CN105843847A - 一种水电站设备智能化编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水电站设备智能化编码方法，主要包括如下步骤：建立标准化元件库；建立设备类别及级别的KKS编码数据库；建立系统分级数据库；绘制系统原理图，根据实际电站设计，选择设备并从所述系统分级数据库中确定系统分级，连接各元件生成系统原理图；生成设备KKS编码数据库，完成对系统原理图中设备的KKS编码自动编排和存储。本发明采用标准化的元件库及设备及系统代码数据库，方便绘制系统原理图；减少编码的人工干预，提高设备KKS编码的效率，保证编码的统一性、完整性、准确性、连续性；对于系统设计变更，可即时更新系统编码和标注；能够对电站KKS进行统一管理。

Description

一种水电站设备智能化编码方法
技术领域
本发明涉及发电设备管理技术领域，特别涉及一种利用KKS(“发电厂标识系统”)编码系统中的工艺标识原则对水电站设备智能化编码方法。
背景技术
水电站的规划、建设、管理等是一个极其复杂的过程。目前，国外普遍采用KKS编码系统来进行管理。KKS是德语Kraftwerk-Kennzeichen-System的缩写，即“发电厂标识系统”，是根据被标识对象的功能、安装地点和位置等特征，按照一套严格的规则，用字母和数字的组合，清楚并唯一地在水电站全厂范围内标识机组、系统、设备和部件的一种编码。KKS有工艺标识、安装点标识及位置标识三种不同类型的标识，三类标识应用的侧重点各有不同，其中工艺标识可按照系统和设备在机械、土建、电气仪控工程中的功能统一进行标识；安装点标识用于安装单元(如开关柜、盘、控制台等)上安装的电气、仪表和控制装置的安装点标识，不涉及宏观构筑物的标识；位置标识用于建筑结构、楼层、房间及消防区和指定地形(表面区域网络)的位置标识，是针对宏观建筑或者区域的标识。
通过引入KKS标识系统，形成一个能够贯穿电厂设备全生命周期整个过程的编码，可以使电厂在规划设计、设备采购、建设施工、启动调试及运行维护的各个阶段产生的信息都能被设计、施工、设备生产厂家、信息管理软件商和工程业主等各方准确理解和交流，同时易于计算机处理，使电厂的资产及信息从设计开始一直到运行维护都能够处于最佳配置。近年来兴起和流行的物联网、数字化电站、智能电站都离不开设备及系统的编码，而KKS作为具有国际公认度的编码原则更是为以上信息化建设进程提供了基础。
KKS编码在国内水电站中的应用日趋普遍，但国内电站在设计、建设过程中一般并未考虑系统及设备的KKS编码，电站投入运营后再委托专门编码的公司进行编码。目前的编码方式主要为人工逐一编制，存在以下缺点：(1)编码过程中，需要不断查手册确定不同设备及不同系统对应的代码，再对设备进行编码及编号，耗时长且正确率低；(2)编码完成后，需要人工将编码逐个标注到相应的系统图中，对于包含大量设备的系统来说，需要从数千条编码中找出编码并标注到系统图的对应位置，工作量非常大；(3)编码初步完成后，若系统设计发生局部变化，需要插入或删除部分设备的话，则从变化部分之后的整个系统的编码需要重新编码，这对于人工编码方式来说，相当于对系统的重新编码，耗时费力；(4)手工编制的编码与设备的信息管理系统的数据相对独立，还需要另外手工转换到设备的管理平台中，使用不便。
发明内容
为解决上述背景技术的不足，本发明提供一种水电站设备智能化编码方法，利用KKS编码系统中的工艺标识原则对水电站设备进行智能化编码，实现对水电站建设、运营和维护等的有效管理。
为实现上述目的，本发明提供一种水电站设备智能化编码方法，主要包括如下步骤：
S1：建立标准化元件库，库中每一个元件均带有物理意义的特定信息；
所述特定信息是指与KKS编码相关的设备类别、设备名称、设备型号规格等信息；
S2：建立设备类别及级别的KKS编码数据库，该数据库存储不同设备类别及级别设备的代码；
S3：建立系统分级数据库，通过建立系统分区预定义，人工建立系统分级，以构建安装位置的数据库；
S4：绘制系统原理图，根据实际电站设计，选择设备并从所述系统分级数据库中确定系统分级；从所述标准元件库中选择元件及连接管线；连接各元件生成系统原理图；
所述系统原理图不是简单的线条和图形的组合，而是具有程序可读的物理意义的原理图，设备与设备之间通过管道或者电气线路连接；
S5：生成设备KKS编码数据库，完成对系统原理图中设备的KKS编码自动编排和存储；
所述生成设备KKS编码数据库，若系统分级关系没发生变化，而单纯的是某些设备发生变化，则返回S4完成原理图更改，重复执行编码命令完成编码过程；若系统分级关系发生了变化，则重新返回S3对变化涉及的系统重新建立分级，然后再执行S4完成原理图更改，再执行S5编码命令，完成编码过程。
所述绘制系统原理图，主要包括如下步骤：
S401：载入标准化元件库；
S402：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适元件；
S403：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适管线连接各元件；
S404：生成系统原理图。
所述生成设备的KKS编码数据库，主要包括如下步骤：
S501：载入系统原理图；
S502：读取原理图中的分级关系；
S503：按顺序对所有四级系统进行KKS编码；
S504:按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码；
S505：存储系统及设备的KKS编码。
所述按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码，主要包括如下步骤：
S5031：找到所述四级系统的起点；
S5032：读取与所述四级系统的起点相连的管线；
S5033：读取设备信息；
S5034：对读取的设备进行KKS编码并同设备信息存入数据库；
S5035：将设备KKS编码标识到系统图中。
本发明的有益效果是：能提供一个集成标准化的元件库及设备及系统代码数据库的软件平台，方便绘制系统原理图；减少编码过程中的人工干预，提高设备KKS编码的效率，保证KKS编码系统的统一性、完整性、准确性、连续性；对于系统设计的变更来说，只需要简单的操作，便可对整个系统的编码和标注进行即时更新，效率非人工可比拟；能够对电站KKS进行统一管理，系统生成的编码直接存入数据库，可作为设备信息化管理的标识。
附图说明
图1为本发明一种水电站设备智能化编码方法的流程图；
图2为本发明一种水电站设备智能化编码方法步骤S4的细化流程图；
图3为本发明中一种水电站设备智能化编码方法步骤S5的细化流程图；
图4为本发明中一种水电站设备智能化编码方法步骤S5的进一步细化流程图；
图5为本发明中一种实施例的元件库中阀门类中闸阀元件属性示意结构示意图；
图6为本发明中一种实施例的阀门类中球阀元件属性示意；
图7为本发明中一种实施例的管道元件属性示意；
图8为本发明中一种实施例的四级系统的编码流程图；
图9为本发明中一种实施例的对四级系统内设备编码的流程图；
图中：S1-建立标准化元件库，S2-建立设备类别及级别的KKS编码数据库，S3-建立系统分级数据库，S4-绘制系统原理图，S5-生成设备KKS编码数据库，S401-导入标准化元件库，S402-根据系统原理选择元件，S403-选择合适管线连接各元件，S404-选择系统原理图，S501-导入系统原理图，S502-读取原理图中的分级关系，S503-按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码，S504-存储设备的KKS编码，S5031-找到四级系统的起点，S5032-读取与起点相连的管线，S5033-读取设备信息，S5034-编码及设备信息存入数据库，S5035-编码标识到系统图中。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例所公开的一种水电站设备智能化编码方法，参考图1所示，所述一种水电站设备智能化编码方法，主要包括如下步骤：
S1：建立标准化元件库，库中每一个元件均带有特定的信息。请参考图5所示，为本发明中一种实施例的元件库中阀门类中闸阀元件属性示意结构示意图，包括类别、名称、规格和压力；图6所示为本发明中一种实施例的阀门类中球阀元件属性示意，包括类别、名称、规格和压力；图7所示为本发明中一种实施例的管道元件属性示意，包括类别、名称、规格、外径和壁厚；
S2：建立设备类别及级别的KKS编码数据库，该数据库存储不同设备类别及级别设备的代码；
S3：建立系统分级数据库，通过建立系统分区预定义，人工建立系统分级，以构建安装位置的数据库；
S4：绘制系统原理图，根据实际电站设计，选择设备并从所述系统分级数据库中确定系统分级；从所述标准元件库中选择元件及连接管线；连接各元件生成系统原理图；
所述系统原理图不是简单的线条和图形的组合，而是具有程序可读的物理意义的原理图，设备与设备之间通过管道或者电气线路连接。
S5：生成设备KKS编码数据库，完成对系统原理图中设备的KKS编码自动编排和存储；
所述生成设备KKS编码数据库，若系统分级关系没发生变化，而单纯的是某些设备发生变化，则返回步骤S4完成原理图更改，重复执行编码命令完成编码过程；若系统分级关系发生了变化，则重新返回步骤S3对变化涉及的系统重新建立分级，然后再执行步骤S4完成原理图更改，再执行步骤S5编码命令，完成编码过程。
请进一步参考图2，所述绘制系统原理图，主要包括如下步骤：
S401：载入标准化元件库；
S402：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适元件；
S403：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适管线连接各元件；
S404：生成系统原理图。
请进一步参考图3，所述生成设备的KKS编码数据库，主要包括如下步骤：
S501：载入系统原理图；
S502：读取原理图中的分级关系；
S503：按顺序对所有四级系统进行KKS编码；
S504:按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码；
S505：存储系统及设备的KKS编码。
请进一步参考图4，所述按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码，主要包括如下步骤：
S5031：找到所述四级系统的起点；
S5032：读取与所述四级系统的起点相连的管线；
S5033：读取设备信息；
S5034：对读取的设备进行KKS编码并同设备信息存入数据库；
S5035：将设备KKS编码标识到系统图中。
图8为本发明的另一实施例，具体为所述生成设备的KKS编码数据库中所述按顺序对所有四级系统进行KKS编码的细化流程图。
图9为本发明的另一实施例，，具体为所述生成设备的KKS编码数据库中所述按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码的细化流程图。
在另一实施例中，本发明的基本流程为：
(1)先建好元件标准库；
(2)设备及系统代码数据库；
(3)根据原理绘制原理图；
(4)人工确定系统分级关系；
先选中“整个电厂”级别的系统下的全部设备及管线，然后进行建立分类操作并选择分类代码；如选中目前整个系统原理图中的全部元件并分级为“1#机系统”，系统自动从数据库读取此级别的代码，根据情况手工选择“1”；
根据实际原理选中“一级系统”级别下的设备及管线，然后进行建立分类操作并选择分类代码；如选中“1#机组冷却水系统”下的设备进行分级操作，系统从数据库为读取此级别的代码，根据情况手工选择“P”；
根据实际原理依次选中“二级系统”级别下的设备及管线，然后进行建立分类操作并选择分类代码；如选中“1#机组冷却水系统主供水系统”下的设备进行分级操作，系统根据上一级代码“P”从数据库为读取此级别可供选择的代码，根据情况手工选择“PA”；
根据实际原理依次选中“三级系统”级别下的设备及管线，然后进行建立分类操作并选择分类代码，如选中“1#机组冷却水系统主供水系统管道系统”下的设备进行分级操作，系统根据上一级代码“PA”从数据库为读取此级别可供选择的代码，根据情况手工选择“PAB”；
根据实际原理依次选中“四级系统”级别下的设备及管线，然后进行建立分类操作并选择分类代码，如选中“1#机组冷却水系统主供水系统管道系统总管系统”下的设备进行分级操作，系统根据上一级代码“PAB”判断是否已经存在“三级系统”编码为“PAB”的系统，如有，则系统自动递增其编号，如系统中已经存在三级系统下的编码为“PAB”的其他“四级系统”，且最大的编码为“PAB01”，则系统自动为当前“四级系统”编码为“PAB02”；
重复上述步骤完成整个系统原理图上其他设备的分级工作，达到任何一个设备最终都归属到一个“四级系统”下。
(5)生成设备KKS编码数据库；
程序读出系统原理图上所包含的全部“整个电厂”级别、“一级系统”、“二级系统”、“三级系统”及“四级系统”的系统、代码及相应的设备；
系统自动根据线路的特性找到第1个“四级系统”的起点；如上所述，“1#机组冷却水系统主供水系统管道系统总管系统”的代码为“1PAB02”；
从“四级系统”的起点开始读取第一个元件，从元件库中读取此元件的属性信息；
根据元件的标识从设备及系统代码数据库中查找该元件对应的KKS编码类别码，作为编码的组成部分，此设备编号为1，得出设备的最终编码，存入到KKS编码数据库；如，若此设备为球阀，则其编码应为“1PAB02AA001”，其中001则是此“四级系统”下该元件或设备的序号。
将得出的KKS编码标注到相应的设备元件附近；
读取与该元件相连接的下个元件，从元件库中读取此元件的属性信息。根据元件的标识从设备及系统代码数据库中查找此元件对应的KKS编码类别码；
通过编码类别码从KKS编码数据库中查找该数据库中下是否已经存在此类设备；
若已经存在，则该设备的编码在已经存在的设备的KKS编码基础上加1作为设备的最终编码，存入到KKS编码数据库中并将得出的KKS编码标注到相应的设备元件附近；如，若此设备仍然为球阀，则其序号加1，则为002；于是其编码应为“1PAB02AA002”。
KKS编码数据库中不存在此类设备，则根据元件的标识从设备及系统代码数据库中查找该元件对应的KKS编码类别码，作为编码的组成部分，此设备编号为1，得出设备的最终编码，存入到KKS编码数据库；如，若此设备为水泵，而之前未出现过水泵，刚它的序号应为001，而水泵的代码从数据库中查得为“PA”，则它的编码应为“1PAB02PA001”
将生成的KKS编码标注到相应的设备或系统旁边；
重复上述步骤，直到原理图中的全部“四级系统”处理完毕，编码过程结束。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种水电站设备智能化编码方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：建立标准化元件库，库中每一个元件均带有物理意义的特定信息；
所述特定信息是指与KKS编码相关的设备类别、设备名称、设备型号规格等信息；
S2：建立设备类别及级别的KKS编码数据库，该数据库存储不同设备类别及级别设备的代码；
S3：建立系统分级数据库，通过建立系统分区预定义，人工建立系统分级，以构建安装位置的数据库；
S4：绘制系统原理图，根据实际电站设计，选择设备并从所述系统分级数据库中确定系统分级；从所述标准元件库中选择元件及连接管线；连接各元件生成系统原理图；
所述系统原理图不是简单的线条和图形的组合，而是具有程序可读的物理意义的原理图，设备与设备之间通过管道或者电气线路连接；
S5：生成设备KKS编码数据库，完成对系统原理图中设备的KKS编码自动编排和存储；
所述生成设备KKS编码数据库，若系统分级关系没发生变化，而单纯的是某些设备发生变化，则返回S4完成原理图更改，重复执行编码命令完成编码过程；若系统分级关系发生了变化，则重新返回S3对变化涉及的系统重新建立分级，然后再执行S4完成原理图更改，再执行S5编码命令，完成编码过程。
2.如权利要求1所述的一种水电站设备智能化编码方法，其特征在于，所述绘制系统原理图，包括如下步骤：
S401：载入标准化元件库；
S402：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适元件；
S403：根据系统原理从所述标准化元件库中选择合适管线连接各元件；
S404：生成系统原理图。
3.如权利要求1所述的一种水电站设备智能化编码方法，其特征在于，所述生成设备的KKS编码数据库，包括如下步骤：
S501：载入系统原理图；
S502：读取原理图中的分级关系；
S503：按顺序对所有四级系统进行KKS编码；
S504:按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码；
S505：存储系统及设备的KKS编码。
4.如权利要求3所述的一种水电站设备智能化编码方法，其特征在于，所述按顺序对所有四级系统内的设备进行KKS编码，包括如下步骤：
S5031：找到所述四级系统的起点；
S5032：读取与所述四级系统的起点相连的管线；
S5033：读取设备信息；
S5034：对读取的设备进行KKS编码并同设备信息存入数据库；
S5035：将设备KKS编码标识到系统图中。
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