CN109145001A - 基于kks编码规则的实时数据编码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，对原有的KKS编码进行了扩展，分别设置了反映行政管理信息的管理编码、反映设备部件信息的设备编码以及反映监测指标信息的量值编码，使得该编码可以为不同电厂通用；通过三段式的编码结构，为每一个指标监测同时赋予了管理信息、设备信息和量值信息，使得监控系统可以完整地获得监测指标的一系列信息，从而大大提高了对设备工作状态监控的准确性和有效性。
Description
技术领域
本发明属于电厂监控管理技术领域，特别涉及一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法。
背景技术
KKS编码起源于德国，全称电厂标识系统，是一种根据功能、型号和安装位置来明确标识发电厂中的系统、设备、组件和建构筑物的编码体系。我国最早于20世纪90年代开始引进和使用KKS，目前，大部分新建的电厂从建设数字化电厂的角度出发，要求必须采用KKS编码系统，统一编码并标识图纸及现场的设备挂牌标识，这也使KKS编码成为了具备数据采集和状态检修的信息系统中各功能模块联系的纽带，从而被广泛应用。但实时数据的标识并没有统一规范，每个电厂内、甚至电厂内的不同设备所产生的实时数据都是不同标识，对于开发应用系统的人来说，每开发一次应用就要对电厂数据进行一次梳理，费时又费力，因此对电厂的实时数据必须进行标识标准化和统一化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法。
本发明具体技术方案如下：
本发明提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，包括如下步骤：
S1：根据所述电厂的地理位置和种类，分别为每个所述电厂赋予一串唯一的管理编码；
S2：获取所有电厂的管理信息和设备信息，拆分成多个关键词，并按照设备、功能以及位置确定上下位关系，分别为每个所述关键词分别赋予一个唯一的设备编码；
S3：获取所有待监测的监测指标，根据物理量和算法确定上下位关系，分别为每个所述监测指标赋予一个唯一的量值编码；
S4：分别以所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码创建标准化索引库并进行存储，从所述标准化索引库中查找每个所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码，进行连接、形成一个完整的字段，分别作为每个所述监测指标的唯一标识。
进一步地，所述管理编码包括位置字段、名称字段以及类别字段，分别对应电厂所在的地理位置、电厂名称以及厂站类别，每个所述管理编码中的所述名称字段均不相同。
进一步地，所述关键词根据上下位关系分为如下四级：
一级关键词为整套装置，所述一级关键词的设备编码为装置字段；
二级关键词为所述整套装置中的功能系统，所述二级关键词的设备编码为系统字段；
三级关键词为所述功能系统中的设备单元，所述三级关键词的设备编码为设备字段；
四级关键词为所述设备单元中的具体部位，所述四级关键词的设备编码为部位字段。
进一步地，当同一电厂中存在多个相同的关键词时，为每个相同的关键词进行编号，并将所述编号添加到所述关键词对应的设备编码中。
进一步地，所述监测指标根据上下位关系分为如下两级：
一级指标为物理分类，所述一级指标的量值编码为物理字段；
二级指标为算法分类，所述二级指标的量值编码为算法字段。
进一步地，当同一个监测指标对应多个监控系统时，为每个所述监控系统依次编号，并将所述编号编辑成监控字段、添加到所述量值编码中的所述物理字段前。
进一步地，步骤S4的具体方法如下：
S4.1：分别对所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码进行收集和排序，生成依次映射的管理编码索引、设备编码索引以及量值编码索引，并创建标准化索引库，对所述标准化索引库进行存储；
S4.2：按照管理编码索引-设备编码索引-量值编码索引的顺序查找所述监测指标，并将所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码组合成一个完整的字段，作为所述监测指标的唯一标识。
进一步地，所述唯一标识的存储结构为管理域-设备域-量值域，所述管理域用于存储所述管理编码，所述设备域用于存储所述设备编码，所述量值域用于存储所述量值编码；所述管理域的结构为管理标识+位置字段+名称字段+类别字段；所述设备域的结构为设备标识+装置字段+系统字段+设备字段+部位字段；所述量值域的结构为量值标识+监控字段+物理字段+算法字段。
本发明的有益效果如下：本发明提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，对原有的KKS编码进行了扩展，分别设置了反映行政管理信息的管理编码、反映设备部件信息的设备编码以及反映监测指标信息的量值编码，使得该编码可以为不同电厂通用；通过三段式的编码结构，为每一个指标监测同时赋予了管理信息、设备信息和量值信息，使得监控系统可以完整地获得监测指标的一系列信息，从而大大提高了对设备工作状态监控的准确性和有效性。
附图说明
图1为实施例1所述的一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法的流程图。
具体实施方式
下面结合以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，包括如下步骤：
S1：根据所述电厂的地理位置和种类，分别为每个所述电厂赋予一串唯一的管理编码；
地理位置为电厂的具体所在地，优选为省级行政单位，既能起到区分作用，又使编码不至于数量太多、规则太繁琐；电厂的种类主要包括火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂等，也包括光伏发电站及变电站等；
S2：获取所有使用该编码方法的相关电厂的管理信息和设备信息，拆分成多个关键词，并按照设备、功能以及位置确定上下位关系，分别为每个所述关键词分别赋予一个唯一的设备编码，并且在实际使用中，下位概念关键词的设备编码中可以包含对应的上位概念关键词的设备编码；
一个电厂内往往包括多台大型装置(如机组等)，每台大型装置中包括多个相互协作的功能系统(如主机系统、锅炉系统、出线系统等)，而每个系统又是由多个设备相互配合构成；因此在赋码时，需对每台装置、每个系统以及每个设备分别进行编码，以便进行准确区分；同时，考虑到装置、系统以及设备之间依次具有从属关系，在对下位概念进行编码时，可以使其包含对应的上位概念的编码(例如，大型装置“机组1号”编码为“P1”，其下属的功能系统“锅炉系统1号”编码为“P1C1”，而该系统下属的设备“空冷器设备1号”编码为“P1C1AM01”)，从而在充分考虑到部件之间的逻辑关系的前提下，对各个部件进行有效区分；上述装置、系统以及设备的名称均为本领域内的专有名词，通过数据分析即可以确定彼此之间的上下位关系；
S3：获取所有待监测的监测指标，根据物理量和算法确定上下位关系，分别为每个所述监测指标赋予一个唯一的量值编码，并且在实际使用中，下位概念监测指标的量值编码中可以包含对应的上位概念监测指标的量值编码；
电厂的监控系统进行运行状态监控时，需要对各个设备分别进行多个指标的数据监测，因此为了有效地进行区分，还需要针对每个监测指标分别进行编码；同样，由于监测指标也存在上下位之分，因此在对下位概念进行编码时，也可以使其包含对应的上位概念的编码(例如，物理总类“温湿度”编码为“AA”，物理细类“蒸汽温度”编码为“001”，合在一起即为“AA001”；算法总类“通用点值”编码为“AA”，算法细类“平均值”编码为“01”，合在一起即为“AA01”；综上，将所有字段合并，即得到“蒸汽温度平均值”为“AA001AA01”)，从而在充分考虑到各监测指标之间的逻辑关系的前提下，对各个指标进行有效区分；上述物理量和算法均为本领域内的专有名词，通过数据分析即可以确定彼此之间的上下位关系；
S4：分别以所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码创建标准化索引库并进行存储，从所述标准化索引库中查找每个所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码，进行连接、形成一个完整的字段，分别作为每个所述监测指标的唯一标识；
标准化索引库可以是每个电厂根据自己的设备情况单独建立，也可以所有电厂统一建立，但是用的必须是同一套编码；在对各个部件进行具体指标的监控时，为了保证每个指标都能被唯一编码、不会相互冲突，需要对该指标对应的量值编码及其所述的管理编码和设备编码进行依次查找(如编码存在重复，则可根据测点序号等进行区分)，并根据上述三个编码形成一个完整的、唯一的标识；通过该标识，可以完整地查找到该指标对应的一系列信息，从而能准确、有效地对设备的工作状态进行监控。
本实施例提供的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，对原有的KKS编码进行了扩展，使得该编码可以为不同电厂通用；通过三段式的编码结构，为每一个指标监测同时赋予了管理信息、设备信息和量值信息，使得监控系统可以完整地获得监测指标的一系列信息，从而大大提高了对设备工作状态监控的准确性和有效性。
实施例2
本实施例2在实施例1的基础上提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，该实施例2进一步限定了所述管理编码包括位置字段、名称字段以及类别字段，分别对应电厂所在的地理位置、电厂名称以及厂站类别，每个所述管理编码中的所述名称字段均不相同。
进行编码时，由于同一个地方可能有不止一家电厂，其中相同类别的电厂也可能不止一家，因此还需要一个反映电厂名称的名称字段，从而使管理编码的信息更加清晰、准确。
所述关键词根据上下位关系分为如下四级：
一级关键词为整套装置，所述一级关键词的设备编码为装置字段(例如“机组系统”)；
二级关键词为所述整套装置中的功能系统，所述二级关键词的设备编码为系统字段(例如“锅炉系统”)；
三级关键词为所述功能系统中的设备单元，所述三级关键词的设备编码为设备字段(例如“空冷器设备”)；
四级关键词为所述设备单元中的具体部位，所述四级关键词的设备编码为部位字段(例如“上段部1号测点”)。
一级～三级关键词可以涵盖电厂中从大到小的所有设备，并且从设备编码中可以清晰地了解各个设备之间的关系；四级关键词进一步表明监测的具体部位，便于对监测数据进行更有针对性的处理和分析。
当同一电厂中存在多个相同的关键词时，为每个相同的关键词进行编号，并将所述编号添加到所述关键词对应的设备编码中(例如“机组系统1号”、“锅炉系统1号”等)。
由于同一家电厂内可能有多台相同的大型装置，每台大型装置可能包括多个相同的系统，每个系统可能包括多个相同的设备或部件，而每台装置、每个系统或每个设备均需要进行监控，因此对相同的关键词，需要依次进行编号，以便监控系统能够有效地进行区分。
所述监测指标根据上下位关系分为如下两级：
一级指标为物理分类，所述一级指标的量值编码为物理字段(例如“蒸汽温度”)；
二级指标为算法分类，所述二级指标的量值编码为算法字段(例如“峰峰值”)。
当同一个监测指标对应多个监控系统时，为每个所述监控系统依次编号，并将所述编号编辑成监控字段、添加到所述量值编码中的所述物理字段前，以便进行有效区分。
实施例3
本实施例3在实施例1的基础上提供了一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，该实施例3进一步限定了步骤S4的具体方法如下：
S4.1：分别对所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码进行收集和排序，生成依次映射的管理编码索引、设备编码索引以及量值编码索引，并创建标准化索引库，对所述标准化索引库进行存储；
S4.2：按照管理编码索引-设备编码索引-量值编码索引的顺序查找所述监测指标，并将所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码组合成一个完整的字段，作为所述监测指标的唯一标识。
管理编码索引、设备编码索引以及量值编码索引分别对应管理编码、设备编码以及量值编码，分别将各类编码进行汇总和排序，以生成全面、详细、清晰的索引；同时由于管理编码、设备编码和量值编码依次存在递进的关系，因此还需将三种索引依次建立映射关系，使之能清晰地反映出电厂-设备-监测数据之间的对应关系，方能作为标准化索引库进行使用。实际监控时，根据上述索引按顺序查找到特定监控指标，并将其对应的管理编码，设备编码以及量值编码组合成一个完整的、可用来描述该监测指标的字段，这个字段即为该监测指标的唯一标识；并且为了使监测指标的信息尽可能详尽，设备编码和量值编码都应该采用最详细等级的编码。
所述唯一标识的存储结构为管理域-设备域-量值域，所述管理域用于存储所述管理编码，所述设备域用于存储所述设备编码，所述量值域用于存储所述量值编码。
所述量值域的结构为量值标识+监控字段+物理字段+算法字段；所述设备域的结构为设备标识+装置字段+系统字段+设备字段+部位字段；所述管理域的结构为管理标识+位置字段+名称字段+类别字段；实际使用中量值标识、设备标识以及管理标识均为“+”。
三段式的存储结构既能有效涵盖用来描述监测指标的所有信息，又能清晰地区分出不同编码的层次；将三种编码按照由宏观到微观的顺序进行排列，可以更加直观地反映出监测指标代表包含的信息；而每种编码内部字段按照从宏观到微观的顺序排列，也可以更好地反映出各个字段之间的逻辑关系。
表1中提供了一种唯一标识的具体结构，从上到下分为量值域、设备域和管理域三段，量值域中依次包括数据源、物理属性及算法三个字段，设备域依次包括整套装置、系统代码、设备单元代码及部位代码四个字段，管理域依次包括场站类属字段(含有省份、厂站名、厂站类别三部分内容)，从表中可以看出，上述字段均用浅灰色标注，另外每段字符中均有部分深灰色标注的字段，此部分一般情况下默认为不启用，但可以根据电厂的实际情况启用并填充相应的信息。例如，一个监测指标的完整的唯一标识结构如下：AB(天津市)001(XX电厂)F(火电)+P1(1号机组)QAE(水导冷却系统)MD023(手动调速阀)AB01(出口01号测点)+J5(场站接入点5)AA002(过热蒸汽温度)AA06(峰峰值)。代表各个内容的字段分别填写在特定的位置，使得系统可以快速、准确地进行定位，从而便于检测人员及时发现问题并采取措施。
应用实例
使用本发明提供的基于KKS编码规则的实时数据编码方法创建一套统一的标准化编码系统，详见表2～13所示。根据该编码系统，可以对电厂体系内任何设备的任何指标进行监控，并且不会出现编码重复、指代不清等问题，适用于国内所有电厂。
表2管理域中位置字段的编码方式举例
表3管理域中名称字段的编码方式举例
表4管理域中类别字段的编码方式举例
表5设备域中装置字段的编码方式举例
表6设备域中系统字段的编码方式举例
表7设备域中设备字段的编码方式举例
表8设备域中部位字段的编码方式举例
表9量值域中监控字段的编码方式举例
表10量值域中物理字段的编码方式举例
表11物理字段中物理系类的编码方式举例
表12量值域中算法字段的编码方式举例
表13算法字段中算法系类的编码方式举例
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据所述电厂的地理位置和种类，分别为每个所述电厂赋予一串唯一的管理编码；
S2：获取所有电厂的管理信息和设备信息，拆分成多个关键词，并按照设备、功能以及位置确定上下位关系，分别为每个所述关键词分别赋予一个唯一的设备编码；
S3：获取所有待监测的监测指标，根据物理量和算法确定上下位关系，分别为每个所述监测指标赋予一个唯一的量值编码；
S4：分别以所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码创建标准化索引库并进行存储，从所述标准化索引库中查找每个所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码，进行连接、形成一个完整的字段，分别作为每个所述监测指标的唯一标识。
2.如权利要求1所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，所述管理编码包括位置字段、名称字段以及类别字段，分别对应电厂所在的地理位置、电厂名称以及厂站类别，每个所述管理编码中的所述名称字段均不相同。
3.如权利要求1所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，所述关键词根据上下位关系分为如下四级：
一级关键词为整套装置，所述一级关键词的设备编码为装置字段；
二级关键词为所述整套装置中的功能系统，所述二级关键词的设备编码为系统字段；
三级关键词为所述功能系统中的设备单元，所述三级关键词的设备编码为设备字段；
四级关键词为所述设备单元中的具体部位，所述四级关键词的设备编码为部位字段。
4.如权利要求3所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，当同一电厂中存在多个相同的关键词时，为每个相同的关键词进行编号，并将所述编号添加到所述关键词对应的设备编码中。
5.如权利要求1所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，所述监测指标根据上下位关系分为如下两级：
一级指标为物理分类，所述一级指标的量值编码为物理字段；
二级指标为算法分类，所述二级指标的量值编码为算法字段。
6.如权利要求5所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，当同一个监测指标对应多个监控系统时，为每个所述监控系统依次编号，并将所述编号编辑成监控字段、添加到所述量值编码中的所述物理字段前。
7.如权利要求1～6中任一项所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，步骤S4的具体方法如下：
S4.1：分别对所述管理编码、所述设备编码以及所述量值编码进行收集和排序，生成依次映射的管理编码索引、设备编码索引以及量值编码索引，并创建标准化索引库，对所述标准化索引库进行存储；
S4.2：按照管理编码索引-设备编码索引-量值编码索引的顺序查找所述监测指标，并将所述监测指标对应的管理编码、设备编码以及量值编码组合成一个完整的字段，作为所述监测指标的唯一标识。
8.如权利要求7所述的基于KKS编码规则的实时数据编码方法，其特征在于，所述唯一标识的存储结构为管理域-设备域-量值域，所述管理域用于存储所述管理编码，所述设备域用于存储所述设备编码，所述量值域用于存储所述量值编码；所述管理域的结构为管理标识+位置字段+名称字段+类别字段；所述设备域的结构为设备标识+装置字段+系统字段+设备字段+部位字段；所述量值域的结构为量值标识+监控字段+物理字段+算法字段。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190104 |