位光輝,幸莉仙 WEI Guang-hui, XING Li-xian
(華北電力大學 經濟管理學院,河北 保定071003)
(School of Economics and Management, North China Electric Power University, Baoding 071003, China)
近年來,國家電網公司提出加快建設堅強智能電網,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合。其中信息化是堅強智能電網的基本途徑,信息化的關鍵是要對各種信息資源進行深層次挖掘、多元參數融合以及協同處理,為項目規劃、設計、生產運行各階段提供更為詳實的工程信息。構建物料編碼模型是實現信息共享的唯一途徑,同時也是連接科研、建設管理、物資采購、施工、運行維護等工程建設各個環節的信息紐帶。
目前的狀態和目標是:國家電網公司以及國家電網公司下屬各企業都各有一套自己的物料編碼系統,但并不統一。為構建統一共享的信息化平臺,有必要對各部門的物料編碼系統進行分析、比較;然后根據國家《電網工程標識系統編碼規范》的標準和按照共性兼容、個性互補的原則,研究整合現有的編碼體系的可行性,促進編碼的一次制定,多次采用,以實現與現有的各編碼系統無縫對接和設備全壽命周期內編碼唯一的目標[1]。
(1) 電網工程標識碼規則
電網工程標識碼是指對電網工程中各種對象按照其內在聯系進行統一分類、統一編碼、統一標識的過程和方法,對電網工程的系統和設備進行分類與編碼標識,使各種對象的相關信息在電網全生命周期內都具有唯一的標識。電網工程標識系統編碼規范采用KKS 編碼的結構框架,分為三種不同類型標識:工藝相關標識、安裝點標識、位置標識。目前,每個變電站編碼只有一個工程組合碼,工程組合碼包含了網省公司代碼、縣以上行政區代碼、工程類別標識和電壓等級、工程編號。按《電網工程標識系統編碼規范》的結構,分四級對上述三種不同類型標識進行編碼和分級,如表1 所示。
這種編碼是由多級碼組成的。每一級碼都有自己固定的格式,互相不同,但都是由分類編碼元素和編號編碼元素組成。分類編碼元素由字母組成,編號編碼元素由數字、字母或數字字母組合組成。電網標識系統編碼規則,如表2 所示。

表1 編碼結構

表2 電網標識系統編碼規則
(2) 物資編碼規則
變電站物資分類是根據物資信息化管理要求,從不同角度、不同層次,對物資進行區分、歸類、命名、描述,建立的物資分類結構體系和物資信息化代碼體系。國家電網公司的物資分類體系按照大類、中類、小類進行分類,每個小類又分為若干特征項,每個特征項下對應若干特征值。這樣組合起來形成一條完整物料,對應生成唯一的物料編碼。大類和中類各由2 位數字組成,小類是由3 位數字組成,特征值是由3 位數字一組,有若干組。對所有物料按照順序生成一組較多位的數字串,然后通過流水編碼方式得到一個9 位流水碼,即物資對應的唯一物料編碼[2-3]。類別和特征描述如表3 和表4 所示。

表3 類別描述

表4 特征描述
如表4 中,10kV 交流變壓器;額定容量:50kVA;安裝方式:普通;鐵芯材質:硅鋼片;絕緣方式:干式。這樣就定義了一條物料,通過流水方式生成對應的9 位物料碼:500007390。該物料碼包含了設備的所有物料信息。
物資編碼是從物資部門物資采購、庫存管理需求角度出發研發的一套編碼系統,因此物資編碼主要描述設備的自身參數:電壓等級、額定容量、材質、型號等。電網編碼是為了管理運行設備而研發的編碼,電網編碼關注的是設備的功能,安裝的電氣位置和空間位置,更多的是表達一個完整的電氣功能的系統,所以涉及到的關于設備本身的參數不多,只有設備名稱、電壓等級等。因此為在電網中只存有一個統一的編碼的需要,必須對兩套編碼系統進行整合[4]。按大、中、小三類物資分別設計了相應的對應規則。
(1) 物資編碼中大類對應規則
從使用角度上說,物資編碼是為了訂貨部門及電力物資管理部門而研發的編碼系統,因此,物資編碼主要描述設備的自身參數:電壓等級、額定電流、容量、絕緣方式、安裝方式和安裝環境等參數,涵蓋了設備管理所必須的參數。下面以電氣設備為例,介紹物資編碼中大類與電網編碼的對應規則,如表5 所示。

表5 電氣設備在兩者中的對應規則
(2) 物資編碼中中類對應規則
在物資編碼中中類描述的是設備的名稱,沒有區分結構、電壓等級、安裝方式、安裝環境等的不同,而電網編碼中的設備碼也是描述了設備名稱。如斷路器在物資編碼中分成交流斷路器和直流斷路器兩種,其代碼分別為08、09。在電網編碼中的設備編碼中只定義了斷路器,其代碼為GS1,沒有區分交流和直流,但在系統碼中區分了交流系統和直流系統。因此物資編碼中類可以與電網編碼進行對應。下面以交流特高壓中的電氣一次設備為例說明物資編碼中中類與電網編碼的對應規則[5],如表6 所示。綜上可以得出,電氣一次設備的物資碼的中類編碼這一級是可以同電網編碼中的設備碼一一對應的。

表6 物資編碼中中類與電網工程標識編碼對應規則
(3) 物資編碼中小類對應規則
以交流變壓器為例,分析小類編碼和電網編碼的對應規則。如表7 所示。由表7 可知,在物資編碼中交流變壓器設備的小類編碼是用來區分變壓器的電壓等級的,而電網編碼中定義電壓等級的地方在系統碼的F1、F2中,定義的是所有相同電壓等級設備的大集合,兩者之間可認為是對應的,但小類中012~016 是用來表示區分變壓器的結構或者特殊的電壓等級,這個在電網編碼中沒有相應的信息,所以物資編碼中的小類和電網編碼不能夠一一對應[6]。

表7 物資編碼小類與電網編碼的對應規則
(4) 物資編碼中特征值對應規則
在物資編碼中編碼對象的特征值包括:電壓等級、額定電流、容量、絕緣方式、安裝方式和安裝環境等參數。由于使用角度的不同,電網編碼只涉及其中的電壓等級,其他參數在電網編碼中沒有與之相對應的信息。下面選取1 000KV 交流變壓器和組合電器進行說明,如表8 所示。

表8 1 000kV 交流變壓器特征值
由表7 可知,特高壓變壓器的特征值包括:額定容量、調壓方式、結構型式、變比、相數五項特征,這五項特征在電網編碼中都沒有相應信息。
以上按照物資編碼的定義分析了物資編碼中大類、中類、小類和特征值與電網編碼中系統碼和設備碼的對應規則。由此可以得出物資編碼中大類和中類與電網編碼中的系統碼和設備碼中是一一對應的。物資編碼中的小類這一級只有一部分可以對應到電網編碼中。對于特征值,只有電壓等級可以在電網編碼中找到對應關系。由于電網編碼和物資編碼定義的深度不同,直接整合兩種編碼很困難[7]。
為此,本文嘗試通過軟件接口的方法把兩種編碼沒有明顯對應關系的部分聯系起來。它們雖然有些部分是沒有對應關系,但是它們所描述或表達的其實也是同一個物品,可以把這個物品的所有相關屬性都列出來,用于組建一個信息模塊,它能夠涵蓋這兩種編碼所涉及的信息。這樣,在使用任何一方的時候,都去調用它,因此這兩種編碼輸入系統時都能看得到相互的編碼信息[8]。在電網工程設計信息模型構建的過程中將設備的特征值等信息輸入到模型中,這個設備已經由電網編碼進行了定義,但是缺少相關的特征值等信息,然后通過軟件接口調取該設備的屬性,并在物資編碼中檢索出對應的物資編碼,最后將檢索出的物資編碼顯示在信息模型中。在同一個系統中各個部門間都應該是一種兼容性接口,來達到數據的通用,在編碼信息模型中加入通用接口模型設計就可以達到編碼的兼容統一性,進而實現整個系統的信息化[9]。信息模型結構如圖1 所示。
本文分析了兩種編碼相同之處以及由于使用角度的不同而存在的差異。按照物資編碼的定義分別分析了物資編碼中大類、中類、小類和特征值與電網編碼的對應規則,并通過主要設備為例進行了說明,尋找兩種編碼之間的信息重疊區域或可以定點映射區域,得出了物資名稱和電壓等級可以與電網編碼一一對應,小類和其他特征值沒有對應關系的結論。于是本文提出物資碼中完全獨有的信息在“信息模型”編碼模塊中的表達方式,即通過軟件接口建立兩種編碼之間的聯系[10]。這樣就可以設計出整個國家電網系統通用唯一的編碼,進而構建出一個真正的信息化平臺,也實現了在整個物資管理中對物資全生命周期的管理控制,最終到達優化資源配置、提高企業運營效益,為電力企業提供更好的發展空間,更好地服務于社會的目的。

圖1 信息模型結構
[1] 楊靈敏,李佳佳,王勇. 基于KKS 編碼的發電集團資產統一標識方案[J]. 計算機工程與科學,2008(7):148-150,154.
[2] 楊建民. 發電集團物資編碼方法研究[C]//2013 電力行業信息化年會論文集,2013.
[3] 王國梁,周明,姚玉敏. 電網企業在ERP 實施中的物資編碼及維護方案研究[C]//2009 電力行業信息化年會論文集,2009.
[4] 姚樹通. 電力企業物資編碼探討[J]. 物流技術,2007(4):107-108,126.
[5] 董西松,范東. 電力企業物資編碼標準化設計與優化[C]//第五屆ABB 杯全國自動化系統工程師論文大賽論文集,2011.
[6] 劉同旭. 基于ERP 的電網物資、設備資產一體化管理[J]. 安徽電氣工程職業技術學院學報,2010(3):113-116.
[7] 戴樂彬. 電網企業ERP 系統的物料編碼方法[J]. 電力信息化,2010(9):80-82.
[8] 曹晉彰,朱傳柏. 基于公共信息模型的電網智能調度編碼體系研究與實現[J]. 電力系統自動化,2011(2):43-47.
[9] 董杰予,林中達. 電廠管理系統物資編碼設計及數據庫實現[J]. 機電信息,2004(19):15-18.
[10] 劉崇茹,孫宏斌. 基于CIM XML 電網模型的互操作研究[J]. 電力系統自動化,2003(14):45-48.