炼化企业设备故障分类编码体系设计

张晓玲 张 婷

（兰州石油化工公司研究院 甘肃 兰州 730060）

0 前言

在信息化管理高速发展的今天，企业为求全面、快速、有效的管理必须使用信息化手段，优化管理流程，提高工作效率，实现企业管理自动化。其中，标准化编码工作就成了重中之重，因为标准化编码是各种信息系统全面统一的基础。炼化企业属于大型流程工业企业，其生产过程复杂、设备种类繁多，设备突发事件或故障频繁发生。随着设备故障管理信息化建设步伐的加快，建设设备故障分类及编码库，规范设备故障分类，建立标准化的炼化企业设备故障编码体系便显得尤为迫切和必要。

1 编码技术概述

1.1 编码技术的研究状况

编码是把具有一定意义的信息转换为代码的过程，一般由具有特定含义的几个字符段组成。编码的目的主要是使事物信息的描述代码化，即用一个具有充足信息的编码来唯一地标志一个事物，提供对象的分类管理和提高查找效率，为生产与管理提供方便。信息分类编码经过40年的发展，形成了不下数百种形式各异的分类编码系统。但是，以往的编码系统存在以下不足：

1.1.1 仅能用于标志和分类，不具有详细描述工程信息和几何形状信息的能力；

1.1.2 产生了“高项掩盖低项”的现象，导致语义多义性，译码困难；

1.1.3 系统特征项固定，结构呆板，代码冗余；

1.1.4 代码不仅缺乏设计和工艺方面的特征，还缺乏形状、定额、管理等方面的特征，忽略这些信息就不能满足现代设备管理各个环节间的数据交换、数据共享和数据处理。

1.2 分类编码的原则

在各种各样的信息系统中,要将数以万计的信息按一定的原则和方法进行分类，建立一个科学合理的分类体系就要做到科学、系统、可延、兼容、综合实用。

在具体的编码系统的实现上、进行编码的过程中，应遵循以下的编码原则：

1.2.1 编码的惟一性。编码应最大限度地减少信息分类的二义性，避免数据冗余，每一编码必须保证其代表的实体或实体属性是唯一的，反之，每一个所描述的实体或属性都必须有一个确定的编码；

1.2.2 编码的逻辑性和可识别性。编码应面向事物特征，尽可能反映编码对象的特点，由于采用非基于语言的编码，应确保编码在不同的计算机系统上的通用；

1.2.3 编码的可扩展性。编码不仅能包括过去、现在和将来的事物特征，在结构和容量上还应当具有一定的柔性；

1.2.4 编码的简洁性。编码结构应当简单，而为了计算机系统的编程、处理的便利，编码应尽量采用等长度规格。

此外，对于设备故障的编码不但要满足设备故障管理的需求，还必须考虑到相关信息系统对设备故障编码使用的要求。如物质采购系统、生产控制系统和档案管理系统等。这些系统与设备故障管理系统有接口，也需要对设备故障进行相应编码。因此，在设备故障管理系统进行设备故障编码的时候，应尽量保证与其它系统编码的一致性和设备的唯一性，减少不同信息系统在信息交换时编码的转换。

1.3 编码码位的确定

编码码位也是一种信息资源，码位越长越能清楚地表示对象的特征属性，但会降低工作效率，提高管理复杂性与管理成本。码位越短则越难将对象描述清楚，容易引起编码和管理的混乱。编码码位的长短与信息系统的信息量、信息范围及需要涉及的信息属性等有很大关系。目前流行的码位长度是8～30位不等，其中10～20位的居多。

1.4 编码信息分类的基本方法

编码信息分类的基本方法主要有线分类法和面分类法。

1.4.1 线分类法

线分类法是一种树形的分类方法、是将初始的分类对象按所选定的若干个属性、特征逐次的分成相应的若干个层级类目，并排列成一个有层次的、逐级展开的分类体系。在线分类体系中，一个类目相对于它直接划分出来的下一级类目而言，称为上位类由上位类直接划分出来的下一级类目相对于上位类而言，称为下位类 在这个分类体系中，同位类的类目之间存在着并列关系，不重复、不交叉下位类与上位类类目之间存在着隶属关系。由一类目直接划分出来的下一级类目，彼此之间称为同位类。其结构如图1。

图1 线分类法结构图

线分类的特点是代码展示了所属对象的层级数量和容量，层级数量反映了代码的深度容量反映了分类系统所包含的信息容量。因此在采用线分类进行代码的编制时，代码的长度要充分考虑到对象的深度和每一层级对象的最大容量。通常在线分类时，线分类层级数和各层级的容量，需要根据系统中大多数分类对象的情况来确定。同时，进行确定线分类的层次数量时，也必须考虑计算机系统在代码检索时的速度问题。

线分类法的优点是层次性好，能较好地反映类目之间的逻辑关系。线分类法的缺点是结构弹性差。一旦确定分类深度和每一层级的容量，要修改划分基准比较困难，会涉及下位类的对象的重新编码。

1.4.2 面分类法

面分类法是一种集合的分类方法，是将所选定的分类对象的若干个属性或特征视为若干个“面”，每个“面”中又可分成彼此独立的若干个类目。使用时，根据需要将这些“面”中类目组合在一起，形成一个复合类目。面分类法是选择对象本质的属性或特征进行分类。因此，要选择无岐意的特征，保证不同“面”的类目不相互交叉，也不重复出现。每个“面”应该有严格的固定位置，位置的确定可以根据实际需要而定。其结构如图2。

图2 面分类法结构图

面分类法的特点是根据“面”及“面”内的具体类目内容来分类。“面”的选择、“面”的数量、“面”内的类目反映了信息的属性和特征。

每一个组合类目都是某一信息的多个属性或特征的组合及具体描述。“面”分类的信息容量是和“面”的数量、“面”内具体类目数量有关。“面”的排序与信息管理的需要及要解决的课题有关。

面分类的主要优点是分类结构具有较大的柔性。“面”内类目的改变，不会影响其它的“面”，而且便于添加新的“面”或删除原有的“面”。“面”的分类适用性比较强，可以按照“面”的信息进行检索。“面”分类的主要缺点是不能充分利用容量，难于手工处理信息。

2 炼化企业设备故障分类编码体系设计

炼化企业属于大型流程工业企业，其生产过程复杂、设备种类繁多，设备突发事件或故障频繁发生，直接对其进行编码可能出现编码码位过长、设备信息量不足等问题，炼化企业设备众多，故障更是千差万别，因而其编码的数据量必定数以万计。而在编码体系设计时必须根据编码的数据量设计编码码位，并考虑在今后使用过程中的新增空间，那么，直接编码就可能造成该编码体系超长的码位，而这并不利于信息化管理需求。

因此，在设计时首先应当对设备先进行专业分类，使得炼化企业庞大的设备量在每一类下能够合理分配，一方面避免设备量过多带来的编码码位过长的问题，另一方面还能方便查看，对设备故障分析提供参考。

2.1 设备故障分类编码体系信息分类方法的选定

根据编码信息分类的基本方法 （即线分类法和面分类法）各自的特点，结合炼化企业设备特点，炼化企业设备故障分类编码体系的信息分类方法选择面分类法，因为炼化企业设备故障编码体系需要涵盖设备故障的各项属性，包括设备分类，故障模式，故障原因，故障部位，故障的解决办法，所以线分类法无法满足如此庞杂的数据量，因为必须使用面分类法。

2.2 设备故障分类编码体系编码原则设计及编码码位的确定

根据信息编码原则，结合炼化企业自身特点，制定出炼化企业设备故障分类编码原则如下：

设备分类名称以该设备分类英文首字母开头；已知设备数量不超过1000，故设备代码用三位数表示，考虑到设备的可扩充性，其他设备编码用“999”表示；设备故障模式不超过100个，因此故障模式编码用两位数表示，考虑到故障模式的可扩充性，其他故障模式编码用“99”表示；故障原因一般也不会超过100个，因此也用两位数表示，考虑到故障原因的可扩充性，其他故障原因编码也以“99”表示；故障部位、故障解决方法与故障原因一一对应，编码也用两位数表示，故障部位以字母P开头，故障解决方法以字母S开头，其中P为position的第一个字母，S为solution的第一个字母。

2.3 设备故障分类编码体系组成

2.3.1 故障代码体系分为以下四个部分：

1）故障部位代码

按设备类型划分

2）故障模式代码

3）故障原因代码

2.3.2 编码体系主要有以下几部分组成：

3）设备类别代码：假设设备类型为M类

M设备

M001 …M002 ……… …M999 其他设备

以M设备为例，故障模式、原因、解决办法编码如下：

5）故障模式代码：

故障模式代码 故障模式M00101 M00102……M00199

6）故障原因代码：

故障原因代码 故障原因M0010101 …M0010102 ……… …M0010199 …

7）设备故障部位代码：

故障部位代码 故障部位原因PM0010101 …PM0010102 ……… …PM0010199 …

8）故障解决办法代码：

故障解决办法代码 故障解决办法SM0010101 …SM0010102 ……… …SM0010199 …

2.4 设备故障分类编码体系

设备故障分类编码体系

解决方法M001… M00101 … M0010101… PM0010101…SM0010101…M0010102 … PM0010102…SM0010102…M0010103 … PM0010103…SM0010103…设备代码设备种类故障模式代码故障模式故障原因代码故障原因描述故障部位代码故障部位故障解决办法代码

3 结束语

随着信息化技术的深入推广和应用，人们对信息分类编码技术的需要越来越迫切。对炼化企业设备故障进行合理的编码，既是进行设备故障自诊断的需要，也是提高炼化企业设备管理水平、对炼化设备进行科学的维修决策、降低企业设备运行成本的需要。通过在某设备综合管理平台的应用，证明本文提出的故障编码方法是一套有效的编码方法，它具有较强的灵活性与较广的适应性，有利于信息化工作的推广。

［1］古莹奎，杨振宇.车用发动机故障编码方法研究.矿山机械，2007,11(35).

［2］谈春燕.设备编码方法研究.冶金自动化，2007,增刊 (S2).