电厂燃料管理系统解决方案

    电厂供应部肩负着全厂保证生产所急需的煤等燃料物资的采购供应任务，燃料管理是保证企业生产的重要环节，同时也是资金占用的大户，火力发电厂中燃料成本占发电成本的70％左右，因此控制燃料成本是电厂降低成本的关键。燃料管理无疑是降低成本、提高效益、抗御市场风险的有效方式，是提高企业管理水平，提高燃料质量，降低燃料成本的重要环节。

    供应部的领导及全体员认真贯彻执行国家燃料供应管理方面的方针、政策、法律规定和国家物资管理渠道的规定，在市场经济条件下保证按时、按量、按质地供应本厂生产经营所需的燃料。加强燃料管理工作，促进燃料的节约使用，加速资金周转，既满足生产经营的需要，又降低发电成本，使企业获得良好的效益始终是供应部领导工作中追求的目标。

    在电力企业里，做好燃料供应管理工作是保证企业生产正常进行的必要条件；是降低企业发电成本的主要途径；是加速企业流动资金周转的有力手段。针对上述的重要性，公司提出了燃料管理的信息化建设要求，这就需要开发一套适合当前业务的管理软件，可以使领导更好地驾御生产管理形势。

2 系统总体设计
2.1    系统设计原则
系统设计的指导思想是从电厂燃料管理的实际需求为依据进行总体规划，本着 “实用、可靠、先进、经济”的总体设计原则，确保系统高度集成、总体优化、安全可靠；充分利用计算机、网络、码等技术和工具，根据实用性与先进性相结合的原则，推进电厂燃料管理上升到一个新的水平。系统的设计与开发将遵循如下的原则：

• 系统的可靠性：采用成熟的技术是保证系统稳定的关键，不做新技术的实验场，在系统设计和设备选型时，充分考虑各方面的稳定性。系统可靠，功能完善，使系统具有相对的独立性，局部问题不会影响系统的正常进行。
• 良好的实用性：以需求牵引，注重实效，突出重点，既着眼于长远发展，又强调近期的迫切需求。
• 友好的易用性：遵循目前的业务实际情况开发，符合日常工作习惯，整个系统是基于图形界面的中文系统，可视性强，提示方便，操作简单，熟悉自己岗位业务的人员稍加培训即可上机操作。    
• 系统的先进性：采用先进的系统架构体系、软硬件和通讯技术设备，做到配置和成熟技术的先进。在保证先进的同时，还应考虑方法、技术和软件的成熟性。
• 系统的开放性和可扩展性：尽可能采用国际主流产品，以确保系统集成的可行性、良好的互操作性和系统的可扩充性。并且系统的设备选型和设计容量完全满足整个公司的以后发展对系统扩展的需要。
• 系统的安全性和保密性：系统提供网络安全及用户权限等方面的保障措施，以身份确认和密码验证的方式确保系统数据的安全性和系统运行的安全性。
• 开发的规范性：系统采用的技术设备、软件平台应符合工业标准和国家标准或规定，依照通行的系统开发设计系统结构、处理流程及功能模块，提供完整的开发文档。
• 资源的利用性：信息化的设计与实施应充分考虑对企业现有计算机硬、软件资源的保护，在满足需求的前提下，应尽量在原系统基础上进行扩充与提高。
• 系统的易维护性：采用最小模块化设计，以适应企业组织机构的变化。
• 数据的唯一性：采用分布式管理，合理规划数据的输入点，避免数据重复输入，通过网络传输和数据库技术把信息集成起来，使系统获得了大量的信息。

2.2    系统设计思想
    多年来电厂的燃料管理一直没有一套较全面、通用的燃料业务的管理软件，使得燃运信息管理方面与业务管理相比，一直比较落后，信息交流已形成一定障碍。使得燃料业务中的合同、结算、质量、计量、成本等相关活动的信息都是各个业务环节中的信息孤岛，信息没有有效的组织、相互利用起来，在这些业务环节中需作大量手工作表，劳动量大且有很多重复，单据还都停留在手工填写和传递的基础上，费时费力，使人力资源都大量浪费在这些繁杂琐事之中，诸多弊端表明落后的信息管理方式已经不能满足时代的要求，需急待解决。

    基于以上存在的问题，我们分析认为采用先进的计算机信息集成技术解决燃料管理是解决问题的关键。因为，燃料管理是一个多环节、业务范围分散、步骤连续的组织活动，建立计算机网络更适合处理这种工作，实现资源合理分配和信息共享，根据规范化的设计，网络的铺设和工作站的设置，使业务职能科室与磅房、化验室等相连，真正实现通过网络传输方式实现业务信息传递、快速反馈、指导决策，以服务器的数据库为信息交换的中心，实现燃料信息管理的系统集成。管理人员可以从忙忙碌碌的事务中彻底得到了解放。同时，实现了物资信息同资金信息集成。

    本系统通过信息系统平台，高度集成燃料的各类信息，采用多层次的计算机条码加密、解密技术，以及计算机网络技术，规范入厂煤的流程控制，加强煤监、纪检等岗位的监管力度，杜绝燃料管理中的管理漏洞，规避人为因素，使燃料管理更加规范化、科学化。提高工作效率，提升公司生产管理水平和企业核心竞争力。实现以下的目标：

• 建立用户信息档案、合同档案等基础信息。
• 建立质价对照表、运杂费表等基础信息。
• 通过对车号的多层加密，实现质检过程的内外隔离。
• 集成计量、质检、合同等信息，及时准确地为客户结算货款。
• 提供用户质量分析和采购成本构成分析等功能。
• 克服人工计算的低效率、准确性差及信息传递慢的缺点。

业务描述

   业务大致流程是：

• 当重车到达良江站后，良江站货运员与驻站货运员进行现场交接；
• 重车交接完毕后，驻站货运员把运单中的发站、发货人、车号、煤种、标重等信息输入电脑，并通过网络传递给厂货运员。
• 厂货运员根据采样原则对传递过来的信息，编排样品编号，并通知铁路值班员准备接车，通知轨道衡班准备计量，通知煤监准备监督采样，被通知人员只能收到车号、标重和样品编号信息，而不知道发站、发货人等信息。
• 煤监人员根据获悉的车号、样品编号信息填写煤样编号单，一个样品编号对应一个煤样编号单；
• 采样人员在煤监的监督下，按样品编号对应的车号采集煤样。
• 采样员把煤样给制样员，制样员制成三份样，分别用于化验、被样、纪检，样品交给采样班班长。
• 采样班长为样品编第一次条形码，并贴到样品袋上，样品传递给煤监人员。
• 煤监人员为样品编第二次条形码，并贴到样品袋上，样品传递给供应部。
• 供应部为样品编第三次条形码，并贴到样品袋上，样品传递给化验室。
• 以上三个编号都存储到计算机服务器中，禁止人为修改。
• 化验室人员接到样品后进行化验，并填写煤质检验报告单；
• 检验报告上标注着条形码3，它传递给专门解码岗位人员，通过专门的翻译模块，服务器中存储着几次编码的对应关系，解码员有权翻译出最终样品对应的最初的发货人几车号，推出化验结果与供货单位之间的对应关系，并把煤质检验报告中的相关信息填补完整；
• 根据化验、计量、合同信息，为供货商进行煤款结算，并可统计出燃料结算统计表；
• 系统提供按供应商汇总的来煤合计，统计出燃料综合月报表等分析报表。
  　

    从以上的流程中可以看出，码3与码2、码2与码1、码1与样品编码是一一对应的关系，样品编码与车号是一对多的关系，样品编码包含着不同供货商的信息，所以从码3可反推出对应的供货商信息。

2.3    网络体系结构
    在本系统的网络架构中具有节点分布广、距离远、数据交流频繁的特点，这些特点决定了必须有一个高性能的网络平台来保证各项业务的顺利运作。因此，在设计时必须充分考虑公司的组织管理模式、基础设施和机构节点分布、以及业务操作流程等方面的情况，从实际情况出发设计本项目网络系统的总体结构。

    在采用的网络集成方案中，遵循有关的网络互联标准、规范、选用合适的网络互联技术及产品（包括交换，路由及接入设备），构筑起一个结构合理、性能良好、安全可靠的网络通信平台，并考虑到以后有可能扩展的视频监控功能，在网络设施上应满足可以实现高质量的话音，数据和图像，视频等的通信服务，结合高速千兆以太网技术，可达到提供高质量通信服务的目标。

    在安全方面，若本局域网有接入Internet的需求，为了防止黑客攻击、人员的非法操作、病毒的侵害，保障系统的运行安全，需配备了防火墙。

    网络布线设计采用星形网络布线结构，网络主要覆盖燃料办公楼、铁路磅房、化验站等地点，在同一建筑物内超过一百米或者为建筑物之间连接均采用光纤；在同一建筑物内不超过一百米，根据综合布线设计规范要求，采用超五类双绞线产品。

    硬件配置建议：服务器采用标配IBM X365 8862-6RX，交换机采用WS-C2950G-24-EI，防火墙采用Cisco PIX 525，终端PC采用DELL PC，配置为 Intel P4 CPU2.4G/512M RAM10/100M 网卡 15"LCD。
　

2.4    系统总体功能
    为实现燃料进厂到客户结算的流程，系统至少应包括如下的功能模块：

• 综合管理：负责基础数据的维护，完成用户权限的设置。
• 计量管理：建立与计量信息的接口，获取各车的实重。
• 加密管理：分别在采样班、煤监、供应部实现逐次加密。
• 化验管理：建立与化验班信息的接口，获取煤质检验报告信息。
• 解码管理：自动翻译码3，解析出供货单位。
• 合同管理：维护价格表和合同。
• 结算管理：根据计量单、化验单、合同，完成用户货款结算。
• 分析管理：完成用户质量分析、成本构成分析等内容。
• WEB查询：对其他部门开放的信息，通过网页的形式对外发布。

    为避免化验中的舞弊现象，需在化验管理前、后分别建立编码加密和密码解密管理模块；为保障计量、化验、结算等主要功能，必须建立以维护基础表为主传的综合管理模块；为保证结算的顺利，必须有合同价格的管理模块；为提升管理的层次还必须建立分析管理模块。

    据电厂的总体功能要求，北京和利时信息技术有限公司（以下简称和信公司）设计如下图所示的系统总体功能框架：
　

2.5    关键技术
    在电厂的燃料管理过程，信息量大、分布广泛，完全靠人工的方式进行管理和控制是有一定困难的，因此，研究燃料管理关键技术、开发符合技术发展潮流、低成本、适用于我国电力企业需求的产品化软件具有非常现实的意义，在和信公司的工程项目中主要应用了如下的技术。

2.5.1   条码技术
    条码技术通过对字符的编码，生成一串可读性级差的码，从而达到为车号加密的作用，同样，利用读码器可把条码转换为字符串，它具有转换无误、输入快捷的特点，在没有专用工具的条件下无法读取。

    本系统就是利用了条码技术经过三次加密编码，而每一个岗位只拥有自己岗位的编后条码，无法了解原始信息。

2.5.2    组网技术
    电厂燃料管理网络的建设采用最适合于企业的网络架构形式。设计采用星形以太网结构，二层交换网络。核心交换机具有足够数据流量传输能力和寻址能力，网络使用光纤传输介质和光电转换模块。网络具有良好的数据接口和安全隔离能力，保证系统的安全运行，保证综合查询数据在一定权限控制下的能力。

2.5.3   网络安全技术
    网络安全建设是一个系统工程，我们通常采用以下几项措施：

• ACL 访问控制列表

    对外边界路由器上设置粗略的访问控制过虑规则，形成内部网络的第一道防线。在内部网络上使用过滤规则，形成内部各系统之间的访问控制与逻辑隔离。

• VLAN 虚拟局域网技术

    将以太网通信变为点到点的通信，通过VLAN隔离，VLAN间采用访问控制策略加强网络的整体安全。

• FW 防火墙系统

    在节点网络的出口处或网络内部不同安全域之间安装防火墙设备。防火墙一般利用IP和TCP包的头信息对进出被保护网络的IP包信息进行过虑，能根据安全政策来控制出入网络的信息流。同时可实现网络地址转换（NAT）、审记与实时告警功能。对被保护网络和外部网络起到隔离作用。

2.5.4   RAID技术应用
    独立磁盘冗余阵列（RAID）是在服务器等级用于高容量数据存储的公用系统。RAID系统使用许多小容量磁盘驱动器来存储大量数据，并且使可靠性和冗余度得到增强。对计算机来说，这样一种阵列就如同由多个磁盘驱动器构成的一个逻辑单元。

    RAID存储的方式多种多样。某些类型的RAID强调性能，某些则强调可靠性、容错或纠错能力。因此，可根据要完成的任务来选择类型。不过，所有的 RAID系统共同的特点――也是其真正的优点则是“热交换”能力：用户可以取出一个存在缺陷的驱动器，并插入一个新的予以更换。对大多数类型的RAID来说，不必中断服务器或系统，就可以自动重建某个出现故障的磁盘上的数据。

    RAID并非是保护大量数据的唯一途径，但是，常规的备份和镜像软件速度较慢，而且，如果一个驱动器出现故障，则往往需要中断系统。即使磁盘未导致服务器中断，IT工作人员仍需要断掉服务器来更换驱动器。相反，RAID利用镜像或奇偶信息来从剩余的驱动器重建数据，不必中断系统。

    在北京和信公司提供的设备选型方案中充分考虑到数据的安全性，独立服务器都采用了RAID技术。

2.5.5   软件专用平台技术
    现代应用软件系统往往是超大规模的，无论从覆盖的管理范围上，还是包含的各种高新技术上，都是前所未有的。为了保证应用软件系统开发、应用的成功率，确保系统的功能性、可靠性，必须严格遵循系统工程和软件工程的规则实施应用软件系统的开发；必须尽可能地采用新型开发技术。

    本系统在终端上选用了和信公司面向对象的管理平台。和信公司应用集成平台在.NET环境支撑下使用C #语言开发，采用B/S用户查询结构，录入和采集数据在系统关系数据库存储，程序界面满足数据录入、管理、运算、分析和生成报表等功能使用。

2.5.6   多层结构开发技术
    传统的客户/服务器应用架构模式大都是基于“胖客户机”结构下的两层结构应用软件。两层架构应用系统的开发工作主要集中在客户端，客户端软件不但要完成用户交互和数据显示的工作，而且还要完成对应用逻辑的处理工作，系统的可伸缩性较差和安装维护困难。

    在三层架构应用系统中，整个系统由三个部分组成：客户端、应用服务器和数据库服务器。客户端只需要安装人机交互界面应用程序，它负责处理与用户的交互和与应用服务器的交互。应用服务器接受客户端应用程序的请求，然后根据应用逻辑将这个请求转化为数据库请求后与数据库服务器交互，并将与数据库服务器交互的结果传送给客户端的应用程序。

    这样整个系统有着多方面的优点：

• 系统被分为不同的逻辑块，层次非常清晰。
• 能够使”肥客户机”变成较”瘦”的客户机。
• 开发和管理的工作向服务器方转移,使得分布的数据处理成为可能。
• 管理和维护变得相对简单。

    北京和利时信息技术有限公司的燃料系统设计采用C/S和多层B/S相结合的结构。充分满足了系统中实时终端和管理终端功能的多用途使用。

2.6    系统效果
    燃料管理信息化决不仅仅是提高响应效率，更重要的是见到效益，在市场经济环境下，通过规范入厂流程，可以降低采购成本，它对物资费和库存价值有着直接影响，资料显示，物资费和库存值下降5%，企业的销售利润率增加28%，资本收益率增加30%。

    燃料管理信息化将给采购管理的日常工作带来质的变化，首先，使管理人员把主要精力将放在降低成本和保证质量的出发点上，以最低成本满足功能需求；其次，利用系统提供的物料与资金信息集成功能，确定每个采购件的合理批量、安全库存量，控制库存资金占用；再次，根据系统提供的供应商质量报告，进行筛选正确的供应商；运用信息集成系统，根据市场需求和企业计划，提高采购供应工作的预见性。可以相信，随着网络时代的到来和计算机数据库技术的应用，燃料管理信息化不仅使现存的这些内部问题得到很好的解决,同时通过电子商务等手段使市场因素也尽在掌握之中。燃料管理的信息化通过周密计划、设置目标成本、控制采购权限、控制库存量、供应商认证、跟踪采购定单、控制付款程序等步骤规范了燃料业务的管理。

    本系统投入运行后，系统能够运行稳定、可靠，燃料质量情况可及时地反馈给有关部门，为生产决策提供了数据，经济效益极为可观。同时，可对质量进行分析，找出责任，避免不必要的纠纷，提高了工作效率。

    采用和信公司的电厂燃料管理系统，企业燃料成本普遍能够达到下降10％～20％的效果：

3  系统功能设计
　

• 3.1    综合管理
  基础表维护：用于对供方的局和矿、进料的计划性质、发站名、品种名等基础信息进行维护。
• 数据备份恢复：可以随时挑选欲备份或恢复的数据表，将数据导出或导入。
• 用户权限设置：超级用户可根据业务需要，设置一般用户对各模块的使用权限。
  
   
• 3.2    货运管理
  货运单录入：有驻站货运员输入货运单上的发站、发货人、车号、煤种、标重等信息。
• 样品编码录入：厂货运员根据样品的取样原则，对一列车编制若干个样品编码，录入到计算机中，给轨道衡、煤监人的只有车号、样品编码信息，没有发站、发货人信息。
• 煤样编号单编辑：采样员根据收到的来煤通知，填写煤样编号单，并输入到计算机中，一单对应一个煤样编号，这是采样员的采样凭证。
  

3.3    计量管理
    读取计量信息：在轨道衡班，磅称的生产厂商一般都提供了计算机采集计量结果的接口程序，当火车匀速通过轨道衡时，会生成一个文本文件，包含每节车箱的毛重信息，计量人员输入各节的车号；本系统通过读取该文本文件，将数据存取到本系统的数据库中。

• 检斤数据汇总：对于已经完成化验，并翻译出供货商以后的计量数据，在此界面中可以按供货商对称重数据进行汇总，点击查询按钮可按任意时间段分局矿汇总检斤表中的数据。点击打印按钮可将查询数据打印出来。
  
   
• 煤炭到货情况：对于已经完成化验，并翻译出供货商以后的计量数据，此界面可以完成对入厂煤的数量情况的组合查询。点击查询按钮可按入厂时间、承运时间、发货人、发站、运输方式等组合查询。点击打印按钮可将查询数据打印出来。
  
   
• 3.4    加密管理
   一次加密：采样班班长通过计算机设置某种算法，对于制完的样品进行编码，它的目的是把样品编号变成可读性差的条形码1，样品编号与条形码1的一一对应关系存储在服务器数据库中。
• 二次加密：煤监人员通过计算机先解读条形码1，按自己设置的某种算法，利用条形码1生产条形码2，并打印出来，贴到样品袋上，传递给供应部的相关人员，以上的读码、编码都是在计算机后台执行的操作，编码人员并不能读出条形码1的数字，条形码1与条形码2的一一对应关系存储在服务器数据库中。
• 三次加密：供应部通过计算机先解读条形码2，按自己设置的某种算法，利用条形码2生产条形码3，并打印出来，贴到样品袋上，传递给化验室的化验员，以上的读码、编码都是在计算机后台执行的操作，编码人员并不能读出条形码2的数字，条形码2与条形码3的一一对应关系存储在服务器数据库中。
  
• 3.5    化验管理
  读取质检信息：在化验室，智能分析仪对每一个样品进行化验，通常该仪器提供与计算机的通讯软件，可自动生成一文本文件，本模块的功能就是自动读取生成的化验结果，并自动存入数据库服务器中，并不得人工修改化验结果。
   
• 煤质检查报告：当解码翻译模块运行后，质检结果和供应商之间都已找到了对应关系，在此界面中可通过两种方法查询煤质检验报告单，即可按①按化验时间段查询；②按化验编号区间查询。在光标所在的煤质检验单上点击打印按钮可将查询数据打印出来。
  
• 
  化验重检：当用户对化验结果有疑义时，可提出重检申请，由煤监人员为用户出示质检过程，以证明无法有针对性的克扣某用户的可能，由化验单上的化验单号即码3，查出当时的备份样，重新化验，化验结果若在合理的误差内，可视原结果无误，若却有误差，应及时纠正，重新为用户结算，并查出当时的取样工和化验员，按工作制度考核；对于重检的化验结果和供货单位都要记录在案。
• 3.6    解码管理
  l        密码翻译：在整个多次加密过程中，从供货商编号到车号、车号到样品编号、样品编号到码1、码1到码2、码2到码3是有可对应关系的，对于编码的当事人只能知道自己的编码原则，看到自己编的码，而无法了解起始的供货商信息，但其实在后台数据库中是保存着这样一种对应关系的；在本程序中就可实现从化验编号回溯到供货商编号的功能，但是本程序有严格的权限限制，只有该岗位的专人可翻译，而且他也无权修改化验结果，本模块可以有选择地将化验完成但还未翻译的化验结果一次性的翻译出来，这样通过解码过程就可以得到完整的检验报告了。
• 煤质报告查询：经过解码后的检验报告可按月汇总化验结果，并可保存到EXCEL中（*EXCEL文件保存在程序所在文件夹内，EXCEL文件名为‘煤质检查明细表’*）。点击打印按钮可将查询数据打印出来。
  
• 打印入厂燃料验收台帐：在此界面中可按月分别打印局台帐和局台帐，在矿台帐中可按含发站与不含发站来进行打印。统计按钮可一次性将矿台帐计算完毕，以后只需按查询按钮即可。点击打印按钮可将查询数据打印出来。
  
• 3.7    合同管理
  供销合同录入：本模块可将合同手工输入，保存在数据库中。并可以随时对合同文档进行增加、修改、删除、保存和打印等操作。
• 价格信息维护：

    ①价格基础数据查询：在此页中用户可以对价格基础数据进行查询；

    ②价格基础数据录入：在此页中用户可按给定的格式输入合同数据。

    ③目录价格表：在此页中可按用户要求自动生成目录价格表。首先用户应确定供货商、执行日期等基本信息然后按新建按钮，此时页面下部的窗口将按级自动建立目录条目，接着用户需要在剩余未填写的输入框中填写相应信息，最后按计算按钮，程序将自动生成新的价格，检查后可进行编辑、保存或放弃等操作。
　

3.8    结算管理
    对托收管理：分对托收和托收查询两页，对托收的主要目的是为用户结算分配结算编号，可定义该结算单中包含的检斤车数，并检验检斤数据和化验结果。

    在对托收页中，结算日期是系统的默认日期，输入承运日期、到厂日期（可选）、已未核对选项及煤结算号，按检索按钮可在检索结果中显示查询结果，点击其上的矿名（包括性质、发站），在右侧的检斤信息和化验信息中将显示对应的查询结果；在检斤信息框中的核对列中，为属于该结算号的列车打勾，确认后按保存按钮；该页面中还提供了按车号查询检斤信息的功能。

    在托收查询页中，可以根据局矿、到厂月份或结算号查询每节车的结算情况。
　

• 煤结算管理：煤结算的主要目的是为用户结算煤而提供的统计、编辑、查询、打印功能，分为结算、浏览页。
  
• 在结算页中，选择结算编号下拉框中的结算单号（这些编号都是在对托收中分配了结算单号但没有结算的），结算日期是系统日期，按增加按钮后，系统会自动从检斤、化验、价格等表中取出该比结算煤的相关数据，对结算过程中的一些手工数据可修改，可按存盘和放弃按钮；同时可按修改、删除按钮操作已存在的结算单。
  
•     在浏览页中，提供了按条件查询的结算单内容的功能，并可打印该结算单。
• 结算统计表：本模块提供了按任意时间段汇总统计结算单的功能，并可保存、打印该统计结果。
• 3.9   分析管理
   
• 入厂煤指标对比：完成本期与对比期的煤炭在煤价、运费、杂价、热值等方面的对比数据。提供数据的修改、更新、保存到硬盘和打印功能。
  
   
• 煤质情况汇总：煤质情况汇总统计出某月份，各局各矿的入厂煤的车数、次数和数量，检查情况等。并给出每次检查后，检查结果对该供货商热值的影响。
  
   
• 燃料综合报表：本程序的主要目的是通过统计月来煤数量、质量进行综合分析，该报表中还有一些手工录入数据,报表如下。
  
  可直接打印它们，或倒出到Excel中。