周東才，麥艷紅

（南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530008）

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)在糖廠的應(yīng)用

周東才，麥艷紅

（南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530008）

針對(duì)制糖工藝本身存在著多樣性、復(fù)雜性和不確定性問題，目前大多數(shù)糖廠的化驗(yàn)分析報(bào)表管理引進(jìn)了信息化管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)資料的貯存、傳輸實(shí)現(xiàn)了信息化管理。文章主要介紹糖廠化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)與“互聯(lián)網(wǎng)+”結(jié)合的應(yīng)用過程及產(chǎn)生的社會(huì)效應(yīng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”；化驗(yàn)分析；糖廠應(yīng)用

1 前言

糖廠化驗(yàn)分析管理工作是糖廠生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，崗位操作人員通過化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)了解生產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀況，管理人員通過分析報(bào)表了解生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，平衡全廠的生產(chǎn)?；?yàn)分析系統(tǒng)工作的好壞直接影響糖廠產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。近年來，大多數(shù)糖廠的化驗(yàn)分析報(bào)表管理已經(jīng)引進(jìn)了信息化管理系統(tǒng)，分析的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)資料的貯存、傳輸實(shí)現(xiàn)了信息化管理。隨著人民生活水平的日益提高，社會(huì)對(duì)食糖產(chǎn)品質(zhì)量的要求愈加嚴(yán)格，為此，采用化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)確保生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量控制處于可控狀態(tài)顯得尤為重要。由于制糖工藝本身存在著多樣性、復(fù)雜性和不確定性，在線自動(dòng)檢測技術(shù)目前尚未能完全滿足制糖生產(chǎn)的需求，因此，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用更具有積極的意義。本文結(jié)合制糖企業(yè)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，著重介紹化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的具體使用。

2 系統(tǒng)使用的意義

2.1 糖廠化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

一般地，糖廠是通過工藝控制指標(biāo)，特別是對(duì)生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。糖廠的化驗(yàn)分析系統(tǒng)承擔(dān)著進(jìn)廠甘蔗原料、輔助材料、中間產(chǎn)品、成品的化驗(yàn)分析，為生產(chǎn)過程的控制提供可靠的數(shù)據(jù)。糖廠工藝復(fù)雜，從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠，流水線式的生產(chǎn)過程，伴隨著物理化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)、相變過程、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量傳遞過程，運(yùn)行工況波動(dòng)較大，每一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)生產(chǎn)成本、能源消耗、產(chǎn)品質(zhì)量都有著不同程度的影響。由于生產(chǎn)過程的很多運(yùn)行參數(shù)、中間產(chǎn)品的指標(biāo)數(shù)據(jù)，無法通過在線檢測得出，需要通過化驗(yàn)分析的方法檢出，然后以此指導(dǎo)崗位操作工對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行及時(shí)操作和調(diào)整，從而求得最佳的生產(chǎn)效果。

制糖企業(yè)化驗(yàn)分析系統(tǒng)涉及到的化驗(yàn)項(xiàng)目一般有：pH值、磷酸值、錘度、簡純度、蔗糖分、重力純度、還原糖分、水不溶物、色值IU、混濁度、粒度、干燥失重、電導(dǎo)灰分、SO2含量、國家衛(wèi)生指標(biāo)項(xiàng)目等。分析員先將待檢樣品一一化驗(yàn)，完畢后，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后得出各種化驗(yàn)數(shù)據(jù)，再將結(jié)果進(jìn)行分析，制作成通知單和化驗(yàn)報(bào)表。中間產(chǎn)品的化驗(yàn)數(shù)據(jù)通知單，交由采樣工送往車間相關(guān)生產(chǎn)崗位，供車間崗位操作人員操作參考。一個(gè)樣品從開始化驗(yàn)到結(jié)果通知單發(fā)到車間崗位，需要超過1個(gè)小時(shí)時(shí)間。導(dǎo)致了化驗(yàn)分析結(jié)果數(shù)據(jù)遲緩、傳輸不及時(shí)，對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)作用是滯后的。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”的意義

“互聯(lián)網(wǎng)+”是指在創(chuàng)新2.0背景下的互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)的融合發(fā)展，是在互聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮優(yōu)化集成作用，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的深度融合。“互聯(lián)網(wǎng)+”化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)是將化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相融合、利用互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)，將化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴a(chǎn)各操作崗位，崗位工通過客戶端及時(shí)地查收相關(guān)的數(shù)據(jù)，減少了人工傳送，節(jié)省了大量的時(shí)間，大大地提高了化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的時(shí)效性，為崗位操作工及時(shí)地調(diào)整操作提供了便利條件。

3 系統(tǒng)的構(gòu)成

化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)由計(jì)算系統(tǒng)和查詢系統(tǒng)兩大部分組成。

3.1 計(jì)算系統(tǒng)

該系統(tǒng)為菜單式窗口模式，打包成安裝軟件，安裝在化驗(yàn)室崗位的計(jì)算機(jī)上，所有的數(shù)據(jù)計(jì)算都是通過計(jì)算系統(tǒng)部分完成，化驗(yàn)數(shù)據(jù)保存在企業(yè)局域網(wǎng)的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫上，見圖1。

圖1 菜單式窗口

3.1.1 計(jì)算系統(tǒng)分幾個(gè)模塊。簡純度分析模塊（分為壓榨、澄清、煮糖、中間在制品抽驗(yàn)四個(gè)部分）、蔗糖分分析模塊、微量糖（蔗渣、濾泥、廢水）分析模塊、成品糖分析模塊等模塊組成。

3.1.2 計(jì)算系統(tǒng)簡化了整個(gè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的過程，實(shí)現(xiàn)了化驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化計(jì)算，見圖2。

如簡純度分析模塊：按工段分可分成以下幾個(gè)部分。

3.1.2.1 壓榨工段簡純度（初壓汁、未壓汁、混合汁、預(yù)灰汁，每2個(gè)小時(shí)分析一次）。

3.1.2.2 澄清工段簡純度（澄清汁、濾清汁、混清汁、粗糖漿、清糖漿等，每2個(gè)小時(shí)分析一次）。

圖2 計(jì)算系統(tǒng)界面

3.1.2.3 煮糖工段簡純度（甲膏、乙膏、丙膏、甲原、甲洗、乙原、乙洗等等，每個(gè)編號(hào)分析一次）。

3.1.2.4 中間在制品抽驗(yàn)樣品簡純度。簡純度分析模塊涉及到工段多，需要化驗(yàn)分析的樣品多，頻次多。系統(tǒng)運(yùn)用前，每一樣品在分析過程中，必須查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)校正表才能進(jìn)行計(jì)算，才能得到最終的分析結(jié)果。其工作量大，耗時(shí)長。系統(tǒng)使用后，計(jì)算系統(tǒng)設(shè)置了數(shù)據(jù)庫，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)校正表納入了數(shù)據(jù)庫中，簡純度崗位化驗(yàn)人員只需從分析儀器讀出測定數(shù)據(jù)，將測定數(shù)據(jù)輸入化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)后，系統(tǒng)就自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)生化驗(yàn)結(jié)果，無需再做繁雜的人工查表。

3.1.3 以分析計(jì)算初壓汁的簡純度為例

3.1.3.1 先用錘度計(jì)檢測出初壓汁的觀測錘度、溫度，輸入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)立即自動(dòng)查詢《錘度的溫度校正表》，得出更正錘度。

3.1.3.2 用旋光儀測出觀測轉(zhuǎn)光度，輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)查詢《轉(zhuǎn)光度因數(shù)表》，得出更正轉(zhuǎn)光度，即

簡化公式：=觀測轉(zhuǎn)光讀數(shù)×轉(zhuǎn)光度因數(shù)

（轉(zhuǎn)光度因數(shù)由觀測錘度查《轉(zhuǎn)光度因數(shù)表》）。

3.1.3.3 最后自動(dòng)計(jì)算出簡純度∶

可見，只要輸入“觀測錘度、溫度、觀測轉(zhuǎn)光度”這3個(gè)數(shù)據(jù)，即可快速計(jì)算出初壓汁的簡純度，省去了人工計(jì)算需要2次查表這一環(huán)節(jié)，提高了計(jì)算速度，達(dá)到快速準(zhǔn)確的效果。化驗(yàn)數(shù)據(jù)從得出結(jié)果到上傳供車間查詢時(shí)間只需極短的時(shí)間即可完成。

3.2 查詢系統(tǒng)

該系統(tǒng)為動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的模式，企業(yè)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)均可以通過動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁查詢服務(wù)器數(shù)據(jù)庫上的化驗(yàn)數(shù)據(jù)，見圖3。

3.2.1 架設(shè)企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，化驗(yàn)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部保存在服務(wù)器上，數(shù)據(jù)能自動(dòng)刷新。

3.2.2 該系統(tǒng)化驗(yàn)員通過客戶端上輸入各種中間化驗(yàn)數(shù)據(jù)，各生產(chǎn)崗位操作人員均可以通過崗位終端機(jī)上隨時(shí)查詢和了解生產(chǎn)的實(shí)時(shí)指標(biāo)，為指導(dǎo)生產(chǎn)提供了及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

圖3 查詢系統(tǒng)界面

3.2.3 數(shù)據(jù)的保密性強(qiáng)，所有的用戶憑各自密碼才能進(jìn)入計(jì)算系統(tǒng)，各人有各自的操作（如修改或刪除數(shù)據(jù)）權(quán)限等級(jí)，所做的修改或刪除刪等均在服務(wù)器上有記錄。

3.2.4 系統(tǒng)信息量大，榨季中，每天都在不斷的實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，為保證系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全，服務(wù)器采用雙服務(wù)器運(yùn)行，自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

3.2.5 化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)形成走勢圖，可以設(shè)置預(yù)警范圍，當(dāng)數(shù)據(jù)超出預(yù)警范圍，立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，引起車間崗位人員的注意，及時(shí)操作調(diào)整，見圖4。

圖4 化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)界面

4 系統(tǒng)的使用情況

系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息處理功能，可動(dòng)態(tài)顯示目前的檢測情況生產(chǎn)情況，產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)一些不正常現(xiàn)象發(fā)出警告。通過查詢某一指標(biāo)數(shù)據(jù)的走勢圖，可以分析出某一時(shí)段的生產(chǎn)情況及產(chǎn)品質(zhì)量情況，對(duì)下一步生產(chǎn)工藝指標(biāo)調(diào)整，確保產(chǎn)品質(zhì)量提供有力保障。系統(tǒng)還可隨心所欲地打印出各種報(bào)表，如班報(bào)、日?qǐng)?bào)、期報(bào)等。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)還可導(dǎo)出成Excel表格或文檔格式，供上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)網(wǎng)上瀏覽，監(jiān)督生產(chǎn)情況。系統(tǒng)投入使用后，崗位操作工的操作條件有了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的指導(dǎo)，如入榨甘蔗新鮮度不穩(wěn)定時(shí)，還原糖分、水不融物、pH值等都在變化，操作工可以通過崗位終端機(jī)，及時(shí)地查閱到崗位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整了操作的壓力、溫度、液位等，產(chǎn)品質(zhì)量得到了有效的控制，見圖5。

圖5 系統(tǒng)的使用情況界面

5 結(jié)束語

該系統(tǒng)在南寧糖業(yè)股份有限公司香山糖廠使用后，產(chǎn)品質(zhì)量得到了快速的提升，產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)控制在企業(yè)內(nèi)控指標(biāo)范圍內(nèi)，高于國家的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量得到用戶的廣泛贊譽(yù)。

隨著智能設(shè)備的普及、WIFI、4G網(wǎng)絡(luò)的不斷覆蓋，APP技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。APP結(jié)合了通信和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，加之“云計(jì)算”所擁有的強(qiáng)大信息資源，APP借助強(qiáng)大的云技術(shù)數(shù)據(jù)信息，通過后臺(tái)個(gè)性化開發(fā)，既涵蓋生產(chǎn)過程中所有數(shù)據(jù)指標(biāo)的傳輸，還能針對(duì)不同崗位的需求，選擇最適合的欄目和互動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)與化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的相互對(duì)接。因此，將現(xiàn)有的系統(tǒng)與APP技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+”化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)+APP新的系統(tǒng)，將會(huì)更有利于將化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控，為提升企業(yè)的信息化管理、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)的意義。

［1］國家十二五機(jī)械工業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃

［2］霍漢鎮(zhèn)．現(xiàn)代制糖化學(xué)與工藝學(xué)［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008．

TS247

B

2095-820X（2016）06-05

2016-09-17

南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題（課題編號(hào)2015ZD124）《基于組態(tài)技術(shù)的廠區(qū)低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)》。

周東才（1966-），男，南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院高級(jí)工程師；從事自動(dòng)化技術(shù)、自動(dòng)化儀表技術(shù)等教學(xué)工作。