1是火力发电厂车辆进出厂无人值守系统的系统控制模块示意图；
图2是车辆进出磅室后进行称重的示意图；
图3是对进入火力发电厂的车辆进行控制的流程图；
图4是对离开火力发电厂的车辆进行控制的流程图；
图5是火力发电厂车辆进出厂无人值守系统的服务器故障流程图。
具体实施方式
参见图1所示，示出了火力发电厂车辆进出厂无人值守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1、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1存储与车辆相关的各种数据信息，应用程序服务器2从数据库服务器1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1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，客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满足锁车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理，其中在车辆进出厂的各个位置都设置车号识别器，其对车卡扫描，对车辆的各个时间点进行记录，以用于进出厂锁定报警的判断。
图3示出了对进出火力发电厂发电厂的车辆进行控制的方法，具体的步骤包括：判断服务器是否正常使用，如果出现故障，则结束流程。首先，汽车入厂：在厂门口由车号识别器扫描车卡，判断车辆是否存在违规记录，若存在则等待处理，读取车号信息，记录入厂时间；根据车辆到达电厂的先后顺序，自动生成该车的顺序号；如果入厂的车号扫描不到，就发出语音提示，需要注意的是：在本发明中的锁车含义就是由于车辆在进出厂过程中发生违规现象，车辆的一些数据信息不满足预设条件，停止车辆进行下一步的流程操作直到解锁，本发明中的所有预设条件根据经验、理论公式或者双方协议预先确定，并且已经预先写入在系统的数据库服务器或者客户端的配置文件中。
然后，对车辆进行采样，车辆到达采样点时，采样点的车号识别器读取到车卡后，获得关于车辆的各种数据信息，判断车辆从上次出厂到采样点的时间段以及从入厂到采样点的时间段是否符合预设条件(例如，时间段过短)，在采样点处的电子扫描枪扫描条形码获得煤矿信息，判断车辆所载煤料的煤矿是否允许进煤(根据是否是在供应计划期内或是否是计划进煤的矿，条形码根据进煤计划提前发给车辆所属煤矿)，根据入厂顺序号判断该车辆是否插队，插队会造成火力发电厂的车辆秩序混乱，从而影响整个火力发电厂的接卸煤的效率；如果不满足预设条件，系统则发出锁车报警信号并且等待处理；如果都满足预设条件，则实施采样，在采样过程中，自动采样机对进厂的燃料取样，制样设备对所采集的样本制样，制样完成后，采用化验设备化验，将化验后的数据结果存储到服务器中，并且接下来进行下面步骤，在化验之后，如果化验结果表示煤质存在问题，则进行扣吨或退货或者降价处理。
下面对插队判断进行详细描述，对于是否插队判断，设置一个范围，若到达采样点的车辆入厂顺序号，大于设置的范围，就系统发出报警信号，并等待处理，否则为正常车辆，例如：设置的插队范围为3，当入厂顺序号为3号的车，入厂采样后，若有4号车未到采样点，则5号车或6号车到达了采样点，5号车或6号车也允许采样，而8号车如果到达采样点采样则认为是插队违规，若n号车已经进行了采样，则入厂顺序号小于等于n+3号的运输车辆进行采样，认为是符合条件(既按照顺序号进行采样的，没有插队违规)，若顺序号大于n+3的车到达采样点采样，则认为插队违规，则锁定该车并等待处理。插队范围可根据现场状况进行调节，例如车流量，现场气候环境等，插队判断可以设置在车辆入厂的各个位置点，例如还可设置在称重点等。
如图2所示，重车车辆5驶入毛重称量磅室6，也称为第一磅室6，在毛重称量步骤中，车辆到达毛重称量衡器，首先运煤车辆上衡后，由定位器8确定该车在衡上的位置是否正确，如果不正确则通过语音提示器9提示该车在衡上的位置错误，要求该车重新上衡，同时出口挡车器10抬起横杆11允许该车下道，位置正确时车号识别器7通过天线12扫描车号识别卡得到车号，当车辆上衡之后，红绿灯指示器13为红灯，表示有车辆已经上衡，后面车辆请等待，如果红绿灯指示器13为绿灯，则表示车辆可以上衡，如果正确称量之后，车辆下衡，进行下一步步骤，其中，摄像机14对整个称重过程进行全程拍照和录像，以用于日后查询，摄像机可设置在车辆进入火力发电厂的采样、称重等各个位置。
根据车号判定该车从采样点到毛重称量衡的时间段是否符合预设条件，如果不符合预设条件(例如，超时)则语音提示该车时间不符合预设条件，要求其下道，报警锁车，因为车辆从采样点到毛重称量衡的时间段如果过长，超出预设条件则会对整个进出厂车辆的秩序和效率产生影响，杜绝管理上的漏洞，防止作弊，同时挡车器抬起横杆允许该车下道，并等待处理；如果符合预设条件则称量毛重；
如果毛重不符合预设条件(超过该车的最大载重量或小于最小标重)则语音提示器提示该车称重不符合预设条件，报警锁车，要求其下道，挡车器抬起横杆允许该车下道，并等待处理；
如果以上判定都符合预设条件，则记录该车的毛重和称量时间，语音提示器提示该车称重完成请其下道，挡车器抬起横杆允许该车下道；该车进入煤场卸煤。
还可参见图2，卸完煤后运煤车辆到达皮重称量磅室15，也称为第二磅室，车辆停车到位判断：运煤车辆上衡后，由定位器16确定该车在衡上的位置是否正确，如果不正确则通过语音提示器17该车在衡上的位置错误，要求该车重新上衡，同时第二磅室14的出口挡车器18抬起横杆19允许该车下道，该车重新上衡，正确时车号识别器20通过天线21扫描车号识别卡得到车号，其中当车辆上衡之后，第二磅室14的红绿灯指示器22为红灯，表示有车辆已经上衡，后面车辆请等待，如果红绿灯指示器22为绿灯，则表示车辆可以上衡。
其中在第一磅室6和第二磅室15中存在显示屏25和23，对车辆的称重的各个状态进行显示。
从毛重称量到皮重，称量时间段符合预设条件性判定：根据车号判定该车从毛重称量到皮重称量的时间段是否符合预设条件，如果不符合预设条件(例如，超时)，则语音提示该车时间不符合预设条件要求其下道，报警锁车，同时挡车器抬起横杆允许该车下道，并等待处理；如果符合预设条件则称量该车的皮重；
如果皮重不符合预设条件(不在该车标重允许的范围内)则语音提示器提示该车称重不符合预设条件，要求其下道，报警锁车，挡车器抬起横杆允许该车下道，并等待处理，否则打印票据，；
如果以上判定都符合预设条件，则记录该车的皮重和称量时间，语音提示器提示该车称重完成请其下道，挡车器抬起横杆允许该车下道，该车出厂；
运煤车辆到达出厂门口时，读取车号并记录出厂时间；判定该车是否已经回皮，如果未回皮就报警并锁定该车并等待处理。
从皮重称量到出厂时间段符合预设条件性判定：根据车号判定该车皮重称量到出厂的时间段是否符合预设条件(例如，超时)，如果不符合预设条件则发出警报并等待处理；
根据该车是否满足预设条件，判断是否可以出厂；如果以上判定符合预设条件，允许该车出厂。
在进出厂的各个位置处设置视频监控器，例如第一磅室6的摄像机14和第二磅室15的摄像机24，对进出厂的车辆进行视频监控，并且在系统中还增加集中控制室，通过视频监控接卸过程，还可通过网络实时监控原始数据、及时查询异常和故障报警信息。
如图5所示，当系统服务器或网络因为故障而停用的时候，要保证重磅过衡和空车回皮的网络连通，系统自动切换，使系统业务能正常处理，当系统恢复的时候自动把数据导入到服务器中，处理流程如下：车辆进厂后，不产生队列号(进厂顺序号)，直接进入重载称重；在重载称重中，扫描车号，煤矿编号，进行称重和扣吨，不判断时间合法性和毛重合法性；根据重载称重扫描的车号来进行空车回皮称重，判断是否已经回皮，打印票据，系统恢复的时候把数据导入到服务器中，如果违规车辆，在恢复系统的时候进行锁车处理，并在车辆下次入厂的时候处理。