1、基于移动互联网的化验室数据管理系统在吕梁山煤电选煤厂的应用刘园园1,马庭林2,郭晓燕2(1.霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司选煤厂,山西 吕梁 033102;2.今日中科科技(北京)有限公司,北京 100190)摘 要:阐述了吕梁山煤电选煤厂将化验室第三方化验设备系统进行集成与数据对接,并结合移动互联网的环境,通过不同移动终端(电脑、手机、平板)实现远程录入系统,可随时查询化验结果,追溯化验过程,实现了化验数据自动采集、自动传输,避免人工汇总数据,确保了数据的准确性、安全性、有效性。关键词:选煤厂;化验室;煤炭化验;化验设备;数据管理;操作设备中图分类号:TD948.9 文献标识码:A 文章编号
2、:1005-8397(2023)06-0013-03Application of coal analysis date managementigital intelligence system basedon moblie internet in Lvliangshan Coal and Electricity Preparation PlantLIU Yuan-Yuan1,MA Ting-lin2,GUO Xiao-yan2(1.Coal Washing Plant of Lvliangshan Coal and Electricity Co.,Ltd.,Huozhou Coal and E
3、lectricity Group,Lvliang,Shanxi 033102,China;2.Today Sino-Science(Beijing)Technology Co.,Ltd.,Beijing 100190,China)Abstract:This paper analyzes the integration and data docking of the third party laboratory equipment system in Lvliangshan Coal Washing Plant,and combined with the mobile Internet envi
4、ronment,the remote recording system through different mobile terminals(computers,mobile phones,tablets)to query the test results and trace the test process.Realize automatic collection and transmission of laboratory data,avoid data summary,ensure the accuracy,safety and effectiveness of data.Keyword
5、s:coal preparation plant;laboratory;coal quality testing;intellectualization;operating system收稿日期:2022-09-16 DOI:10.16200/ki.11-2627/td.2023.06.003作者简介:刘园园(1984),女,山西大同人,2006 年毕业于山西大同大学洁净煤技术专业,霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司选煤厂工程师。引用格式:刘园园,马庭林,郭晓燕.基于移动互联网的化验室数据管理系统在吕梁山煤电选煤厂的应用 J.煤炭加工与综合利用,2023(6):13-15.煤炭作为我国的主体能源,
6、是我国最稳定、最可靠的基础能源。在长期快速增长的工业需求下,煤炭资源被大幅度地开采和利用,优质煤炭资源的比例急剧下降,导致能源安全和环境保护的矛盾日益突出。为应对我国煤炭资源浪费和资源储藏变少的情况,应根据不同的生产需求和开发环节,加强对煤炭资源的利用率。在这个过程中化验室的角色是重中之重,可根据化验结果,优化资源配置,提高生产资源利用率。依托信息化、自动化技术的智能化选煤厂建设方兴未艾,其核心是通过大量的自动化设备进行智能化控制,实现机器代人,不仅提升选煤厂运行效率,降低成本,还能有效降低操作人员的数据统计和化验结算等工作量。近些年来,虽然化验室管理软件逐渐被越来越多企业使用,并且有些选煤厂
7、在化验过程中应用了一些煤质管理软件,但是煤质化验信息管理的手段整体来说还较为简单。因为化验设备来自不同的第三方机构,不同厂家的设备对应不同的软件系统,导致化验室煤质管理系统无法实时同31煤炭加工与综合利用No.6,2023 COAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION 步,仍然采用人工汇总录入化验数据。随着科技的进步,提高煤质化验效率和选煤厂智能化、数字化建设成为必然趋势。1 吕梁选煤厂化验室现状与问题吕梁山选煤厂隶属于霍州煤电集团,2006 年9 月投产运行。目前选煤厂化验室在煤质化验管理方面存在以下问题。(1)管理自动化程度低,检测数据需要人工处理,存
8、在数据误差大,信息处理速度慢,执行不到位等问题。检测数据管理程序繁琐,效率低下,需要人员汇总、存档数据,浪费大量人力物力,管理成本高,管理效果不佳。(2)选煤厂化验室不同检测项目对应不同厂家检测设备,每种设备厂商虽然有自己的操作软件,但是难以对其化验数据进行统一管理,无法直接完成各个化验指标的汇总。(3)选煤厂作为传统生产企业,化验信息传递到管理人员往往需要一定时间,煤炭的每个指标不能实时显示最新数据。为了打破化验部门与管理部门之间的数据藩篱,需要搭建数据存储中心,实现化验数据在多个移动终端设备上的查询,实现数据共享。(4)煤质检测数据查询不方便,只能在特定环境特定设备查阅检测原始数据,并且不
9、能准确对煤质的原始数据进行分析,形成统计报表,历史数据无法实时查询与对比,影响管理层及时作出相关决策。针对以上问题,吕梁山选煤厂以化验室日常管理工作为中心,结合样品在实验中的实际检测流程,通过互联网与移动、物联技术、数据传输技术,将实验室流程、人员组成、仪器设备、项目管理等进行结合,开发出选煤厂化验室智能化验管理系统,从而大幅提高实验室的运转效率和自动化水平。2 化验室数据管理系统概述2.1 系统的架构模块化验室数据管理系统是通过计算机网络技术对各种实验信息进行管理的计算机软、硬件系统,即将计算机网络技术与现代的管理思想有机结合,利用数据处理技术、海量数据存储技术、宽带传输网络技术、自动化仪器
10、分析技术,来对实验室的信息管理和质量控制等进行全方位管理的计算机软、硬件系统,以满足实验室管理上的各种目标(计划、控制、执行)。通过建立大数据集成平台,将所有数据录入数据库。根据选煤厂生产、销售和管理需求,运用互联网与移动物联技术、数据传输技术、煤质化验专家知识系统等人工智能化和信息化技术手段,对数据库中基础数据进行分析、优化等,实现化验结果自动计算、自动上传、自动分析、报表生成、数据保存及查询全过程的自动化。同时,整理出管理者可以直接利用的化验结果数据和生产、销售报表,从而提高化验室的运转效率和自动化水平。系统流程见图 1。图 1 系统流程2.2 系统使用技术点与运行平台系统以 Web 服务
11、器为中心,采用三层架构来实现,即:界面、业务和数据三个功能层次。用三层架构模式来实现系统的界面层与业务层相互分离,无论是界面层的改变还是业务层的改变,都可以做到互不影响,因而,有利于系统的维护和功能扩充,增强了系统的灵活性;业务逻辑在应用服务器实现,而不是在每一台客户机上实现,同时,对数据的访问也可以做到只能通过应用服务器进行,从而增强了系统的安全性,并实现了“瘦客户端”;客户端需要的数据可以在应用服务器中进行预先处理或全部处理,然后将处理结果传给客户端,降低网络通信量。同时,适应各类平台部署,支持手机、平板、电脑等不同移动端设备访问,可在 Win、Linux、Mac、Ios、Android
12、等操作系统上实现运行登陆查询等操作,满足用户在不同环境下的协同办公,提升办公效率。41 煤炭加工与综合利用2023 年第 6 期3 化验室数据管理系统组成模块3.1 工业分析设备工业分析检测采用目前市场占有率较高的Sartorious 电子天平(BAS 系列),使用 RS-232C/V24 协议和计算机进行通讯。采用的 LIMS 系统内置天平采集模块和数据处理模块,给烘箱、马弗炉等设备赋能,具备工业分析数据处理功能。通过电脑安装 LIMS 系统与电子天平来读取样品编号、称量数据等信息,并根据各种内置的公式和国标规范,系统自动计算结果,实现智能计算“零偏差”,降低人工引起误差的可能性,确保化验结
13、果准确性,提高工作效率。3.2 全水分设备全水分检测采用的博途高精度电子秤是由高稳定性传感器和单片微机组成的电子天平。采用的 LIMS 系统内置天平采集模块和数据处理模块,给鼓风干燥箱等设备赋能,采用空气干燥法进行检测,具备全水分数据处理功能。通过电脑链接LIMS 系统与电子天平来读取样品编号、称量数据等信息,并根据各种内置的公式和国标规定自动计算结果,实现检测流程标准化,有效避免检测结果出差错,实现“快速、准确、高效”的化验模式。3.3 测硫仪设备全硫检测使用的长沙友欣测硫仪属于第三方检测设备,采用卧式一体结构、采用库仑滴定法进行检测,检测结果上传至测硫仪第三方数据库内进行保存。LIMS 系
14、统内置数据读取模块、数据传输模块和数据处理模块,可通过识别样品编号等信息获取测硫仪本地数据库,实现第三方检测设备检测结果的读取和上传,并根据各种内置的公式和国标规定自动计算相关结果,减少操人员多设备间的切换和数据记录,提高了检测效率和数据的一致性。3.4 数据管理及访问化验数据实时自动采集上传汇总,上传过程中自动完成,无需人为录入数据,保证数据准确性,实现数据传输“零延时”。领导可实时查询过程化数据,及时掌握检测状态与结果。3.5 设置账户权限,保证系统安全系统提供基于角色和个人的访问控制。对不同设备、不同化验项目等实现统一的数据访问控制。从数据角度,可以查看当前何种设备/检测项目有哪些权限。
15、从角色/个人角度,可以查看对哪些数据访客中权限。系统设计主要针对 Client-Server 模型,基于加密方法建设用户识别账号身份,对账号在任何环境下登陆以加密方式进行身份认证,前端和服务器端双重验证。4 应用效果(1)选煤厂化验室数据管理系统实现了从化验单创建、煤质化验、结果计算、数据传输、自动分析、语音播报、报表生成、数据查询、权限管理、多操作设备(电脑、手机、平板)、多操作系统(Win、Linux、Mac、Ios、Android)、将不同第三方检测设备对接等全过程的自动化管理,实现了数据自动采集、自动传输,极大地减少过程中人的参与,保证了数据原始性、准确性和一致性,避免数据随意修改和数
16、据来源的多样性。(2)选煤厂化验数据管理系统解决了现阶段化验室不同厂家设备以人工汇总为主的管理方式,为选煤厂化验室提高煤质化验效率和智能化、数字化构建了全新的管理体系和模式。(3)实现了移动办公数据管理。将生产调度与化验室的日常管理、煤质化验、数据审核、报表生成等完全整合在一起。通过大数据集成平台,实现了全面、快速和准确的生产调度。5 结 语目前,在全世界范围内,移动互联网技术已经成为改造传统制造业的必要工具。选煤厂化验工作对确保煤炭生产质量和提高企业效益具有重要意义。在化验室数据管理系统中通过运用互联网与物联技术、数据传输技术、煤质化验专家知识体系等人工智能化和信息化技术手段加强了选煤厂对煤炭煤质、生产销售的管理,降低了人员管理成本,对选煤厂煤质化验、生产销售和管理提供相应的数据支撑,从而辅助管理层的相关决策。参考文献1 胡 晶.工业互联网、工业 4.0 和“两化”深度融合的比较研究 J.学术交流,2015(1):151-158.2 吴文君,姚海鹏,黄 韬,等.未来工业与工业互联网发展综述 J.北京工业大学学报,2017,43(2):163-172.512023 年第 6 期刘园园,等:基于移动互联网的化验室数据管理系统在吕梁山煤电选煤厂的应用
