垃圾焚烧发电厂过程结算控制的信息化系统构建与实践应用

引言

垃圾焚烧发电是借助垃圾来达到垃圾减量化、无害化、资源化的有效处理方法，垃圾焚烧发电厂运用较多，在垃圾焚烧发电厂运营中过程结算控制是垃圾处理量、发电量、成本费用、相关方面费用结算等，过程结算的准确及时性关乎企业经济效益、稳定发展，因此建立高效、准确的过程结算控制信息管理制度非常重要。

一、信息化系统架构设计

1. 总体架构

信息化系统依据分层原理，分为数据采集层、数据传输层、数据处理层、应用层、用户层，层层控制，完成过程结算控制信息管理。

数据采集层主要完成垃圾焚烧发电厂各个生产环节、各个系统数据的采集，例如 : 地磅系统垃圾运输车称重自动采集、电表、气表等智能设备的发电、消耗数据采集、设备管理系统设备维修记录采集等。采集设备的精度高、稳定性高，可靠性高、采集的数据无误。

数据传输层将采集的数据通过有线或无线通讯网络，安全、快速的传输至数据处理层。选用成熟的数据传输协议，比如：TCP ／ IP 协议等，保证数据的完整性和及时性。传输数据量较大时，可以使用数据缓存、异步传输等方式，提高传输速率。避免网络堵塞。

数据处理层是将传输过来的数据进行清理、转换、存储、分析，通过数据清洗算法对数据进行去噪、纠错等清洗，将数据统一按照数据标准进行格式转换、编码转换；将数据以关系型数据库（如 AID）、非关系型数据库（如Mango）相结合的方法进行存储，根据数据类型、查询需求决定采取哪种方法；通过数据分析工具和算法对数据进行挖掘、分析，为结算分析、成本分析、运营分析等提供决策支撑。

以垃圾处理结算模块、发电结算模块、核算成本模块、报表生成模块、数据分析模块等应用层集成了各个业务应用模块的功能，根据业务需求开发设计各个业务应用模块，来实现过程结算控制的各个业务应用功能，垃圾处理结算模块根据垃圾运输量、质、合同结算单价来自动计算垃圾处理结算金额，生成结算清单；报表生成模块根据实际需要生成日报报表、月报报表、年报报表等统计报表等。

用户层为不同用户角色提供操作界面和操作权限，用户角色包括垃圾焚烧发电厂管理人员、财务人员、生产人员、监管部门人员等，通过用户权限管理系统为不同类别用户分配操作权限，确保用户只能访问、操作自己被分配的权限范围内的数据及功能，保障系统安全、数据保密。

2. 技术架构

（1）云计算技术

以云计算平台作为系统运行架构，借助云计算平台的弹性计算、按需存储等能力，降低系统开发和维护成本，将系统的软件、数据库等部署在云端，系统通过互联网，使用户的浏览器无需安装复杂的软件，即可访问系统。同时云平台提供高可用、容错机制，确保系统的可用性。

（2）大数据技术

通过大数据技术对海量的生产运行数据进行存储管理分析，通过大数据分布式存储技术（Hadoop 分布式文件系统 HDFS）稳定地存储数据，通过大数据分析框架（ApacheSpark）及时对数据进行加工分析，大数据技术能够帮助公司发现数据背后的规律和趋势，为过程结算控制提供更深层次的数据分析，如通过历史垃圾处理量和发电量等预测未来的业务量，优化成本预算。

（3）物联网技术

通过物联网技术连接设备、采集数据。在垃圾焚烧发电厂的垃圾车、垃圾焚烧炉、发电机等设备上安装传感器，实时采集设备信息、状态等，通过物联网连接设备网路，传输给信息平台。物联网技术的运用，为设备数据的采集带来了很大的便利，为设备的远程控制，管理维护等提供了保障。

（4）移动应用技术

开发移动 APP 设，让职工随时、随地实现移动数据、移动办业务、移动信息上报。如：垃圾运输司机通过手机 APP 设，可以随时、随地查看车辆承运业务、垃圾称重、垃圾照片记录等，上传车辆承运业务照片；管理者通过移动 APP，可以随时、随地查看业务指标、业务审批结算单据等，提高工作效率，提升管理的自由度。

二、信息化系统功能模块设计

1. 垃圾计量管理模块

通过安装车牌自动识别系统、高精度电子地磅、卸料区监视系统等方式，实现垃圾车辆进厂登记 - 称重 - 到厂卸料全过程自动化，自动记录垃圾来源单位和垃圾名称 ( 厨余垃圾、可回收物、其他垃圾 )、数量 ( 毛重净重 )，可对接垃圾来源单位 ERP，数据双向核对，形成时间、车辆、操作日志等电子记录，作为结算依据。

2. 处理费用核算模块

建立智慧核算系统，以核算动成本为核算依据，综合垃圾处理量 ( 吨 )、工艺难度 ( 医疗垃圾处理需要更高的温度 )、环保成本等多种因素，自动生成阶梯测算方案，提供自由费率模板，针对不同的合作单位，设定不同的结算模式，自动产生明细、税率、优惠条件等电子结算单，在线签章，自动导入垃圾生产单位，实现全程无纸化结算。

3. 发电收益结算模块

基于发电机组 DCS 系统和电网调度平台，及时获取发电量、厂用电量、上网电量等数据，及时获取电力市场分时电价、绿电补贴等数据，系统通过智能运算自动测算发电收益，满足分时平价结算、可再生能源等补贴申领等业务需求，输出符合联网结算要求的对账单，应用区块链技术确保数据不可篡改，提升与电网公司结算的便利性和安全性。

4. 数据查询与分析模块

提供可视化图表，支持以时段、类型、单位等 10+ 条件查询历史结账资料，利用内置BI 分析，可导出处理走势图表、收入构成比例图表、成本收入对比表等图表报表、定制报表与钻取报表，并利用机器学习算法，将历史资料分析后，可以导出成本管控、市场前景趋势等决策报表。

5. 监控与预警模块

构建实时驾驶室，对垃圾计量不准确（称重数据波动超过 5% ）、处理价格不准确（单价阈值以上）、发电率过低等 20+ 指标进行实时监控，一旦触发相应阈值，立即通过短信、本企业微信、弹窗、预警等多种形式及时推送预警信息，并自动触发预警事件单，绑定责任部门、处置流程，实现预警追溯、闭环处置，及时化解业务风险。

三、结语

随着垃圾焚烧发电厂的发展和信息化的发展，垃圾焚烧发电厂信息化系统也需要不断优化和完善，未来还需要进一步提高信息化系统的智能化，引入人工智能、大数据等，实现结算智能化决策、预测；加强信息化和其他信息系统的融合，构建更加完善、更高效的信息管理系统，更好地支撑垃圾焚烧发电厂的稳定发展。

参考文献：

[1] 王玉忠 . 垃圾焚烧发电厂信息化监管系统计量模块功能研究 [J]. 机电信息 , 2021(20):3.

[2] 石巧英 . 垃圾焚烧发电企业的财务管理信息化现状和改进策略探究[J]. 投资与创业 , 2023(18):74-76.

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