关键词：数字化测绘，竣工测量，质量控制，厂区总平面图
1. 概述
在数字化企业的飞速发展中，一些大中型工厂为了自身发展，出于对厂区的规划、设计、建设管理的要求，需要测绘大比例尺厂区竣工图及厂区总平面图，并建立厂区的地理信息系统数据库。采用数字化测绘技术对厂区竣工测量及厂区总平面图测绘是实现上述目的的重要手段之一。因此研究制定数字化测绘的生产流程、作业模式、质量监控等技术已成为测绘科技人员、质量管理人员的重要现实课题。现以江门市华尔润玻璃厂厂区竣工测量及厂区总平面图的数字化测绘工程为例简述质量控制的基本方法和总平图的检查内容及一些相关的技术问题。
2. 数字化厂区竣工测量的测绘
江门市华尔润玻璃厂是大型平板玻璃生产制造企业，为了检查厂区竣工是否符合规划、设计的要求，我们对厂区进行了全面测绘。厂区竣工图及厂区总平面图的测绘采用全野外数据采集，数字化成图的方式完成，并转换成为基础地理信息系统的数据格式。本次测绘采用的作业方式是用全站仪（全站仪记录卡）配合电子手簿，现场绘制草图完成地物、地形的野外数据采集，室内用数字化成图系统将测绘数据转换成图形，并对照草图进行编辑处理，生成数字地形图。经过检查修改，信息化等一系列过程形成最终成果及入库数据。
3. 数字化厂区竣工测量的质量控制
数字化竣工测量技术使用的是全站仪，测角测距精度很高，又没有展点误差，使野外数据采集发生了根本性变化。因此，在现行的《城市测量规范》中对数字化测绘的要求，已由对数字化测绘的数学精度为主转到以对工程的作业设计、地形要素的分层（代码）检查，多余数据删除等方面提出了更高的要求。
我单位早已根据《城市测量规范》制定了质量管理及质量保证的统一标准，将数字化竣工测量的质量控制与ISO9000标准结合起来，形成数字化竣工测量的质量控制，就能从质量计划、管理职责、人力资源、质量记录到过程控制、不合格品控制、产品检验等都在有效的控制之中。通过一系列的规定及形成的文件，使质量管理系统化、规范化、科学化，这样数字化竣工测量的质量就能得到足够的保证。下面分别叙述作业过程中的质量控制。
3.1 质量计划
制定切实可行的施测方案和质量计划是影响质量的根本。华尔润玻璃厂厂区面积约0.5Km2，为了便于管理，将其划分为A、B、C、D四个分区，根据分区情况及合同规定的时限要求，分派了四个作业小组，各组均配备了全站仪及必要的测量仪器，在四个小组共同完成全厂区的首级控制后，即各自分开，在所承担的分区内进行图根控制，竣工要素测量至数字化成图。最后进行整体的拼接，并统一分幅，上交成果。在整个测量的过程中，根据测绘范围及时间要求，制定合理的人力及设备资源配置，是很有必要的，并在以上基础上确定各级人员的质量职责及质量目标，严格控制工作及质量，使每一道工序始终处于受控状态。对影响质量的关键环节要加强控制措施。如厂区的首级控制网的测量环节，则从设计、选点、埋石、测量、计算各步骤都加强了质量的管理。这样各项环节的工作质量保证了工序质量，工序质量就保证了成果质量。
3.2 过程控制
外业人员数据采集的过程是过程控制的第一环节，作业人员必须严格按相应的规范及技术设计书的要求作业，对需要采集的信息，力求准确、精确。最大程度的做到全面、准确。当基础数据采集完后还应到野外进行必要的复查，严格执行作业组自检的工序，力求减少差、错、漏。
在华尔润玻璃厂测量的作业小组对厂区的概况做了调查后，制定了小组的作业方案，在内业绘成竣工图后又进行了野外检查，对照实地，对厂区内的建筑物，地面及架空管线、注记等都进行了逐项检查，在这个过程中，对发现的问题及时修改。这样虽然工作量大些，但仍是必要的。这是因为这种测量模式虽然大大地提高了工作效率，但也存在质量方面的隐患。主要是草图和采集数据容易出现不匹配的现象。另外，内外业的分工容易产生对草图理解上的差异，内业人员没有去野外，对外业人员绘制的草图有时看不清、看不懂，再就是野外作业人员的草图画得不够，省略了一些必要的内容，这样也容易造成错漏。而作业小组通过巡查自检就能够有效地找出问题，及时修正。特别是一些数据就更要通过野外巡检，调查后才能取得正确的内容。
质量检查人员对作业小组的测绘过程中的跟踪检查， 是过程控制的另一个重要环节，这种作业中的中间检查着重检查作业小组的作业方法是否符合规范，成果是否达到要求，在华尔润玻璃厂的数字化竣工测量中，除了对作业小组提交的图根控制资料及初步图纸检查，对小组的野外作业，也进行实地检查，这样对小组的监督检查确保了所有过程的质量都处于受控状态。
3.3 成果检查
我队总工班负责对测绘成果进行最后的检查验收工作，采用的是检查一定量的图纸成果，在发现问题后提出整改要求，并督促相关人员及时修改，这样进一步地保证了测量成果的质量。
综上所述，我队在华尔润玻璃厂的数字化竣工测量中，运用过程控制的模式进行质量控制，使该厂区的竣工测量质量得到了保证。
关键词：编码 数字化电厂 数据集成
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0054-02
国家“十二五”规划提出，要把全面提高信息化水平作为加快转变经济发展方式的重点之一。作为国家基础设施产业的电力工业，紧跟“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的发展思路，正由传统工业向高度的集约化、知识化、技术化工业转变。那么实现电力企业生产运营的现代化、电力管理的数字化就变得迫在眉睫了。
在火电厂信息化建设进程中，业主亟需将分散数据资料进行标准化与数字化的管理。EPC公司为满足业主的需求，积极投身解决信息孤岛问题的研究中，以实现设计期、建设期工程数据的有效利用，为电厂的运行维护提供精确完整的信息，为业主从整体上提高企业信息化管理水平，降低企业运营成本提供技术支持。
1 数字化处理技术的研究
在火电厂设计、建设、运行全生命周期，会产生大量不同类型的数据，包括设计过程产生的三维模型和图纸，建设过程中产生的施工调试文档，以及运行过程中产生的资产管理及实时运行数据。为达到各类型数据在同一平台实现集成应用的目的，研究开发了相应的数字化处理技术，实现了火电厂全生命周期数据的数字化。
1.1 研发三维数字化设计技术，实现三维模型数字化
三维数字化系统以三维模型为数据集成的载体，数字化的三维模型结构以及三维模型编码技术是实现三维模型数字化的核心。我们先后进行了三维模型数字化和编码技术的研究工作。
1.1.1 研发三维数字化模型结构
三维模型结构的细化程度直接关系到数据展示效果，我们针对数字化项目制定了《三维数字化建模规范》，主要从管道类模型、设备类模型、土建类模型等方面进行模型层次的划分、模型的命名规则、属性信息进行了统一的规范，保证三维模型结构的合理化。
1.1.2 开发三维模型编码技术
数字化电厂系统中的各类数据通过编码进行信息的传递与检索，因此其使用范围、深度及准确性关系到数据的关联精度，我们根据《KKS标识系统编码规则》结合数字化电厂数据关联需求，进行模型编码编制规则的研究，编制了《三维数字化电厂KKS编码实施细则》，对工艺管道模型、工艺设备模型、土建构筑物模型、电控专业模型的编码编制规则、编码命名规则进行了规范，保证数据关联的精度。
1.2 研发文档处理技术，实现电子文档数字化
电厂建设期数据主要为各设备厂家、施工单位、监理单位、调试单位等提交的各类纸质或电子文档。为保证建设期数据的有效利用，需要开发相应的数字化处理流程、文档存储结构以及数字化处理工具，在保证数据的完整正确的同时，实现文档数据的数字化。
1.2.1 开发建设期数据处理程序
为保证数据的正确性及完整性，开发了建设期数据处理程序，规范了数据资料收集流程。
1.2.2 开发结构化文档存储体系
为实现文档与三维模型的关联集成，需对基础文档实施结构化存储，而科学的结构化文档存储体系，是文档数字化的研究重点。我们结合不同类型的应用需求，对文档存储结构进行了充分的试验论证，研发了按工程阶段、文件类型、对象类型、系统区域进行组织的四维结构化文档存储体系。
（1）按工程阶段。将数字化电厂中的数据检索方式按照工程阶段进行检索，分为：设计、采购、施工、安装调试、运行、技改，每个阶段按照不同的专业和系统进行下级分类，使数据的分类更习惯电厂专业的应用。
（2）按文件类型。所有的文档资料数据按照文档本身所属的类型进行分类，分为：三维模型、施工图、厂家资料、管道安装图、系统图等。
（3）按对象类型。数字化电厂中的数据检索方式按照对象资产的分类进行检索，分为：设备、阀门、管道、管段、管嘴、结构、建筑类等，按照这些大类，再往深层次分每个大类的子类。
（4）按系统区域。以设计院的三维模型的结构为核心进行数据分类检索，由设计院各专业划分的系统来进行层次架构。
1.2.3 开发建设期数据处理工具
设期数据海量数据的处理工作量大，易造成由于大量重复操作产生的错误。为减少此类错误，提高处理效率，我们开发了建设期数据处理工具，主要包括文件夹分类、文档格式转换、文件名管理、文件存储四个功能。
1.3 研发数据接口技术，实现生产数据数字化
运行期数据来自电厂各运维系统，数据类型及格式由各系统生成，互相独立。针对电厂实时监控、资产管理等电厂运维系统供应商提供的接口数据类型，开发数据接口，将运行期不同类型、不同格式、不同来源的数据进行筛选分解后，按照三维数字化系统要求的统一格式进行本地化处理，实现了运行期生产运维数据的数字化。
2 数字化集成技术的研究
火电厂各阶段数据主要包括三种类型：设计期二维图纸、施工期文档、运行期实时数据。我们针对三种不同类型的信息开发了相应的关联技术，实现了与三维模型的集成。
2.1 研发二维图纸与三维模型关联技术
开发图纸、文档热点提取工具，按照工艺编码规则进行热点提取规则定制，生成xml关联文件，实现三维模型与设计数据的关联检索。
2.2 研发三维模型与建设期文档关联技术
火电厂施工期文档主要包括各设备厂家、施工单位、监理单位、调试单位等提交的各类纸质或电子文档。此类数据不包含具体项目对象，无需矢量化，与三维模型的关联仅限于文件与模型的关联。针对此需求，开发了基于文档的关联技术，实现了建设期期文档的三维集成。
2.3 研发三维模型与运行期数据关联技术
火电厂运行期数据主要包括火电厂厂级监控、资产管理等信息系统数据，通过集成运行期数据，可以实现电厂对象的全生命周期管理。
3 数字化应用技术研究
3.1 辅助检修应用
以往电厂检修要查阅很多厂家资料、规范，还要深入现场逐一对设备进行检查，导致大量的人力、物力浪费。
针对上述问题，利用三维数字设计技术，进行地下管线及电缆沟的三维设计，按照现场设备组态进行三维设备拆分工作，并将所有模型与设计图纸、安装图纸、参数信息进行数字化关联，通过系统提供良好的人机交互界面（通过网络浏览器）实现检修所需工程信息不依赖于专业系统的可视化浏览和查询。
通过三维数字化电厂系统，进行电厂隐蔽工程数据一站式检索，并结合可视化三维模型、具有关联属性的工程图纸，可在短时间内对地下设施进行集中管理。结合电厂检修计划，利用可视化三维模型进行检修路径、操作空间的模拟工作，快速确定检修方案，实现模拟检修的可视化管理。
3.2 员工培训应用
以往电厂对于员工进行培训，只能单纯地从理论原理上进行学习，要深入了解其本质，必须要进行现场参观，用时比较多，导致不必要的时间浪费。
根据电厂业务特点，综合整理电厂员工培训知识点，在三维数字化系统中建立各专业知识库（例：汽机专业、热控专业），通过热点关联技术，将培训教材中所涉及到的电厂设计数据、建设数据进行关联检索，并结合三维模型进行智能标记，实现知识点的固化和共享，便于员工随时进行自主学习。
一、水利工程施工布置三维设计
水利工程大多处于高山峡谷地段,施工场地狭窄,因此水电站施工总布置设计工作具有系统性及复杂性,合理选择和布置施工场地及方案,建立施工布置的三维模型,三维施工总布置设计过程则更为复杂,快速准确地给出施工总布置直接关系到工程的顺利实施和经济效益的发挥。三维施工涉及到科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多个学科和技术领域,得到最优施工总布置。数字地面模型的建立。数字地而模型主要有矩形网格数模、三角网格数模,数字地面模型是地表(地物和地貌)的数字化特征,数字地面模型由用离散的形式将某一区域内一系列采样点的信息,给定某种数学方法来拟合地表形态组成。其中矩形网格数模是将设计区域用一定间距的网格划分,通过插值算法得到各格网顶点高程值;三角网模型按优化组合原则把离散数据点作为三角形顶点,相互互连成连续的三角形面,从而在空间形成各边互不相交与包含的三角网系。实现三角形构网的基本顺序为:通过程序将地面等高线上的点写入文本文件,文件一行存储的数据为点的横坐标、纵坐标及点的高程,然后依次循环读出文本文件中各点的数据,并将其绘在AUTOCAD模型空间,选取所要处理的区域内的点进行构网。渣场的设计。这要根据弃渣量来确定工程所需堆渣场的大小。
场地平整设计。首先根据施工场地地形情况及占地面积定出场地边界,根据工程施工区地形,计算得出场地挖、填方工程量及土石方平衡情况。根据在土地平整中涉及的主要指标值,不断调整场地设计高程,应用适当的工程量计算方法,将施工场地内各点的高程改为设计高程,最终得到得施工场地平整后的三维数字模型。施工道路三维布置。它必须建立在数字地面模型基础之上,将设计好的公路路面模型和数字地面模型进行拼接计算,即横断面边坡角点的计算,进行路面的三维显示,并用直纹曲面表示道路曲面。
二、水利工程施工设施厂址优选
水利工程施工设施厂址优选的选择是施工企业布置的基本内容,在施工过程中,砂石混凝土系统占整个工程比重很大,对于以混凝土为主体的水利水电工程,其主要特点是规模大、生产不均衡,是施工设施厂址选择及布置的关键,因其工作环节多、作业线长,所以对制品的质量要求严格。混凝土生产系统选址的原则:砂石料场规划原则。砂石料综合规划设计应严格按规范或己经多个工程验证的成熟经验作为设计依据,必须以相应深度的勘探资料为琴础,有序进行;料源规划应与施工承包商的施工设备和施工管理水平一致,分期施工必须统筹考虑料源所使用和加工系统的延续性;在进行料场选择时,要根据工程混凝土工程量、级配资料,通过了解工程的需要以及近期发展规划、料源状况,结合料源实际情况,通过综合的经济技术比较确定,以便确定建立梯级共用或分区性的砂石生产基地,并考虑工程开挖料利用的可能性。防止水土流失,保护环境。
砂石骨料加工厂的选址原则。在选址过程中,要将砂石混凝上系统总体规划与料场、运输方案进行综合考虑,多料场供应的天然砂石料加工厂应尽量在主料场附近集中设厂,人工骨料加工厂厂址应尽量在其附近设置加工厂,砂石加工厂应尽量靠近运输干线,以利于供水和供电。厂址要满足建厂所需要的地华条件,砂石加工厂位置应尽可能远离职工居民生活区,并有足够和合适的场地布置各项设施和堆料。混凝土工厂选址原则。对于混凝土坝为主体的大中型水利水电枢纽工程,位置选择一般要满足混凝土工厂的建设和生产,要避免和其它施工活动互相干扰;厂址应便于拌和楼(站)的物料进出,厂址一般设在大坝下游,选择在地质良好、地形比较平缓处;厂区主要建筑物应高出当地20年一遇的洪水位,混凝土工厂的选址必须考虑其施工方法,使其综合效益最大,并结合混凝土施工方法进行方案比较和优选。混凝土生产系统厂址优选的内容。根据砂石混凝土系统优选内容,根据工程勘探资料、设施厂址可行性研究,和工程决策者的知识经验以及设施选址原则,综合分析选址过程中涉及的各项费用,通过经济技术比较确定建设厂址。
三、水利工程施工总方案布置优选
（1.神华国能集团有限公司科技信息环保部，中国 北京 100033；2.神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏 银川 750409；
3.航天神洁〈宁夏〉环保科技有限公司，宁夏 银川 750001；4.北京信息控制研究所，中国 北京 100048）
【摘 要】分析了数字化电厂的定义、特点和体系结构，明确了传统电厂向数字化电厂发展需建设的内容，阐述了传统电厂数字化建设面临的问题和建设方法，其中建设方法包括生产运行数字化、生产管理及经营决策的数字化，提出传统电厂数字化建设需分阶段实现的设想，重点介绍了分散控制系统（DCS）一体化建设，并给出了两个电厂DCS改造的成功案例。
关键词 数字化电厂；DCS改造；厂级DCS
作者简介：韩平，神华国能集团有限公司科技信息环保部，高级工程师，从事火力发电集团科技信息环保管理工作。
0 引言
对于已建成并运营了一定年限的火力发电厂（称为传统电厂），为了提高其发电效率、降低发电成本，需要运用系统论方法，把电厂的数字化建设进行逐层剖析，从整体出发进行设计，使电厂数字化建设全面有序展开，提升整个电厂运营效率。
1 数字化电厂的概念
数字化电厂的定义大致可分为两类：一类是狭义的、浅层次的、初级的，即认为数字化电厂就是指电厂生产，乃至管理的数字化，只要电厂监控系统(包括现场仪表)和管理系统的各个层面都实现了数字化，就认为建成了数字化电厂；而另一类是广义的、深层次的、高级的，即认为数字化电厂包括电厂设计、建设、营运、管理等电厂全生存周期各个过程的数字化，重要的是应建立有电厂的数字模型，并充分利用系统集成、专家系统、虚拟现实等现代信息处理和管理决策技术，实现电厂管控真正意义上的信息化、智能化，最大限度地达到电厂安全、高效、环保的运行状态。实际上，后一种定义更为全面、系统，也与国际上主流的数字化工厂观点相吻合。[1]
从电厂生存周期全过程综合来看，电厂的数字化不仅体现在建立有相应的数字化电厂模型，而且也应包括在其各个生存过程的数字化，即电厂规划和设计的数字化、电厂建设的数字化、电厂运行的数字化、电厂运营管理的数字化等各个层面，如此才可称得上是全面的数字化电厂。
2 数字化电厂体系结构
通过对发电企业管控一体化模型的研究并结合火力发电厂的特征，将数字化电厂分为四个层次、四个支持系统的数字化电厂层次结构模型。数字化电厂的结构模型如图1所示。[2]
四个层次分别是：现场设备层、厂级监控层、生产管理层、经营决策层。
四个支持系统分别是：数据库支持系统、计算机网络支持系统、三维模型支持系统、电厂标识系统KKS。
3 传统电厂数字化建设面临的问题
3.1 传统的设计模式与数字化设计的要求相差很远
由于传统的设计机制没有针对数字化电厂的特点进行提升和变革，加之由于设计人员的设计理念还局限于传统电厂的设计,没有深入理解数字化电厂的特点，造成数字化电厂设计的目的仅仅是数据共享和实时可查。由于采用的应用软件平台不同,缺乏规范统一性,使大量的有用信息无法真正共享,造成资源浪费。[5]
3.2 软件不能合理利用盲目引进造成浪费
近几年随着国外设备的引进,有些电厂就像引进设备那样来引进软件,没有对整个电厂的信息系统进行总体规划,使数据传递不畅,结果使引进的软件不能发挥应有的作用。同时由于没有系统规划,还造成了许多软件功能的重复,引起数据冗余,造成浪费。
3.3 企业技术人员缺乏
国内的不少企业已经引入了国外先进的软件,但是技术人员缺乏,不能使软件功能最为有效的发挥成为一个不可回避的问题。
3.4 其他问题
在现在的数字化电厂中,还普遍存在系统目标不明确,系统规划不合理,以及设计阶段缺少统一的编码等问题。
4 传统电厂数字化建设方法
全面实现电厂数字化工作，在国内外均处于刚起步阶段，对于20世纪90年代建设的传统电厂的数字化建设，建议分阶段进行，第一阶段是实现生产运行数字化，包括全厂DCS一体化、智能保护及智能安防、一键启停控制系统、无人值守、升压站监控系统、智能化调度，重点是对分散控制系统（DCS）进行升级改造，建成全厂DCS一体化，也称为厂级DCS。第二阶段是生产管理与经营决策数字化。
4.1 生产运行数字化
4.1.1 厂级 DCS 的概念
厂级DCS是在各单元机组、公用、辅控系统网络基础上，设置一个整合统一的控制网络平台，它实现对厂内所有生产系统的监视和控制。在厂级DCS控制平台上可根据实际情况引入故障诊断、智能设备状态管理、振动分析系统、煤质在线分析、锅炉寿命在线监测及管理等专家系统，实现高级智能监控、智能保护和智能管理任务。[3]
厂级DCS设置全功能操作员站，全能值班员可根据权限通过任一全功能操作员站实现对各机组及公用系统的监视和操作，使一人监控全厂，在技术上成为可能。同时，各单元机组及公用、辅助系统的各自正常监视和操作也不会受到影响。由于厂级DCS网的联络作用，在正常情况下，各单元及公用控制网络的操作员站还能实现交叉监视和操作，便于在某些特定情况下实现运行人员与人机接口设备的资源整合。
4.1.2 DCS改造案例
1）案例1
大唐洛阳首阳山发电厂3号机组为国产300MW发电机组，于1995年10月投产运行，热控系统主要由四部分组成，其中，主控系统为ABB公司的INFI-90控制系统；给水泵小汽轮机电液控制系统(MEH)为西屋公司的WDPF－Ⅱ控制系统；汽轮机数字电液调节系统(DEH)为日立公司的HITACHI－3000控制系统；旁路控制系统(BPC)为西门子公司的TELEPERM－ME控制系统，各系统之间采用硬接线进行数据交换。[4]
改造原因：这几个系统采用的是上世纪80年代末DCS的设计思想，硬件庞大，功能虽然在当时比较先进，但现在已远远落后。四大子系统采用不同厂家的控制系统，相互独立，接口复杂，子系统间的数据交换采用硬接线方式，数据及记录不能自由共享，也没有能参考的统一时间标签，进行事故分析时极为不便。另外还有系统设备老化、硬件及软件设备经常出现故障等原因，需对系统进行升级改造。
改造方案：取消原DEH、MEH、BPC三个子系统，整个DCS在原INFI-90系统基础上进行一体化升级改造，采用ABB公司最新推广的IndustrialIT Symphony系统替换原有系统，只更换非INFI-90 系统的控制电缆及原INFI-90 系统中极少数重要信号的电缆。
改造效果：经过改造实现了DCS、DEH、MEH、BPC、ETS、METS 一体化，消除了不同系统之间数据共享、时钟同步等问题。一体化后，原本需要分别进行管理的四大子系统可统一管理，极大减轻了热工人员的维护工作量。
2）案例2
浙江北仑发电厂的一期二台机组分别于1991年10月和1994年11月建成投产，其控制系统采用的是美国ABB公司1984年推出的MOD-300分散控制系统，是国内较早采用DCS控制的机组之一。#1机组MOD-300分散控制系统包含机组协调控制系统(CCS)、燃烧器控制系统(BCS)、数据采集系统(DAS)、人机接口系统、数据处理系统(完成数据存储、打印功能)、事故追忆(SOE)、SCS网关接口等子系统。
改造原因：一是系统设备明显老化，可靠性大为降低，故障发生的频度增大；二是备品备件购买困难，由于计算机技术迅猛发展，国外的控制系统不断进行升级换代，老的控制系统备品备件不再生产，现在MOD-300控制系统的显示器、网关处理器、M/A站、I/O卡件等一些备品已无处购买。
改造方案：对DCS进行彻底改造，采用上海西屋公司的OVATION系统。
改造效果：原来吹灰系统的控制由ABB公司的PLC实现，本次改造设计了DCS与吹灰PLC之间的通讯接口，通过DCS操作员站对吹灰系统进行监视和控制。OVATION系统提供了一个与MIS系统的接口，为了保证DCS的安全性，在MIS系统一侧专门配备了物理隔离设备和防火墙。对集控室布局进行改造，将原来#1、#2机组独立的集控室合二为一，即把#2机组的集控室并到#1机组来，以便于管理。
4.1.3 智能保护及智能安防
智能保护系统实现保护逻辑的智能化，提高保护信号的可靠性，增强保护系统对不同工况适应性。同时在现场设备数字化基础上完善了设备状态管理功能后可引入相应的专家系统实现智能事故预测预控，切实提高机组运行的可靠性，确保安全运行。
安防系统采用数字化和智能化的前端监控检测设备，通过网络传输图像和数据，保证了监控画面的品质，提高了信号的及时性和准确性，通过网络互联，实现各子系统联动，为运行设备的安全运行及电厂的安全保卫提供保障。
4.1.4 一键启停技术与应用
一键启停控制系统（即：机组自启停控制系统，简称APS系统）可以使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，减少了出现误操作的可能，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，提高了机组的经济效益。
快速准确的机组启动缩短了机组启、停设备时间，优化的控制策略降低了启停过程中的煤耗和油耗，提高了机组运行经济效益。
4.1.5 无人值守及运行优化
通过光纤通讯、无线通讯等先进网络技术的应用，实现全厂一点监控，取消了输煤、除灰、水务、脱硫、电除尘等监控点，生产现场无人值守，大量减少了运行值班人员。
通过实施低负荷下机组运行优化措施（包括机组滑压参数优化、机组冷端运行优化、辅机运行方式优化等），提高机组的整体效率和整体经济效益， 对当前的节能减排工作具有重要的意义。
4.1.6 数字化的升压站监控系统
数字化升压站控制系统以一次设备信息数字化、二次设备网络化和统一的信息平台为基础，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，实现升压站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互等功能，实现一、二次设备监控的数字化、运行管理的数字化。
4.1.7 智能化调度
智能电网的发展目标在节能减排、适应新能源接入、工业化和信息化深度融合等方面提出了更高的要求。电网智能调度技术支持系统通过对电网运行数据的监视、分析与仿真，采用智能化、数字化的手段自动跟踪电网及电厂的变化情况，从而及时准确、快速地解决电网及电厂运行过程中的各种问题。电厂作为电网智能调度的对象之一，应满足电网调度的要求，适应电网智能化调度运行的需要。
4.2 生产管理及经营决策的数字化
图2是某一火力发电厂电厂信息系统大的框架，每个功能模块下有大量子模块。
（1）通过生产和设备管理系统，加强对全厂设备的监控和管理， 加强设备的缺陷管理，提高设备维修的有效性和经济性，延长设备使用寿命，提高设备可利用率，缩短检修工期和降低检修成本；
（2）通过经营管理系统，对全厂运行和管理的成本实行动态的跟踪分析以达到降低原材料消耗，减少运行维护费用，控制生产成本的目的，并及时向领导提供辅助决策信息，帮助领导做出正确决策，以适应市场竞争的环境对领导的快速决策提出的更高的要求，同时也为竞价上网和开展电子商务创造条件；
（3）通过办公管理系统，建立一个功能完善、使用便利和高度共享的管理系统，达到提高工作效率、减少管理人员，促进管理现代化的目的；
（4）通过电厂决策支持系统，及时向领导提供辅助决策信息，帮助领导做出正确决策，以适应市场竞争的环境对领导的快速决策提出的更高的要求；
（5）建立一个基于企业级网络和大型数据库系统、能充分支持电厂各种应用的先进、稳定和安全的计算机运行平台；
（6）在实时数据库和关系数据库数据基础上通过数据挖掘，构建面向数据主题的电厂数据仓库，为电厂决策支持系统和高级应用的专家系统提供数据支持。
5 结束语
对传统电厂进行数字化升级改造是一项复杂的系统工程，需要用系统工程技术进行系统规划、顶层设计。综合应用计算机网络技术、自动控制技术和信息技术、数字化电厂的三维设计技术、现场设备智能化技术，才能把传统电厂建成技术先进的数字化电站。
参考文献
［1］周四维,李忠炳,张晋宾.数字化电厂的概念及实施[J].上海电力学院学报,2014,30(3):208-212.
［2］曾华林.论数字化电厂的技术发展[J].电力技术资讯,2013:107-109.
［3］周森.1000MW 超（超）临界机组厂级 DCS 设计浅析[J].神华科技,2013,11(6):45-53.
［4］李珊珊,朱峰.300MW机组DCS改造典型问题分析[J].河南电力,2009,4:11-15.
【关键词】数字化电厂结构层次；数字化电厂模型分析；数字化电厂特点
一、概述
发电企业正面临着前所未有的深刻变化：电力市场化、业务流程重组、管控一体化，这些变化逐步改变了发电企业经营运作的基本规律；另一方面，新技术不断涌现并迅速应用于发电企业，如现场总线控制技术、信息技术等。用流程工业的计算机集成制造系统（CIMS）理论来设计数字化电厂的体系结构，在电厂先进控制系统和安全高效的网络平台、数据库平台基础上，基于国际最新的管理理论和信息技术研究成果，整合电厂管控一体化系统，用ERP管理思想和信息技术对电厂的经营和生产管理系统进行全面设计，使信息技术与电力工业技术、现代管理技术有机融合，全面提升电厂的生产技术和经营管理水平，增强电厂电力市场的竞争力。数字化管理的核心是业务流程重组，优化企业价值链。
二、数字化电厂结构层次
数字化电厂是在传统的火力发电站的基础上发展起来的，它通过应用一系列先进的科学技术、融入现代化的管理思想，旨在解决火力发电厂管理粗放水平低下、发电能耗高、污染物（气、水、渣）排放严重、辅助系统运行不稳定、设备故障率高、自动保护投入率低、运行人员多的现状，最终实现火力发电站现代化的运营和管理，达到企业运营成本最小、发电能耗最低、污染物零排放（废气达标排放）、设备可用系数高、人均产值高。
数字化电厂关注着电厂每一个关键的辅助系统，通过采用零排放技术、凝结水净化技术、污水回用技术及水务系统实现电厂用水的最优化，实现电厂废水的零排放。通过采用灰水优化调度系统、干除灰技术，实现除灰系统高效、稳定、可靠的运行及灰渣的综合利用。通过水岛采用现场总线技术以及先进的检测控制仪表，实现电厂水系统（循环、凝结水、中水、锅炉补给水及生产（生活）用水）稳定可靠的运行。
数字化电厂继承了经典的DCS控制系统的思想，同时将其它控制系统如输煤程控、化水程控、灰水程控、电气控制等纳入到全厂计算机控制系统网络中来，最大限度的实现电厂生产的集控，对发电厂的生产过程进行统一调度，达到生产过程可靠稳定、运行人员少、生产能力高的目的。
数字化电厂在DCS系统的基础上，构架了统一的数据平台，立足于生产过程中的实时信息，应用厂级信息监控系统（SIS系统），实现电厂机组间的负荷分配、机组级的经济性能计算、设备的故障诊断及实时电价的分析，从而确保电厂的安全、经济的运行。
数字化电厂在DCS系统及厂级信息监控系统（SIS系统）的基础上，融入现代化的管理思想，应用电厂资源信息计划系统即ERP系统，为电厂的日常生产经营如检修管理、运行管理、设备管理等提供决策依据，最终达到设备零部件库存最低、采购费用最小及电厂营运成本最低的目标。
通过对发电企业管控一体化模型的研究并结合火力发电厂的的特征，将本工程数字化信息管理划分为四个层次，四个支持系统的数字化电厂层次结构模型。四个层次分别是直接控制层、管控一体化层、生产管理层、经营决策层，四个支持系统是KKS编码支持系统、现场级设备数字化支持、数据库支持系统和计算机网络支持系统。
第一层：直接控制区
该层主要功能为生产过程的数据采集和直接控制，包括单元机组DCS、DEH、脱硫、SCADA、辅网（水岛、输煤、除灰（渣）、空调程控）等辅助设备的控制系统。目前技术的发展是以现场总线为代表的先进控制系统以及DCS系统机、炉、电的一体化。该层属于生产范畴，直接与生产设备关联，属于生产基础数据提供层，是其他三层的基础。
第二层：管控一体化层
该系统即为厂级监控系统（SIS）和煤质在线监测、智能化煤场、优化燃烧、故障诊断等各种机组性能优化的高级应用软件，它完成厂级生产过程的监控，结合管理层的信息，对控制系统和机组性能进行整体优化和分析，为过程控制层提供操作指导，该层是管理和控制之间联系的桥梁。该层对直接控制区提供的生产基础数据进行实时的采集，然后对采集到的数据进行显示、统计、分析和保存，结合生产管理层和决策层所下达的控制信息，反馈到直接控制区，控制生产，该层目前为电力集团公司统一规划并部署。
第三层：生产管理层
该系统体现电厂资源计划系统（ERP），以安全、经济运行管理为重点，以设备检修为基础，以完成发电量为目标，以企业资产管理为主线（包括实时数据、技术监督、设备可靠性管理（点检定修管理）、质量、环境、安全职业卫生三标一体化等）来优化电厂的机组性能指标，整合生产计划和策略，为协调发电企业的高效运转提供信息，实现全厂的安全、高效、经济运行，优化电厂的生产计划和策略，协调各个部门的运转，实现全厂的安全、高效、经济运行，该层是数字化电厂管理的基石。
第四层：经营决策层
该层主要体现为经营管理和商业化运营、电子商务物资交易系统（ERP扩充）。以综合计划管理为主线、以全面预算和成本管理为核心，以物资管理、燃料管理为基础、人事管理以及OA等系统为辅助手段，提高实时成本计算速度，满足商业化运营管理需求。该层是数字化电厂的系统入口和决策枢纽。
三、数字化电厂模型分析
数字化电厂应是在数据库基础上的对电厂物流、资金流、信息流、工作流进行综合分析的系统，其功能体系应涵盖电厂生产经营和决策等各个方面。构成直接控制层的实时系统如：DCS、水处理、输煤程控和煤质在线监测、智能化煤场等。实时系统包括机组经济技术指标实时系统（来自机组DCS系统数据）、燃料经济技术指标实时系统（来自燃料程控系统数据）、粉煤灰实时系统（来自粉煤灰程控系统数据）、化学水处理实时系统（来自水岛程控系统数据）和厂用电自动分析系统（来自电厂厂用电自动抄录分析系统）。要求DCS数据采集子系统提供以下功能：
组态的系统结构： 组态中心、网关采集、用户接口的层次结构可与各种DCS系统、各种SIS系统的有机集成；
用户接口的全组态： 以共性化及个性化组态两种方式提供：模拟图、F（T）曲线图、F（X）曲线图、棒图、趋势图、相关报警、屏幕打印等功能。
通过对大量影响机组安全运行和经济性能指标的主要过程参数和设备状态的实时数据及历史数据的统计计算，提供丰富的数据源及分析方法和手段，并能生成各职能部门需要的生产、经济指标的统计报表等。为厂级生产管理人员决策提供支持。
在线计算整个热力系统的各种效率（锅炉、汽轮机、各辅机及其辅助系统等）、损耗（燃料、水、电、热耗等）及性能参数等。对数据进行分析，为用户提供成本核算依据和数据。并利用性能计算的期望值与计算值进行比较，确定机组运行在最佳状态并分析出偏差产生的原因和改进措施。
同时将经济负荷分配和调度结果实时建立全厂经济信息和成本核算结果反馈回来，在线显示电厂各机组目前经济运行情况。同时，SIS系统还将调度执行结果转送给调度端。
四、数字化电厂特点
新一代的数字化电厂主要特征表现在四个方面，第一、数字化电厂除了电厂常规的主辅设备、检测控制仪器仪表外，还配备了特种检测控制分析仪表以及先进的现场总线控制系统；第二、数字化电厂将管理放在首位，通过科学的管理思想、方法来提升电厂的运营能力；第三、数字化电厂实现了电厂生产的安全性、经济性，同时也实现了电厂污染物的零排放或达标排放；第四、数字化电厂人均产值高、人员配置少，在人员配置结构上，管理人员和生产人员的比例大于常规电厂。
三一重工的信息化大规模建设，历经研发、制造、财务局部应用；ERP、PDM系统建设核心应用；CRM、SCM系统建设与应用绩效提升三个发展阶段。2013年，以流程变革管理咨询为契机，三一重工加大了信息化对全球资源整合的支持能力。
研发制造数字化
三一在全球设立了31个研究院，这些研究院的研发人员无论在世界的哪个地方，从事何种专业，采用何种产品版本，都将在同一虚拟样机、同一现代设计流程、同一数据平台下进行安全的协同研发。
制造是三一的三大核心竞争力之一，为科学的解决评估制造系统的合理性，2009年引进数字化工厂理念，通过虚拟现实和建模仿真手段，对生产线工艺布局、物流方案、生产计划等进行仿真验证，形成“先工艺仿真后厂房投建”、“同步规划车间信息化”两大指导原则。对所有新建工厂均进行等比例三维模拟，并将新产品的生产节拍与零部件作为输入，利用虚拟装配与虚拟制造系统验证生产线规划、设备布署、工具配置、工人动作等，利用物流仿真系统验证物流装备配置、物流效率等。
在接续的几年中，数字化工厂预验证在全国所有新建产业园都逐渐应用。三一重工在数字化工厂领域的应用带动了工程机械行业制造能力的升级。经过三年多的发展，三一重工已形成系统的数字化工厂规划解决方案及产品，为关联公司三一精机的机床客户和三一高智能的机器人客户提供机加、焊接数字化车间规划和信息化解决方案，并通过三一港机服务客户智能码头建设。
在新产品生产线建设和生产准备阶段，三一重工全面应用数字化工厂技术，新产品正式投产时，新产品数据和计划即从ERP系统至数字化车间的MES制造执行系统，生产工人可在MES终端实时获取作业指导、作业任务、标准时间、计划完成时间、安全规程、质量要求、设备状态信息等生产信息，并在生产过程中将产品信息实时反馈至MES系统，从而形成产品的全生命周期档案，为客户服务与质量追溯提供准确、完整的记录。同时，生产管理人员可以利用MES系统进行排程从而快速响应客户需求，在生产现场采用安灯、电子看板等可视化手段用于生产监控、调度。
将数字化样机技术融入研发全流程，利用数字化样机，三一重工生产的起重机SAC12000上车实验工况从上万个减少到约100个，试验时间从预期2年缩短至10各月。研发的数字化战略，支撑集团产品平均3-5年成为国际领先品牌，提高大型高端产品研发的一次性成功率，如86米泵车，3600吨履带起重机等。
产品操作智能化
说起三一重工的远程控制系统，集团首席信息官何宗东讲了一个故事。2011年3月11日日本发生了9.0级地震并引发海啸，3月19日日本东京电力公司决定向三一重工采购长臂架泵车用于福岛核电站救援。福岛核电站处于泄漏状态，泵车在日夜兼程奔向福岛的同时，三一重工研发人员在三天时间里开发调试了能遥控距离在2公里以上的用于福岛救援泵车远程控制器，保障现场操作人员远离核心辐射区域操作。这只是三一重工产品智能化的一个缩影。
三一重工每年出厂的数万台泵车、搅拌车、挖掘机、汽车起重机、压路机等产品都安装有三一重工自主研发的控制器。这些控制器可将施工设备所处的位置、工作状态、工作时间、转速、姿态等信息根据需要实时传回三一重工的企业控制中心。如果发现系统工作异常，可以进行远程诊断、提示或关机。大型工程建设通常由多台混凝土泵、搅拌车配合水泥浇筑，如果泵送系统发生故障将会造成管道中的水泥堵塞。搅拌中的水泥等待时间过长混凝土将会离析失效，这些都容易引起建设工程质量问题。这就要求三一生产的设备有非常高的质量可靠性，设备间有很高的协调性。为此，三一重工开发的与搅拌站相配套的ERP系统，实现了不同种类车辆的协同和互动。车辆间使用无线网络相互通信，运输车辆的出料能自动根据现场泵送出料的情况及时调整，在提高质量的同时，减少了现场的工人数量和劳动强度。当在客户使用三一重工的产品进行施工时，通过全球客户门户（GCP）就能实现对其设备施工区域与状况进行监控，保障设备的最佳运行状况与最低运行成本。
客户关系管理自动化
随着企业生产时间的推移，在外的设备产品越来越多，三一重工需要远程搜集的设备数据也越来越多。日积月累的数据也会告诉三一有关产品的质量问题，帮助提升产品的质量。同时通过对设备分布区域和平均开机时间等数据的分析，能及时了解当前市场的状况，既有利于优化中期产销存计划，提早应对市场变化，也有利于准备维护和配件。
企业控制中心改变了产品交付客户后的业界传统服务模式，即客户直接求助现场服务工程师。对交付客户的产品，三一重工在每个产品下线前，均为其预装了自主研发的智能终端，配有GPS与GSM模块，其可以实时将设备运行状态与地理位置传回企业控制中心（ECC），从而可实时获取客户设备的工况和地理位置，进行远程监控与故障诊断。
关键词： 三维规划 无线通信 网络覆盖基站
1前言
国内大部分城市地理环境较为复杂，近年来市政建设以及房地产业发展快速，大中型中高层楼盘小区建设规模迅速增长。导致城市内无线通信网络质量明显下降，应用传统的规划方式，难以实现良好覆盖，必须结合三维数字城市领域的先进技术及无线通信三维规划优化管理系统(3DMob),直观的分析，才能够有效的提高无线通信网络的覆盖，降低网络建设成本.为移动通信运营商以及无线电管理机构提供完善的无线电频谱管理,无线网络资源规划优化管理。
2 3D规划流程
网络规划是设计流程中的一个环节，就是用无线规划软件进行模拟仿真。通信系统的仿真一般分为两个层次：第一层是链路级仿真，主要进行物理链路性能仿真与评估；第二层是系统级仿真，主要进行整个通信网络的系统建模、分析、评估与网络规划。
2.1 数据准备
无线电频谱规划工作需要以精确的地图数据为基础， 不同的业务对地图数据的精度有不同的需求，尤其是在城区内部，包括DVB-T,DVB-H,CMMB等数字音视频广播，以及WCDMA,CDMA200,TD-SCDMA,WiMax等新一代无线通信技术的不同业务需求。
2.2 计算分析
在无线网络规划过程中，需要数字化提取地图数据，并进行栅格化，以此来减少系统计算分析过程中的资源消耗，同时，还需要根据具体的地形位置，准确的选取相应的无线电传播模型。在该系统中，提供了多达40余种的传播模型，除了经典的ITU1546模型，ITU370模型之外，HATA模型为了适合城区内或多建筑群区域的无线网络规划，还特别加入了3D模型以及光线跟踪模型（Ray-tracing Model）。在选择好合适的传播模型后，对初次计算分析的频率指配结果进行专业的导频信道规划和蒙特卡罗仿真，而且不断的对结果进行实时仿真优化，这样才能保证计算分析数据的科学性,准确性。
在网络规划方面,本系统适合诸如：TD-SCDMA、WCDMA、 CDMA2000、 GSM、GPRS、WiMax、Wifi、小灵通以及未来4G等多种网络,并提供9KHz-300GHz全频段传播模型。
2.3 三维显示
计算结果被导入到数据库中，通过三维台站管理系统，以三维场景的方式显示出来，用户可以直接在地图上通过交互式操作，以点选，漫游等方式对台站进行查询，管理等操作。
2.4业务应用
三维台站管理系统，主要为基站资源管理及辅助决策系统，针对通信网络中的基站的规模、结构、分布情况进行可视化管理和分析，通过专题地图直观的表达出来，改变了以往数据库中数据不直观、缺乏有效联系等缺点，为业务管理提供了辅助决策的手段，从而大幅度地减轻工作人员的工作量，提高了工作效率。其主要应用方面为：
运用3DMob 创建室外综合覆盖管理平台
3DMob基于精确直观三维数字城市模型，通过三维数字城市模型和数据运算处理，可得出较为清晰的三维地图。对于室外综合方案的规划优化工作已基本满足。目前网络规划优化工作普遍应用Mapinfo电子地图软件，在Mapinfo中加载3DMob.MBX插件，可以方便地将Mapinfo的.Tab图层转换为3DMob格式，导入3DMob系统。在网络规划优化中的际应用运用3DMob工具进行室外综合网络规划与优化的实际应用包括规划选点、方案设计、资料存档、后续优化等。
4 现场模拟,优化覆盖
目前国内城市新增建筑较多，无线传播环境复杂，投诉众多，凭借现场的勘察，很难制定有效的覆盖方案。利用3DMob三维规划平台，输入现场勘察数据，结合投诉区域位置，针对性调整、控制越区覆盖，有效解决投诉难题。
可见，结合3DMob地图，室外天线位置、覆盖目标以及方向角度十分直观，对方案实施及后续优化十分有利。
5网优市场有序竞争
网络优化覆盖市场规模相对稳定。网络优化覆盖市场经历了20世纪90年代中后期的成长和完善，2000年进入高速发展期。根据CCID 2005提供的数据，2000年-2004年，我国网络优化覆盖市场的规模分别为38.9亿元、50.9亿元、45.7亿元、46.2亿元和46亿元。由于运营商资本性支出未来5年保持稳定，网络优化覆盖市场规模也相对稳定，预计我国网络优化覆盖市场规模将占运营商资本性支出的4%。
国内企业有序竞争。国内企业的发展，打破了由国外企业垄断的市场格局，网络优化覆盖设备的国产化水平较高。除测试手机以及部分电子元器件外，包括直放站、天线在内的网络优化覆盖设备基本上由国内厂商设计和生产。以直放站为代表的2G网络优化覆盖技术已经成熟，移动通信网络优化覆盖市场总体呈现少数厂商领导、若干厂商跟随、其他众多厂商参与的有序竞争态势。目前一共有超过100家的厂商从事网络优化覆盖解决方案业务，但具有产品研发制造和系统集成能力的厂商不足40家。
6结语
关键词：号码章；标记；钢坯精整
【分类号】：TG246
1 前言：
目前， 国内大部分炼钢厂都采用自动喷印方式，热坯端面打号机广泛应用于连铸生产线上， 在连铸板坯仍处于红热状态时， 在其端面打上熔炼炉号、连铸机号及生产日期等标记，便于后道工序的辨认和分类。但是，自动喷印方式并不适用于所有板坯信息管理。国内某钢企初轧厂实现模铸钢锭开坯任务，由于开坯后的钢坯不如连铸板坯规整、端面不够光滑，使得钢坯端面钢号成像检测与自动识别十分困难，不具备自动喷印条件。于是，该初轧厂仍然采用人工标记方式，给每一支开坯成型的钢坯端面书写上钢种、炉号等信息。
2 现状：
钢坯信息作为钢坯精整的重要一环，对钢坯识别、分类、堆放等有效管理起着至关重要的辅助作用。钢坯原始记录根据钢坯的生产计划及产品参数，对钢坯炉号、钢种分别进行分类编号管理，对其进行相应的生产工艺加工，确保产品达到规定的工艺要求。由于产品系列较多，钢种、规格、数量以及加工工艺等各异，堆放场地有限等各种条件制约，为了确保各个产品完全根据设定的加工工艺进行加工，在钢坯加工前，必须对钢坯进行钢种、炉号编号分类并一直到成品。该初轧厂承担着模铸钢锭开坯任务，为下道工序（棒、线材）轧制提供原料坯。由于初轧坯规格较小，一般为120～220mm2，并且其端面不够平整，导致其无法利用自动喷码机实现自动喷印功能，每支钢坯依靠人工标记方式，采用石笔在钢坯端部表面和端面书写代号、钢种、炉号等信息。
3 存在的问题：
该厂每年生产原料坯年产量约为12万吨，合计约有16万支钢坯，每一支钢坯上均要求同时标记炉号和钢种两类信息，方能便于区分和管理。任何一个字母和数字发生错误，都有可能导致发生“混炉号、混钢种”的严重后果。钢种、炉号等信息的标记全部由人工书写，工作量大且易出错，2011年该厂曾发生过两炉钢坯“互混”事故，给该厂和用户造成不可弥补的损失和恶劣影响。钢坯信息管理依靠人工标记的方式急迫需要本质上的改变。
4 技术方案：
经过技术人员大量的实地考察和讨论，该厂设计制作了一种数字号码章，以印章的形式标记钢坯炉号信息，解决了长期以来钢坯炉号信息依靠手工标记的难题。由印章代替人工标记，不但大大降低了炉号信息部分书写的劳动强度，还降低了炉号书写的出错率，使钢坯炉号管理进一步规范化。
该数字号码章的工作原理是：根据生产计划的要求，为不同的炉号信息更换相应的数字号码，通过蘸取少许白色调和油漆，利用数字号码章将炉号信息印在钢坯的端部，数字清晰，操作简便，快捷实用。该数字号码章的结构示意图如下：
5 方案缺陷：
该数字号码章仅仅解决了钢坯精整部分信息（炉号信息）的标记问题，并没有从根本上完全解决钢坯信息标记难题（钢种信息的标记）。所以此工具还存在一定局限：
1）从钢种信息来看，由于初轧坯钢种种类繁多，字母符号有长有短，从2位至13位不等，且区分大小写，使得该数字号码章无法标记钢种信息，所以钢种信息仍然依靠手工书写。
2）从结构来看，此工具设置的图章安装位置为单排，由于受小规格钢坯的限制，单排总长度偏短，可供安装图章的位置少，以至于数字号码章仅适用于编号较少、信息单一的炉号标记，不能用于编号较多、信息复杂、更易出错的钢种标记。
因此，原数字号码章不能在钢坯钢种标记方面简化工艺、提高效率，无法适应大批量的坯、材生产，急需进一步改进和完善。
6 改进设想：
为解决上述技术难题，技术人员设计制作了一种双排图章工具，代替原有的单排数字号码章，使其同时适用于炉号和钢种信息的标记。其设计原理为：将图章位置设计为双排（为覆盖90%以上的钢种，经过大量数据排摸调研，双排安装位置都设置为8位），同时制作一批以化学元素（如Cr、Mo等）为基本单位的橡胶号码，根据生产计划要求的坯、材钢种、炉号信息，更换使用不同的橡胶号码，能够将钢种和炉号信息同时印在钢坯端部，不再采取手工书写方式，适用于批量、重复性的信息标记，既规范标准，又提高效率，最大程度的避免错误信息的发生。
双排数字号码章的结构特征如下：手柄的一端固定有箱体，箱体设有可打开的箱盖，箱体内设有基座，基座上放置有水平排列的两排号码块，其中一排的号码块的上表面刻有数字，另一排的号码块的上表面刻有化学元素符号；箱盖对应号码块的位置设有开口，号码块的上表面通过开口伸至箱盖的上方，开口的内侧面设有向内延伸的挡圈，号码块的外侧面设有向外凸出的凸缘，凸缘位于挡圈的下方。
双排数字号码章的创新点如下：
1）箱盖、箱体由铝合金制成，美观坚固；号码块由橡胶制成，经久耐用。
2）基座包括用于放置多个号码块的多个基块，基块与号码块一一对应，基块下方设有水平放置的定位板，定位板与基块之间设有至少一个竖直的螺栓，螺栓与基块固定连接，螺栓从定位板中穿过且沿竖直方向滑动，螺栓上还套有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别与基块和定位板接触。
3）由于钢种信息是由化学元素符号组成的，为了能覆盖90%的钢种，基块的数量优选设计成八位。
4）每个基块与两个螺栓固定连接，即使钢坯端面的平整度存在缺陷，因为压缩弹簧作用一作用力在基块上，基块顶起号码块，使号码块紧贴在被书写对象的表面，从而可以工整、清晰地完成书写任务。
5）箱盖与箱体通过搭钩连接，搭钩包括位于箱盖上的铰接柱，铰接柱与连接杆铰接，连接杆的端部设有钩子，箱体上与钩子对应的位置设有固定柱。
6）箱体还与保护罩连接，保护罩盖在号码块上。保护罩与箱体通过铰链连接，该号码章不使用时，保护罩用于保护号码块不受污染。
双排号码章三视图如下：
