摘要： 现有电厂的信息管理中，各阶段之间普遍存在着数据截流、数据冗余和数据利用率低的现象，特别是从规划设计到工程建设、从工程建设到运行维护之间都有大量的数据被截流，致使信息资源流失，管理系统也没有得到充分利用。存在此类问题的一个重要原因是没有规定一个统一的信息编码，参与工程的各方在各自的信息系统中使用面向各自需求的编码或随机码来记录信息，造成后续阶段在使用已有信息方面的困难，致使大多数情况下都需要重新整理，甚至重新录入，影响了信息系统发挥的作用。文章提出了以建立统一的电厂信息编码为基础，并在此基础上探讨了解决电厂在各阶段工作之间存在的数据截流和数据冗余等问题。
关键词： 电厂；生命周期；信息管理；信息编码
电厂生命周期是其产生、存在和消亡的过程，从工作内容来说，是电厂从规划、设计、施工、建造、安装、调试、运行、维护，直到最终退役、拆除的整个过程。现有企业信息化建设大多集中在企业正常经营时的信息管理工作，没有从企业的整个生命过程出发去考虑信息的管理问题。对于规模较小、生产设备少的企业，在投入运行前所产生的数据和信息较少，并且容易采集和补充，因此，可在企业正常经营后建立信息系统，并补齐筹建时的数据和信息。对于规模较大的企业，筹建时间很长，如装机容量为2×300MW的燃煤电厂，从规划设计开始到整个项目竣工，大约需3年多的时间。在这一阶段所产生的信息非常复杂，有文字、图形、三维模型，电子介质、纸介质，还有大量需要人工去收集的事实和记录，而这些信息作为历史资料对电厂运行起着重要的作用。将信息系统建设局限在项目完成后的生产运行阶段，就会忽视很重要的一点：即生产阶段依据的大量信息来自于工程设计和建设阶段。如果不在工程建设一开始就注重信息的积累并成为电厂的历史信息，在工程竣工后，将会丢失大量信息。因此，有必要从生命周期的整个过程来对电厂的信息进行管理。
1 电厂生命周期信息管理
随着信息技术在电力生产和管理应用中的普及，以图形为用户界面、网络和数据库为支撑的电厂信息管理系统的不断出现，并逐步在电厂中推广应用，提高了电厂的运行和管理水平。另一方面，计算机技术在电厂控制系统中的广泛应用，过去电厂各控制系统分散孤立的局面逐渐被全厂统一的计算机网络所取代，从而与管理信息系统在计算机平台上实现了对接，形成了由底层实时信息和操作记录、管理层业务信息、决策层支持信息等一套完整的电厂信息技术（IT）整体解决方案［1,2］。
信息技术在电厂中的应用有其自身的特点。首先，电厂信息系统要有大量而全面的信息为基础，因而需要从电厂的整个发展过程去规划和考虑，只有这样才能达到事半功倍的效果。另一方面，信息技术建立在数据共享的基础之上，特别强调数据的集成性和一致性，应着力避免多个信息孤岛的存在，减少数据冗余。正因为如此，发达国家在信息技术应用的过程中都特别强调以数据库为核心，以网络为支撑。以数据库为核心就是要从全面的、全过程出发去规划数据，而不是建立一个个信息孤岛。以网络为支撑就是要把全厂各种业务处理和运行操作的终端连接到计算机网络中来，只有这样才能够准确、及时地把基础数据采集上来。从国内信息技术的应用现状来看，恰恰在这两方面与国外还有很大差距。
从电厂的生命过程来看，按照国内目前的管理体制可将此过程大致划分为3个阶段：规划设计阶段、工程建设阶段、运行维护阶段。若把这3个阶段与电厂的生命过程进行比较，就会发现这样的划分并没有完全包括一个电厂生命周期，这也就是说电厂的有些阶段，譬如电厂的退役和拆除并没有得到有效的管理和控制。尽管如此，这3个阶段仍可以作为电厂生命周期的主要阶段来加以讨论，生命期的数据和信息绝大部分也都产生于这几个主要阶段。目前，在国内这3个阶段的工作分别由三方面人员来负责完成。各大区或地方的电力设计院负责电厂的规划和设计工作；各地方的电力建设公司负责施工、安装等工程建设工作；电厂或发电有限责任公司负责电厂投产后的运行维护工作。由于各方面在整个电厂生命期内的工作目标、责任和利益不一样，使得电厂的整体信息化工作变得十分困难，这主要体现在几个方面：(1)各方面人员对信息的作用认识不够，对各自阶段所产生的数据没有注意收集和管理；
(2)设计院、建设单位都只针对各自阶段所涉及的工作建立各自独立的信息系统，要提取某个电厂的有用数据，还需要解决一些技术问题。(3)各阶段的信息分类和编码不一致，缺乏统一规划和管理，有些分类和编码在同一阶段内也有不一致和冗余的情况发生。
在上述问题中，前两个困难会随着信息技术的发展和普及会逐步得到解决，从近几年的发展趋势来看，过去计算机应用较落后的建设施工单位已经基本完成了信息化工作，不同系统间的数据提取和交换也有一些解决方案。因此，如何解决最后的信息分类和编码问题是本文讨论的重点。
2 电厂信息的分类与编码
仅从对电厂的信息进行编码来说，是很简单的，只要用一组不重复的数字或编号赋予每个对象就可以解决。但这样一来，会出现一些问题：首先是系统编码的继承性问题，电厂对象随着设计和建造工作的深入而逐步细化。首先，编码应该满足系统分割的要求，并能够在系统编码不变的情况下满足子系统对主系统的继承性。其次，是编码的适应性问题，要在各个阶段统一编码，就要求这些编码能够适应各阶段信息管理的要求,
适用于工程设计、制造、安装、调试、运行和维护等工作内容。要满足这些要求就需要编码具有不同分类和较强的索引能力，因此，在对各工作过程进行分析的基础上，可综合出电厂生命周期信息管理过程中对编码的如下要求：
（1） 在标识方面，编码能区分所有系统、分系统、设备和部件。
（2） 在分级方面，编码采用逐级细分的方法，数据字符具有固定意义。
（3） 在长度方面，编码长度可变，具有足够的代码储备，可满足电厂发展的需要。
（4） 在结构方面，编码结构层次分明，具有面分类特征，不易发生混乱或重复。
（5） 在应用方面，应适合各类电厂，对全厂的系统、设备、建筑物进行编码，便于设备管理。
基于上述对编码的要求，可以看出编码不仅是要求唯一性，还要能给使用者提供一种定位或分类的信息，对编码的对象有一个大致、直观的了解，便于开展工作。考虑到对电厂的各系统、各种装置、装置各部分和设备部件的识别在不同阶段有多种要求，并参照国际上的编码标准［3］，制定电厂对象的多级、多类型标识编码，其电厂物理对象信息的分类及各级编码如图1所示。
图1 电厂物理对象信息的分类及各级编码
这里给出了最多为四级的3种不同类型的编码（相关工艺标识、安装点标识、位置标识）。这三种编码既可以单独使用以满足各阶段工作的要求，也可以组合使用以补充单独使用时尚不能满足要求的情况。具有编号功能三个符号
“=”、“+”和“?”的含意分别是：
（1） “=” 为 工艺相关标识的前缀符号，当标识清楚时，前缀符“=”可以省略；
（2） “+” 为安装点标识和位置标识的前缀符号，当标识清楚时，前缀符 “+”可以省略；
（3） “·” 为 安装点标识中，层次1和层次2之间的分隔符号，“·”表明层次2中的数据所标识的是安装空间，符号“·”不能省略。
为了方便起见，这3种不同类型的编码均采用相同的编码结构形式，电厂物理对象编码的具体形式及含义如图2所示。
图2 电厂物理对象编码的具体形式及含义
其中，分级和分级内数据字符从左至右表示的实体范围从大到小。
A为字母型字符，其取值是除I和O以外的英文字母，主要用于对象的分类。N为数字型字符，其取值是0～9，主要用于对象的编号。
3 电厂工艺相关的分类与编码
工艺系统编码根据其被编码的对象在电厂工艺中的功能或作用来标识系统、设备、部件、车间、区段、盘柜等，可用于所有的工程专业。其分类编码字母和名称对应于3个分级可以形成如下索引。
3.1 系统标识字母
分级1有F1/F1F2/F1F2F3。
在编码定义中，分级1中的F1是系统分类中的强规则，按照电厂中工艺的分类，系统标识代码的基本特征及内容见表1。
表1 系统标识代码的基本特征及内容
类 别
标识代码
基本特征
各部分内容及代码
第一类
A、B、C、D
电是系统工作的基本介质
A：电网、供电、配电；B：出线、厂用电；C、D：仪表、控制、二次线、计算机、通信。
第二类
E、F、G
用于发电的介质供应
E：非核物质燃料；F：核物质燃料；G：吸热介质（水）。
第三类
H、J、K
热能发生过程
H：非核燃料转变热能过程；J、 K：核燃料进行核反应，核能转变成热能的过程。
第四类
L、N、P
基于供应介质传递
能量的工作系统
L：水和蒸汽循环过程；N：电厂外用户供热、供汽过程；P：冷却水、冷却介质循环过程。
第五类
M、X
发电的重型设备
M：主机设备，汽轮机、发电机；X：非主机重型设备，小汽机、柴油发电机等。
第六类
Q、S
辅助和附属系统
Q：辅助系统，化学药品和气体；S：附属系统，空调、采暖、通风、除尘、消防、吊车、电梯。
第七类
U、Z
建筑物、车间、办公设备
U：建（构）筑物；Z：车间和办公设备。
第八类
R、W
新能源技术发电设备
R：整体煤气化联合循环；W：可再生的能源发电设备。
分级1中 F2和F3分别对应F1系统分类后的一级和二级细分，通过F1
F2 F3的分类和编码可以满足规划设计阶段中概念设计或初步设计工作中对系统标识的编码需要［3,4］，而对于多个同类系统的区分可以使用FN的两位数字型字符进行编号，从而实现对系统的分类与编码。
3.2 设备标识字母
分级2有A1/A1A2，在编码定义中，分级2中的A1是设备分类中的强规则，按照电厂中设备的分类，设备标识代码的基本特征及内容见表2。
表2 设备标识代码的基本特征及内容
类 别
标识代码
基本特征
各部分内容及代码
第一类
A、B
机械装置
A：成套机械设备；B：机械设备器件。
第二类
C、D、E、F
仪控装置
C：直接测量回路；D：闭环控制回路；E：模拟和开关信号调节；F：间接测量回路。
第三类
G
电气设备
第四类
H
主要和重型机械设备
第五类
J
核组件
分级2中A2分别对应A1设备分类后的细分，通过A1 A2的分类和编码可以满足规划设计阶段中初步设计、施工图设计或设备制造工作中对设备标识的编码需要［3,4］，而对于同一系统内的多个同类设备的区分可以使用AN的三位数字型字符进行编号，从而实现对设备的分类与编码。
3.3 部件标识字母
分级3有B1/B1B2，在编码定义中，分级3中的B1是部件分类中的强规则，按照电厂中部件的分类，部件标识代码的基本特征及内容见表3。
表3 部件标识代码的基本特征及内容
类别
标识代码
基本特征
各部分内容及代码
第一类
K、M
机械部件
K：通用机械部件；M：特殊机械部件。
第二类
Q
仪控元件
第三类
—
电气元件
第四类
X、Y、Z
信 号
X：信号源；Y：信号应用；Z：数字信号。
分级3中 B2分别对应B1部件分类后的细分，通过B1B2的分类和编码可以满足设备制造厂或电厂维修工作中对部件标识的编码需要［3,4］，而对于同一设备内的多个同类部件的区分可以使用BN的两位数字型字符进行编号，从而实现对部件的分类与编码。
4 发电集团需要统一的分类与编码
工艺系统和设备布置完全一样的电厂是很少见的，同样，对于不同电厂的信息编码来说，完全一致也不大可能。但对于拥有众多电厂的发电集团来说，很希望同类型或相似规模的电厂能够具有统一的编码，就像全国各地无论走到哪儿，一看到114就知道是查号台，一看到110就知道是报警电话。因此，发电集团下属电厂工艺系统和设备的编码既不可能完全一致，又不能放任自流，哪些需要统一，哪些容许有差异，是一个值得探讨的问题。这既要从发电集团对电厂管理的详细程度出发考虑问题，还要考虑不同管理部门的工作内容。一般来说，信息使用的频率越高，其编码就越是需要一致，例如电厂的机组号是信息交换中使用频率较高的信息，其编码一致就会减少很多麻烦。因此，尽管对于不同的发电集团来说，对编码的一致性要求有所不同，但从企业管理精细化程度越来越高的需要来看，管理过程中一些普遍使用的编码需要保持一致，以减少信息交换过程中的翻译工作。集团管理工作中对工程各阶段信息编码的一致性要求的主要内容见表4。
表4 集团管理工作中对工程各阶段信息编码的一致性要求
工 程 阶 段
需要一致的内容
集团管理要求
可研设计阶段
分级0内容：G
分级1内容：F0、F1、F2、F3
需要确定新建工程的机组号，扩建厂的公用系统连接方式，接入系统主变和接线方式，上网电价比较等。
初步设计阶段
分级0内容：G
分级1内容：F0、F1、F2、F3、FN
工程建设管理部门对集团内部相同规模电厂间主要系统造价、进度、技术参数等内容的比较或统计。
施工图设计阶段
分级0内容：G
分级1内容：F0、F1、F2、F3、FN
分级2内容：A1、A2
工程建设管理部门对集团内部相关电厂间同类设备造价、技术参数、使用寿命等内容的比较或统计，相同设备进行集采，以发挥规模优势。
电厂运行维护
分级0内容：G
分级1内容：F0、F1、F2、F3、FN
分级2内容：A1、A2、F3
分级3内容：B1、B2
生产管理部门对集团内部相关电厂间机组的状态、系统的性能、设备维护、设备缺陷、配件选购、检修策略等内容进行关联、比较，积累运行和维护的经验和知识，以形成企业数据仓库，发挥信息的规模优势。
从上述讨论可以看出，发电集团无论是对在建电厂的工程管理、系统造价、设备选型，还是对投产电厂的机组状态、设备维护、配件选购、检修策略等信息进行管理，要想在集团内部电厂间进行信息的横向对照、比较和分析，发挥信息的规模效益，都需要以统一的编码为前提。因此，发电集团在集团化管理的信息化过程中，一项很重要的基础性工作就是制定集团统一的信息编码及相应的管理规定，以确保企业信息化过程中大家都说“普通话”。
5 结论
综上所述，从电厂生命周期的数据管理要求出发，尽早建立参与工程各方统一、满足各阶段信息管理要求的标识系统是电厂生命期数据管理的基础工作。要充分认识电厂信息编码的多样性和复杂性，根据管理对象的特点编制与之相适应的编码，以满足各阶段工作对信息编码的要求。在发电集团内部制定统一的信息编码有利于电厂间的横向比较、分析和管理。制定电力行业的信息编码体系和编码标准对于推进电力行业的信息化工作起着致关重要的作用，希望能与各位同仁努力推动此项工作的开展。
6 参考文献
［1］ 王聪生、胡勇、邹金昌. 电厂信息系统的规划与设计 ［J］.中国电力, 2005.38(6):53～55.
［2］ Wang Cong - sheng, Computer technology application in power plant
engineering［J］. Electricity, 1999,10(1): 52~54.
［3］ Siemens Co..Krartwerk - Kennzeichen System［R］. 1995.
［4］ 王聪生、康慧. 电厂标识系统编码规定. 中国电力工[1] [2] 下一页
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