KKS编码在港口航运数字化堆场中的应用

2019-10-09濮钰麒

自动化仪表 2019年9期

濮钰麒

(上海工业自动化仪表研究院有限公司，上海 200233)

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电厂标志系统(kraftwerk-kennzeichen-system， KKS)编码是以德国为代表的欧洲电力能源国际技术协会(VGB)，借鉴欧洲范围内发达国家电厂的发电、储能、输配等环节特点所共同编制的。1995年，VGB发布了KKS编码手册第四版，形成了完整成套的电厂标志系统。

KKS编码于20世纪90年代以中外合作方式引进中国。从设计、施工、调试到投运，从设计院、发电企业到电力企业，都以KKS编码作为统一数字化接口标准。其已成为电力企业信息系统的重要承载基础。

本文以煤炭中转码头企业为载体，尝试KKS码在控制系统的推广应用，对码头范围内的系统设备、建筑构件进行分类编码，实施数字化管控，构建数字化交运港航码头生产管理信息系统，为今后能源行业实现企业全流程一体化企业管理信息系统打下扎实的信息基础。

1 KKS编码电厂标志系统

VGB最新一次出版印刷KKS编码手册是2019年2月VGB Powertech出版印刷的VGB-Standard KKS Pocketbook VGB-S-811-91-2019-02-DE-EN。KKS电厂标志系统由功能码 Function Key、设备单元码 Equipment Unit Key、元部件码 Component Key 组成。KKS电厂标志系统有三种不同类型编码：相关过程工艺编码(Process-related Code)、安装点位编码(Point of Installation Code)、位置编码(Location Code)。这三种类型编码使用相同的标志方案，其被分为四级细分阶层。

三种类型标志的KKS编码标志类型分层如图1[1]所示。

图1 KKS编码标志类型分层示意图

工艺标志码、安装点标志码和位置标志码包含归类分级编码元素，编码元素由文字编码和数字编码组成的中英文。KKS编码构成类型如图2所示[1]。

图2 KKS编码构成类型示意图

工艺标志码构成类型如表1所示[2]。其编码构成采用3级分类编码，全厂码为1～4位拉丁字母或阿拉伯数字；前缀号为可省略1位阿拉伯数字，系统分类码为3位拉丁字母，系统编码为2位阿拉伯数字；设备分类码为2位拉丁字母，设备编号为3位阿拉伯数字，设备附加码为可省略1位拉丁字母；元件分类码为2位拉丁字母，元件编号为2位阿拉伯数字。

安装点标志码构成类型如表2所示[2]。其编码采用3级分类编码，全厂码为1～4位拉丁字母或阿拉伯数字；前缀号为可省略1位阿拉伯数字，安装单元分类码为3位拉丁字母，安装单元编号为2位阿拉伯数字；纵向细分码为2位拉丁字母，横向细分码为3位阿拉伯数字，附加码可省略1位拉丁字母。

表1 工艺标志码构成类型

表2 安装点标志码的构成类型

位置标志码构成类型如表3所示[2]。其编码采用3级分类编码，全厂码为1～4位拉丁字母或阿拉伯数字；前缀号为可省略1位阿拉伯数字，建筑物分类码为3位拉丁字母，建筑物编号为2位阿拉伯数字；分区室房分类码为2位拉丁字母，分区室房编号为3位阿拉伯数字，附加码可省略1位拉丁字母。

KKS电厂标志系统对发电厂中各对象以其内在逻辑关系进行统一分类、统一标志、统一编码，使各对象所具备的相关数据信息在整个能源生命周期内具有唯一的标志。

表3 位置标志码构成类型

2 交通运输港口航运KKS编码

KKS电厂标志系统在发电厂内部有着成熟的编码体系。而作为能源产业周边配套交通港口，也希望能实现与能源行业同等水平的数字化管理系统。运输行业的煤炭中转码头有着其独特的工艺流程和设备要求。为了做好公司信息化、数字化、智能化管理的基础工作，首先必须加强公司设备命名和设备编码管理，规范统一设备命名和设备编号。在交通部港口行业对设备名称要求的基础上，结合自身生产工艺流程要求，制定设备命名和设备编码管理办法[3-9]。

该能源企业原料运输企业中转港口KKS编码中控制系统和信息系统I/O接口的所有设备、元部件及其所在建筑物分区和房间的数据信息。由于企业的特殊性，仅给出了设备命名和设备编码管理办法、KKS电厂标志系统编码标准。项目组以控制系统I/O设备及元部件梳理为突破口，对控制系统和信息系统进行KKS编码。

港口码头KKS编码索引表初版中，系统级编码索引共78条、功能级编码索引共1 131条、设备级编码索引共210条、元部件级编码索引共89条，共1 508条编码索引。随着控制系统和信息系统同步编制，经过I/O清单编制工作与KKS编码编制工作，该港口码头KKS编码索引表最终版本中，系统级编码索引共100条、功能级编码索引共1 221条、设备级编码索引共210条、元部件级编码索引共89条，共1 620条编码索引。港口码头I/O清册中，共计5 112个模拟/数字I/O端口。KKS编码表中，共计1 326个设备。

KKS编码设备分类和数量表如表4所示。这为后续各子项目模块元部件KKS编码奠定了扎实、稳固的基础。

表4 KKS编码设备分类和数量表

KKS编码索引表第一层系统码，共设置了100个系统，如供配电、工控、通信、照明、喷淋、水闸、消防、供排水、公用、卸船机、斗轮机、装船机、转运站、缓冲计量仓、皮带机等系统。在第二层功能码中，采用索引表对输配电设备进行功能分层编码，整个港区码头的电气室里有380 V、690 V配电盘柜及其电气中控室。根据索引表第二层功能码排列的逻辑顺序，先找到供配电系统(power supply distribution system,PSDS)所在区，逐步了解该区块下功能码分层编码的逻辑，采用A-B-C-D-E-F分别代表0-1-2-3-4-5这6个变电站。按照正常的分层和逻辑推理，每个变电站向下引出线到各个电气室供380 V、690 V配电盘柜使用。那么，只需要根据建设单位提供的6个变电站的引出线，即可把近80个配电盘柜设备功能码列在6个变电站的下层。但是，从图纸和现有的数据表格中，找不到这80个配电盘柜上级引线来自哪个变电站。经过和建设单位沟通，用电设备还未完全确定，每个电气室的上级引线来自哪个变电站，目前建设单位还没最终完全确定。无论以后电气室的上级引线怎么调整变电站，都要做到该电气室及其设备的KKS码唯一。于是，对80个电气室及其中控室的功能码设置新的上层标志G，代表电气室。其与A～F这6个变电站同等级，GE为380 V配电，GEA为380 V配电柜盘，然后从GEA01、GEA02、GEA03,以此类推分配给中控室380 V配电柜盘、C1电气室380 V配电柜盘A相，C1电气室380 V配电柜B相。一共设置了1 221个功能码索引编码。中控室电源UPS柜KKS编码如表5所示。

表5 中控室电源UPS柜的KKS编码

在设备单元码中，比如G类的电气设备下，GS为电气设备开关，GS100-199高压配电盘,GS200-299隔离开关,GS300-399接地开关；GH根据工艺系统所划分的电气和仪控安装设备(例如盘,柜,箱)。在完成索引表新增报批后，对整个港区码头的设备部件进行KKS编码，以利于后期工作跟进。整个KKS码编制工作获得了建设单位肯定和认可，为港航交通行业数字化、现代化、智能化奠定了基础数据。

皮带机就地箱KKS编码如表6所示。