KKS編碼在港口航運數(shù)字化堆場中的應用

濮鈺麒

(上海工業(yè)自動化儀表研究院有限公司，上海 200233)

0 引言

電廠標志系統(tǒng)(kraftwerk-kennzeichen-system， KKS)編碼是以德國為代表的歐洲電力能源國際技術協(xié)會(VGB)，借鑒歐洲范圍內(nèi)發(fā)達國家電廠的發(fā)電、儲能、輸配等環(huán)節(jié)特點所共同編制的。1995年，VGB發(fā)布了KKS編碼手冊第四版，形成了完整成套的電廠標志系統(tǒng)。

KKS編碼于20世紀90年代以中外合作方式引進中國。從設計、施工、調(diào)試到投運，從設計院、發(fā)電企業(yè)到電力企業(yè)，都以KKS編碼作為統(tǒng)一數(shù)字化接口標準。其已成為電力企業(yè)信息系統(tǒng)的重要承載基礎。

本文以煤炭中轉(zhuǎn)碼頭企業(yè)為載體，嘗試KKS碼在控制系統(tǒng)的推廣應用，對碼頭范圍內(nèi)的系統(tǒng)設備、建筑構(gòu)件進行分類編碼，實施數(shù)字化管控，構(gòu)建數(shù)字化交運港航碼頭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，為今后能源行業(yè)實現(xiàn)企業(yè)全流程一體化企業(yè)管理信息系統(tǒng)打下扎實的信息基礎。

1 KKS編碼電廠標志系統(tǒng)

VGB最新一次出版印刷KKS編碼手冊是2019年2月VGB Powertech出版印刷的VGB-Standard KKS Pocketbook VGB-S-811-91-2019-02-DE-EN。KKS電廠標志系統(tǒng)由功能碼 Function Key、設備單元碼 Equipment Unit Key、元部件碼 Component Key 組成。KKS電廠標志系統(tǒng)有三種不同類型編碼：相關過程工藝編碼(Process-related Code)、安裝點位編碼(Point of Installation Code)、位置編碼(Location Code)。這三種類型編碼使用相同的標志方案，其被分為四級細分階層。

三種類型標志的KKS編碼標志類型分層如圖1[1]所示。

圖1 KKS編碼標志類型分層示意圖

工藝標志碼、安裝點標志碼和位置標志碼包含歸類分級編碼元素，編碼元素由文字編碼和數(shù)字編碼組成的中英文。KKS編碼構(gòu)成類型如圖2所示[1]。

圖2 KKS編碼構(gòu)成類型示意圖

工藝標志碼構(gòu)成類型如表1所示[2]。其編碼構(gòu)成采用3級分類編碼，全廠碼為1～4位拉丁字母或阿拉伯數(shù)字；前綴號為可省略1位阿拉伯數(shù)字，系統(tǒng)分類碼為3位拉丁字母，系統(tǒng)編碼為2位阿拉伯數(shù)字；設備分類碼為2位拉丁字母，設備編號為3位阿拉伯數(shù)字，設備附加碼為可省略1位拉丁字母；元件分類碼為2位拉丁字母，元件編號為2位阿拉伯數(shù)字。

安裝點標志碼構(gòu)成類型如表2所示[2]。其編碼采用3級分類編碼，全廠碼為1～4位拉丁字母或阿拉伯數(shù)字；前綴號為可省略1位阿拉伯數(shù)字，安裝單元分類碼為3位拉丁字母，安裝單元編號為2位阿拉伯數(shù)字；縱向細分碼為2位拉丁字母，橫向細分碼為3位阿拉伯數(shù)字，附加碼可省略1位拉丁字母。

表1 工藝標志碼構(gòu)成類型

表2 安裝點標志碼的構(gòu)成類型

位置標志碼構(gòu)成類型如表3所示[2]。其編碼采用3級分類編碼，全廠碼為1～4位拉丁字母或阿拉伯數(shù)字；前綴號為可省略1位阿拉伯數(shù)字，建筑物分類碼為3位拉丁字母，建筑物編號為2位阿拉伯數(shù)字；分區(qū)室房分類碼為2位拉丁字母，分區(qū)室房編號為3位阿拉伯數(shù)字，附加碼可省略1位拉丁字母。

KKS電廠標志系統(tǒng)對發(fā)電廠中各對象以其內(nèi)在邏輯關系進行統(tǒng)一分類、統(tǒng)一標志、統(tǒng)一編碼，使各對象所具備的相關數(shù)據(jù)信息在整個能源生命周期內(nèi)具有唯一的標志。

表3 位置標志碼構(gòu)成類型

2 交通運輸港口航運KKS編碼

KKS電廠標志系統(tǒng)在發(fā)電廠內(nèi)部有著成熟的編碼體系。而作為能源產(chǎn)業(yè)周邊配套交通港口，也希望能實現(xiàn)與能源行業(yè)同等水平的數(shù)字化管理系統(tǒng)。運輸行業(yè)的煤炭中轉(zhuǎn)碼頭有著其獨特的工藝流程和設備要求。為了做好公司信息化、數(shù)字化、智能化管理的基礎工作，首先必須加強公司設備命名和設備編碼管理，規(guī)范統(tǒng)一設備命名和設備編號。在交通部港口行業(yè)對設備名稱要求的基礎上，結(jié)合自身生產(chǎn)工藝流程要求，制定設備命名和設備編碼管理辦法[3-9]。

該能源企業(yè)原料運輸企業(yè)中轉(zhuǎn)港口KKS編碼中控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)I/O接口的所有設備、元部件及其所在建筑物分區(qū)和房間的數(shù)據(jù)信息。由于企業(yè)的特殊性，僅給出了設備命名和設備編碼管理辦法、KKS電廠標志系統(tǒng)編碼標準。項目組以控制系統(tǒng)I/O設備及元部件梳理為突破口，對控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)進行KKS編碼。

港口碼頭KKS編碼索引表初版中，系統(tǒng)級編碼索引共78條、功能級編碼索引共1 131條、設備級編碼索引共210條、元部件級編碼索引共89條，共1 508條編碼索引。隨著控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)同步編制，經(jīng)過I/O清單編制工作與KKS編碼編制工作，該港口碼頭KKS編碼索引表最終版本中，系統(tǒng)級編碼索引共100條、功能級編碼索引共1 221條、設備級編碼索引共210條、元部件級編碼索引共89條，共1 620條編碼索引。港口碼頭I/O清冊中，共計5 112個模擬/數(shù)字I/O端口。KKS編碼表中，共計1 326個設備。

KKS編碼設備分類和數(shù)量表如表4所示。這為后續(xù)各子項目模塊元部件KKS編碼奠定了扎實、穩(wěn)固的基礎。

表4 KKS編碼設備分類和數(shù)量表

KKS編碼索引表第一層系統(tǒng)碼，共設置了100個系統(tǒng)，如供配電、工控、通信、照明、噴淋、水閘、消防、供排水、公用、卸船機、斗輪機、裝船機、轉(zhuǎn)運站、緩沖計量倉、皮帶機等系統(tǒng)。在第二層功能碼中，采用索引表對輸配電設備進行功能分層編碼，整個港區(qū)碼頭的電氣室里有380 V、690 V配電盤柜及其電氣中控室。根據(jù)索引表第二層功能碼排列的邏輯順序，先找到供配電系統(tǒng)(power supply distribution system,PSDS)所在區(qū)，逐步了解該區(qū)塊下功能碼分層編碼的邏輯，采用A-B-C-D-E-F分別代表0-1-2-3-4-5這6個變電站。按照正常的分層和邏輯推理，每個變電站向下引出線到各個電氣室供380 V、690 V配電盤柜使用。那么，只需要根據(jù)建設單位提供的6個變電站的引出線，即可把近80個配電盤柜設備功能碼列在6個變電站的下層。但是，從圖紙和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表格中，找不到這80個配電盤柜上級引線來自哪個變電站。經(jīng)過和建設單位溝通，用電設備還未完全確定，每個電氣室的上級引線來自哪個變電站，目前建設單位還沒最終完全確定。無論以后電氣室的上級引線怎么調(diào)整變電站，都要做到該電氣室及其設備的KKS碼唯一。于是，對80個電氣室及其中控室的功能碼設置新的上層標志G，代表電氣室。其與A～F這6個變電站同等級，GE為380 V配電，GEA為380 V配電柜盤，然后從GEA01、GEA02、GEA03,以此類推分配給中控室380 V配電柜盤、C1電氣室380 V配電柜盤A相，C1電氣室380 V配電柜B相。一共設置了1 221個功能碼索引編碼。中控室電源UPS柜KKS編碼如表5所示。

表5 中控室電源UPS柜的KKS編碼

在設備單元碼中，比如G類的電氣設備下，GS為電氣設備開關，GS100-199高壓配電盤,GS200-299隔離開關,GS300-399接地開關；GH根據(jù)工藝系統(tǒng)所劃分的電氣和儀控安裝設備(例如盤,柜,箱)。在完成索引表新增報批后，對整個港區(qū)碼頭的設備部件進行KKS編碼，以利于后期工作跟進。整個KKS碼編制工作獲得了建設單位肯定和認可，為港航交通行業(yè)數(shù)字化、現(xiàn)代化、智能化奠定了基礎數(shù)據(jù)。

皮帶機就地箱KKS編碼如表6所示。

表6 皮帶機就地箱KKS編碼

3 結(jié)束語

工業(yè)時代，正從信息時代向著智能時代邁進，而工業(yè)智能的前提是大數(shù)據(jù)。能源電力行業(yè)以數(shù)字化信息化為依托，對所有設備元部件的信息進行統(tǒng)一唯一編碼，進而實現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)的精準定位。

在數(shù)字化信息化基礎上構(gòu)建的智能化電廠和電廠能源原料中轉(zhuǎn)碼頭，將提升能源行業(yè)原料中轉(zhuǎn)效率、產(chǎn)業(yè)能級，實現(xiàn)工業(yè)智能的目標。