燃煤火电厂ERP标识系统和设备KKS编码分析

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  【摘  要】本研究分析了燃煤火力发电企业设备功能位置标识编码KKS的标准化构建体系,通过将设备进行KKS规范化编码管理,以实现设备资产数字化,设备管理精细化,企业资产快速盘点和价值增值。结果表明设备KKS编码由工艺相关标识、安装点标识、位置标识三种类型的标识单独、或两者组合、或三者组合而成。相关工艺码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级系统码(F0、F1F2F3、FN)、2级设备码(A1A2、AN、A3)、3级部件码(B1B2、BN)。KKS编码是根据工艺位置对设备进行的编码,KKS标识的深度应达到最小检修隔离单元,即检修时需要进行隔离操作的设备或部件均应编码。
  【关键词】火电厂ERP;设备KKS编码;工艺相关标识;安装点标识;位置标识;设备管理
  引言
  燃煤火力发电企业通过一体化管控系统ERP(企业资源计划,Enterprise Resource Planning)对设备、采购、仓储、资产等业务进行标准化管理,需采用设备功能位置标识编码KKS作为设备识别的基础进行数字化管理。基于电厂标识系统的KKS编码包括工艺专业、电气专业、热控专业、土建专业、信息专业等,至少编码至设备级,个别重要的设备可编码至部件级。因此,为了快速识别和数字化管理火电厂的设备资产,需基于KKS编码建立一套国际、国内通用的标识系统,实现设备资产数字化,并与采购、仓储、财务、设备检修等业务高度融合,助力实现“企业上云”。
  本研究拟分析燃煤火力发电厂ERP系统中KKS编码的结构与应用规范,通过建立标准化的设备KKS标识系统,以有效支撑设备管理、资产管理、成本核算、计划统计和预决算管理等业务应用。本文的分析有助于了解适用于所有火电厂的设备KKS编码结构与应用,通过将设备KKS码植入ERP系统,作为数字化管理的基础,实现资产数字化,数字管理推动企业精细化管理和价值提升。
  1.KKS编码结构与应用
  设备KKS编码由工艺相关标识、安装点标识、位置标识三种类型的标识单独、或两者组合、或三者组合而成。KKS编码由各级组成,每一级均有不同的格式,分级0~3级,分别代表全厂(机组码)、系统(安装单元、建筑物)、设备(安装空间、房间或分区)、部件(安装点标识、位置标识无部件级编码)。例如,1号脱硫系统的KKS编码为10HT,1为机组码,0HT为系统码。1号脱硫吸收塔系统的KKS编码为10HTD,1为机组码,0HTD为系统码。1号脱硫一级吸收塔系统的KKS编码为10HTD10,1为机组码,0HTD10为系统码。1号脱硫一级吸收塔的KKS编码为10HTD10BB001,1为机组码,0HTD10为系统码,BB001为设备码。1号脱硫一级吸收塔1A搅拌器的KKS编码为10HTD10AM001,1为机组码,0HTD10为系统码,AM001为设备码。1号脱硫一级吸收塔1A搅拌器电机的KKS编码为10HTD10AM001-M01,1为机组码,0HTD10为系统码,AM001为设备码,-M01为部件码。
  KKS编码是根据工艺位置对设备进行的编码,KKS标识的深度应达到最小检修隔离单元,即检修时需要进行隔离操作的设备或部件均应编码。机械设备的KKS标识应用要求包括:
  (1)各种系统图上标识到分解层次2(设备级),包括各种机械装置和管道及其附件,如阀门、孔板、滤网、流量计等,但大小头、三通、弯头、接管座、堵头、法兰等不标识。
  (2)主机或重要辅助设备应编码至重要零部件和易损零部件级(或主要组件),例如主机汽缸、轴承、前箱、电泵联轴器等。根据各发电厂需要编码的设备的部件(重要零部件、易损零部件)的清单和图纸进行编码。
  (3)各机械专业主管道及主分支管道应编码,高压高温排气、排污、疏放水管道应单独编码,普通低压低温排气、排污、疏放水管道不编码。
  (4)重型机械、特种机械、试验设备,例如柴油发电机、起重行车等,根据各发电厂需要编码的清单进行编码。
  (5)一般辅助设备的非主要零部件(或非主要组件)不进行KKS编码。
  (6)辅机的不经常发生维护费用(非易损)或发生的维护费极少从而不影响到成本管理的部件,例如:减速机机箱、大型辅机钢结构件、小轴承、普通阀门的阀杆、阀壳等,原则上不参与KKS编码。
  (7)设备是否要标识到部件级(分解层次3),则看设备管理和检修管理需要确定(如检修单元需要编码)。
  电气设备标识深度的总体原则是:编码至设备组(分解层次2),可标识到部件(分解层次3)。设备包括两类,即电气主设备、连接电缆两端的设备。电气一次专业标识所有电气设备和开关柜及抽屉;电气二次专业应标识所有盘柜(包括盘柜仪表)、装置及电源、硬操设备(按工艺控制对象标识)。
  电气设备的KKS标识应用要求包括:
  电气主接线图上应标识的设备包括:发电机、发电机出口电流互感器、PT 柜、励磁变压器、发电机中性点设备、接地变压器、主变压器及其中性点设备、变压器套管CT等。
  厂用电原理接线图上应标识的设备包括:高压厂用变压器、起动备用变压器、变压器中性点设备、高压厂变及起备变低压侧厂用共箱母线、低压厂用变压器、6/10 kV工作段、6/10kV 公用段、柴油发电机组、380/220 V PC 段、MCC段等。
  变压器的标识,包括:变压器的冷却风机、套管CT、有载调压开关、控制箱、端子箱、瓦斯继电器(已引接到端子箱除外)、温度计(已引接到端子箱除外)等。
  厂用电接线及布置图:对开关柜或抽屉柜的每一个抽屉进行标识,对开关柜或抽屉柜柜内元件原則上不编码。
  封闭母线安装图:对封闭母线进行设备编码,如微正压装置等。
  电气一次的就地配电柜、就地检修箱应标识。   电气二次的保护、自动装置应标识。
  对照明配电箱进行标识编码,照明配电箱接线图中的回路不标识。路灯、航标灯、大型照明灯等灯具原则上不标识。
  电机的标识,6 kV及以上的电机在设备级编码,6 kV以下的电机在部件级编码。
  电机随主系统或主设备标识,不随电气系统编码;电机保护随开关柜编码。
  2.相关工艺码
  相关工艺码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级系统码(F0、F1F2F3、FN)、2级设备码(A1A2、AN、A3)、3级部件码(B1B2、BN)。
  (1)G代表单元机组、公用系统或扩建部分,取值为1~9,、A~Y等。
  (2)F0代表系统代码前缀,用以区分“G”标识范围内功能独立的相同系统或建筑编号,取值为0开始的数字。F1F2F3为系统分类,用来标识相关的机械设备和电气以及控制仪表设备,取值为三位字母,例如HLD为空气预热器系统,LAC为给水泵系统,PAC为循环水泵系统,MAG为凝汽器系统。F1为主功能组,例如电网与配电系统、仪表和控制设备、锅炉、供水和水处理等。F2为相同主组、不同组的多个子系统,例如LA代表给水系统的密封液供应系统、LB代表蒸汽系统的密封液供应系统,LC代表冷凝系统的密封液供应系统。F3为相同主组、相同组,但不同子组的多个子系统,例如LAB代表给水管道系统的密封液供应系统,LAC代表给水泵系统的密封液供应系统,LAD代表高压给水加热系统的密封液供应系统。FN为系统编号,为二位数字,用编号将系统和装置细分成子系统和装置的各个部分。例如,一次风机的系统代码F1F2F3为HLB,则1号一次风机系统为HLB10,2号一次风机系统为HLB20,1号一次风机润滑油系统为HLV10,2号一次风机润滑油系统为HLV20,1号一次风机液压油系统为HLX10,2号一次风机液压油系统为HLX20。
  (3)A1A2为设备单元分类,为二位字母,对系统中的机械设备、电气和热控设备进行分类标识,包括泵、容器、阀门、测量回路,例如阀门的A1A2取值为AA;管道的A1A2取值为BR。设备的编号方向一般从固定端向扩建端,从低往高的顺序方向进行编号。AN为设备单元编号,为三位数字,是机械设备、电气和热控设备的编号,反映了设备在系统中的序列。对于主管道的阀门,AN取值为001~099;安全阀的AN取值为191~199;排汽阀的AN取值为501~599。A3为附加代码,用于对设备特殊细节细分,由一位大写英文字数组成,包括控制阀、过压保护设备、共用一个传感器的测量回路等。主阀门编码为AA001,控制阀1的编码为AA001A。
  (4)B1B2为部件分类,为二位字母,对电气、机械及仪表与控制设备元件的标识,包括按钮、继电器、联轴器、齿轮组等。BN为部件编号,为二位数字,对组件、信号或信号用途进行编号。对于信号码B1B2,B1为可编码字符及标识范围;B1取值X,代表信号源;B1取值Y,代表信号应用;B1取值Z,代表门控信号。信号码B1B2中的B2用于代表信号的范围,例如A代表自动控制(组控);B代表单独控制(驱动控制),C代表单独闭环控制等。
  3.安装位置码
  安装位置码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级安装单元码(F0、F1F2F3、FN)、2级安装空间码(A1A2、AN、A3)。
  F0为安装单元代码的前缀编号,用于标识分解层次“0”对应部分中类似安装单元编号,编号从0开始连续进行。F1F2F3为安装单元分类,细分电气、控制和仪表成套装置以及硬件系统的安装单元,包括机室、控制台、机柜、盘等;主组F1的代码字母A、B、C、D,用于工艺系统和安装点两种标识,含义均相同。FN代表安装单元编号,用编号将安装单元细分成子单元,采用1、2、3的顺序连续编号。
  A1A2为安装单元中安装空间的垂直方向划分出的行,通常从柜最上层往底层采用字母顺序编号,包括A、B、C。AN为安装单元中安装空间的水平方向划分出的列,通常从柜左上角从左往右采用数字顺序编号,包括1、2、3。A3为安装空间标识用的附加代码,是部件特殊安装位置的标识或AN的进一步细分。
  4.地点场所码
  地点场所码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级建筑物码(F0、F1F2F3、FN)、2级房间或分区码(A1、AN、A2)。
  F0为建筑物代码的前缀编号,是分解层0上标识电厂部分中类似建筑物的编号,例如相同建筑有3个,则F0用1、2、3标识。F1F2F3为建筑物分类,包括室外区分类细分。FN为建筑物楼层标高编码,由两位阿拉伯数字构成,例如楼层标高2~2.99米,FN取值为02;楼层标高52~53.99米,FN取值为46,可以查閱工业性厂房的楼层标高码FN与标高范围的对应关系表,以确定FN的数值。
  A1为房间或分区分类码;实体分隔的房间,A1=R;按防火要求划分的区域,A1=S。AN为房间或分区编号,可从入口起顺时针或东西南北方向顺序编号。A2为附加码,用于对房间的进一步细分。
  5.结论
  本文分析了火电厂ERP系统中KKS标识体系中的相关工艺码、安装位置码、地点场所码的编码规则,通过建立KKS编码架构,以实现KKS编码在设备管理、资产管理、成本核算中的业务应用。结果表明:
  设备KKS编码由工艺相关标识、安装点标识、位置标识三种类型的标识单独、或两者组合、或三者组合而成。KKS编码由各级组成,每一级均有不同的格式,分级0~3级,分别代表全厂(机组码,0级)、系统(安装单元、建筑物,1级)、设备(安装空间、房间或分区,2级)、部件(安装点标识、位置标识无部件级编码,3级)。
  KKS编码是根据工艺位置对设备进行的编码,KKS标识的深度应达到最小检修隔离单元,即检修时需要进行隔离操作的设备或部件均应编码。   相关工艺码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级系统码(F0、F1F2F3、FN)、2级设备码(A1A2、AN、A3)、3级部件码(B1B2、BN)。安装位置码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级安装单元码(F0、F1F2F3、FN)、2级安装空间码(A1A2、AN、A3)。地点场所码的KKS编码结构包括:0级全厂码(G)、1级建筑物码(F0、F1F2F3、FN)、2级房间或分区码(A1、AN、A2)。
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  本研究由国家能源集团科技创新项目(No. GJNY-20-09-1)、国电电力发展股份有限公司科技创新项目(No. GDDL-20-17)资助。
  作者简介:杨如意(1990-),男,内蒙古巴彦淖尔市人,内蒙古工业大学自动化系学士,工程师,国电内蒙古东胜热电有限公司智慧电厂办公室副主任,主要研究自动控制原理、网络信息安全、火电厂热控检修与人工智能火电厂。
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