核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置協(xié)同管理平臺(tái)的應(yīng)用

黃文軍，全先德，付豐年，劉 棟，薛萬常

（中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124）

0 引言

“安全第一、質(zhì)量第一”是核電站建設(shè)的基本原則，電氣系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是核電站安全的重要保障[1]。而全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置是電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)“五防”聯(lián)鎖功能要求的重要裝置，不同電氣設(shè)備間通過機(jī)械聯(lián)鎖功能構(gòu)成全廠機(jī)械聯(lián)鎖邏輯。機(jī)械聯(lián)鎖裝置方法簡單、可靠、直接、有效，特別適合多臺(tái)柜或門之間的聯(lián)鎖，使操作人員易于識(shí)別、杜絕人因失誤，是核電站實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)操作安全可靠的基本保障[2]。

由于一般的工程項(xiàng)目使用的機(jī)械聯(lián)鎖裝置較為簡單，且電氣設(shè)備常由統(tǒng)一的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)和采購，管理要求相對簡單。而華龍一號核電項(xiàng)目共有12 類約數(shù)千臺(tái)套電氣設(shè)備需使用機(jī)械聯(lián)鎖裝置來實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖操作[3]。面對數(shù)量繁多的設(shè)備供應(yīng)商和分包商，以及大量鎖具鎖芯編碼、聯(lián)鎖邏輯等設(shè)備信息，傳統(tǒng)的管理模式很難高效地對供應(yīng)商及設(shè)備進(jìn)行管理，且容易出現(xiàn)錯(cuò)買、多買等情況，給核電站工程建設(shè)造成進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合核電工程EPC 協(xié)同及生命周期管理特點(diǎn)[4]，核電項(xiàng)目急需創(chuàng)新性地利用信息化手段開發(fā)全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置管理軟件，提升采購管理效率，節(jié)約工程建設(shè)成本。

本文對核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置現(xiàn)有的設(shè)計(jì)采購流程及供應(yīng)鏈管理痛點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，并梳理了核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖全流程協(xié)同管理平臺(tái)的各項(xiàng)功能需求，研究提出管理平臺(tái)的核心功能和流程，并對平臺(tái)的創(chuàng)新點(diǎn)及使用效果進(jìn)行介紹。本研究是首次對電力系統(tǒng)機(jī)械聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)、采購及信息管理實(shí)現(xiàn)智能化、信息化，為核電站多個(gè)電氣設(shè)備聯(lián)鎖裝置采購管理及創(chuàng)新性管理平臺(tái)管理提供了解決方案。

1 核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置合同執(zhí)行特點(diǎn)

1.1 全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置合同執(zhí)行流程

全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置作為各類電氣設(shè)備的分包部件給核電項(xiàng)目供貨，并由核島中壓柜的供應(yīng)商承擔(dān)鎖具信息及質(zhì)量的主要管理責(zé)任。因聯(lián)鎖裝置邏輯統(tǒng)一的需要，全廠機(jī)械聯(lián)鎖需保持同一品牌，由鎖廠對各類設(shè)備的鎖具進(jìn)行鎖芯編碼管理及生產(chǎn)各類鎖具[5]，現(xiàn)有流程如下：

（1）設(shè)計(jì)院給核島中壓柜的供應(yīng)商提供全廠鎖具鑰匙交換盒聯(lián)鎖圖；

（2）核島中壓柜的供應(yīng)商反饋全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置的信息匯總表（包含鎖具雕刻表）；

（3）設(shè)計(jì)院按采購包分別給十幾個(gè)設(shè)備供應(yīng)商傳遞接口資料，分別提供聯(lián)鎖圖和雕刻表；

（4）電氣設(shè)備供應(yīng)商分別向鎖廠采購鎖具；

（5）核島中壓柜的供應(yīng)商負(fù)責(zé)全廠鎖具鑰匙和鎖芯編碼管理工作。

1.2 全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置的合同執(zhí)行痛點(diǎn)

按現(xiàn)有執(zhí)行流程，機(jī)械聯(lián)鎖裝置的設(shè)計(jì)、采購、管理各方的痛點(diǎn)如下。

（1）對于設(shè)計(jì)院：需按采購包拆分聯(lián)鎖圖、編制聯(lián)鎖邏輯表格并進(jìn)行提資，易出現(xiàn)錯(cuò)漏；沒有鎖芯編碼和鑰匙信息，后續(xù)無法跟蹤鎖具供貨情況；不清楚眾多合同具體鎖具型號及制造供貨進(jìn)展；無全廠聯(lián)鎖裝置的信息查詢平臺(tái)、無關(guān)聯(lián)采購流程的信息平臺(tái)。

（2）對于各電氣設(shè)備合同負(fù)責(zé)人及設(shè)備供應(yīng)商：十多個(gè)合同涉及鎖具采購工作，與設(shè)計(jì)院及鎖廠存在多方接口，鎖具信息難管理；核島中壓柜的供應(yīng)商承擔(dān)著大量的鎖具信息管理工作；無法整體查詢各個(gè)采購包鎖具采購情況，無全廠鎖具總覽信息和管理平臺(tái)；存在大量鎖具聯(lián)鎖邏輯的核實(shí)工作。

（3）對于機(jī)械聯(lián)鎖裝置廠家：與太多采購負(fù)責(zé)人及供應(yīng)商的信息交互，無法識(shí)別鎖具是否漏買、錯(cuò)買；無法識(shí)別鑰匙采購多了或少了，造成浪費(fèi)；全廠鎖具數(shù)量太多，鎖芯編碼管理難，容易造成供貨錯(cuò)誤。

（4）對于安裝、調(diào)試部門及電站運(yùn)行業(yè)主：無全廠聯(lián)鎖裝置和鎖芯編碼信息；全廠聯(lián)鎖圖查閱不方便，邏輯關(guān)系識(shí)別困難；鎖具變更、運(yùn)維改造等工作沒有數(shù)據(jù)庫，無法全壽期對鎖具進(jìn)行管理。

2 核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置平臺(tái)功能需求

基于核電站設(shè)備采購相關(guān)程序及機(jī)械聯(lián)鎖裝置的管理要求[6]，規(guī)劃了核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置全流程協(xié)同管理平臺(tái)的各項(xiàng)功能，提出如下軟件開發(fā)原則：

（1）設(shè)計(jì)和采購部門需深度協(xié)同，鎖具提資信息和鎖芯編碼等鎖具信息需準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)雙向高效流轉(zhuǎn)；

（2）采購部門與供應(yīng)商及鎖廠分包商之間需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈延伸和協(xié)同，各類信息需全部實(shí)現(xiàn)電子化管理；

（3）平臺(tái)需實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、提資、采購、制造、運(yùn)維全流程、全生命周期式的信息管理功能[1]；

（4）平臺(tái)需實(shí)現(xiàn)對鎖芯編碼智能邏輯校驗(yàn)的功能；

（5）平臺(tái)需實(shí)現(xiàn)對鎖具鑰匙智能配置的功能；

（6）平臺(tái)需實(shí)現(xiàn)對全廠機(jī)械聯(lián)鎖邏輯智能化、可視化查詢的功能；

（7）全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置技術(shù)、采購與變更等信息需全面管理，保障電站60年運(yùn)維要求。

針對上述（1）～（3）項(xiàng)功能需求，編制了“全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)采購執(zhí)行流程”，如圖1～2所示。流程將設(shè)計(jì)院、采購部門、設(shè)備供應(yīng)商、鎖廠、安裝和調(diào)試部門及業(yè)主均納入流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。

圖1 核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)、采購、執(zhí)行流程

圖2 核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置全流程協(xié)同管理平臺(tái)工作流程

針對上述（4）～（7）項(xiàng)功能需求，梳理了核電站全廠各類設(shè)備的機(jī)械聯(lián)鎖裝置采購清單以及聯(lián)鎖邏輯，并將全廠機(jī)械聯(lián)鎖圖、鎖具信息、鎖芯編碼等各方相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)并錄入平臺(tái)，后續(xù)工程建設(shè)方及電站業(yè)主均可智能可視化查詢，助力設(shè)備全壽期管理。

根據(jù)上述策劃，搭建的核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置全流程協(xié)同管理平臺(tái)具備聯(lián)鎖邏輯智能校驗(yàn)、智能鑰匙配置邏輯及聯(lián)鎖關(guān)系可視化功能。

聯(lián)鎖邏輯智能校驗(yàn)功能：（1）如鎖孔只有一個(gè)鎖芯編碼，則需在設(shè)備采購合同中配2 把鑰匙，其他情況則采購黑白各一把；（2）鎖具對應(yīng)的聯(lián)鎖關(guān)系是否有錯(cuò)（按電氣聯(lián)鎖邏輯自檢）。

智能鑰匙配置邏輯及聯(lián)鎖關(guān)系可視化功能如下：（1）可總覽全廠鎖具所有匯總信息，也可按合同進(jìn)行分別查閱鎖具信息及采購進(jìn)展；（2）點(diǎn)擊鎖孔或鎖芯編碼，可快速導(dǎo)出邏輯關(guān)系，包括直接邏輯關(guān)系和間接邏輯關(guān)系，即可查閱鑰匙關(guān)聯(lián)的另一個(gè)鎖，以及鑰匙置換所關(guān)聯(lián)的鎖；（3）點(diǎn)擊一把鎖，可顯示把這邊鎖打開的條件。分不同顏色，例如紅色是一級聯(lián)鎖關(guān)系的鎖具，黃色是二級聯(lián)鎖關(guān)系的鎖。

3 核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置平臺(tái)創(chuàng)新點(diǎn)

核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖裝置平臺(tái)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)。

（1）核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖全流程協(xié)同管理平臺(tái)按策劃的設(shè)計(jì)提資和采購協(xié)同要求，開發(fā)了機(jī)械鎖具采購流程。即設(shè)計(jì)院發(fā)起、采購部門審查、供應(yīng)商及分包商核實(shí)反饋信息等環(huán)節(jié)。通過整個(gè)采購流程流轉(zhuǎn)，將全廠聯(lián)鎖圖、鎖具信息及清單、鎖芯編碼、鑰匙數(shù)量等信息全過程關(guān)聯(lián)錄入。形成機(jī)械聯(lián)鎖的圖紙、數(shù)據(jù)和流程及角色深度融合的數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)信息管理、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、智能查詢等提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)，平臺(tái)成功搭建了EPCS板塊、主分包供應(yīng)商及業(yè)主間統(tǒng)一的核電站機(jī)械聯(lián)鎖裝置信息交互平臺(tái)，為項(xiàng)目工程建設(shè)及設(shè)備后續(xù)全壽期運(yùn)維提供了電子化數(shù)據(jù)和工具[7]。

（2）核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖全流程協(xié)同管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械聯(lián)鎖邏輯智能校驗(yàn)和糾錯(cuò)，并實(shí)現(xiàn)了鎖具鑰匙智能配置和數(shù)量邏輯校驗(yàn)功能，大大提高了鎖具供貨準(zhǔn)確性，并可有效節(jié)約鑰匙采購成本。

（3）核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖全流程協(xié)同管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了全廠機(jī)械聯(lián)鎖邏輯關(guān)系智能可視化查詢和顯示。即將原PDF 版全廠機(jī)械聯(lián)鎖圖中所有聯(lián)鎖邏輯都通過紅、藍(lán)連線可視化顯示。不僅可通過鎖具、系統(tǒng)等選擇性顯示聯(lián)鎖關(guān)系，還可移動(dòng)或總覽全廠聯(lián)鎖關(guān)系，為設(shè)計(jì)、采購、安裝、調(diào)試部門及業(yè)主識(shí)別聯(lián)鎖邏輯提供了強(qiáng)大的可視化工具，大大提高了現(xiàn)場安裝、運(yùn)維工作效率[8]。如圖3～4所示。

圖3 全廠機(jī)械聯(lián)鎖關(guān)系區(qū)域及總覽展示

圖4 全廠機(jī)械聯(lián)鎖關(guān)系智能查詢及展示

4 結(jié)束語

核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖全流程協(xié)同管理平臺(tái)可優(yōu)化機(jī)械聯(lián)鎖及鑰匙交換盒在多個(gè)合同、多個(gè)供應(yīng)商及分包商間的接口及鎖具信息交換方式，對供貨方式和進(jìn)度、鑰匙數(shù)量優(yōu)化、編碼防錯(cuò)、質(zhì)量控制等方面有非常顯著的促進(jìn)作用。該平臺(tái)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了鎖具設(shè)計(jì)采購制造等流程協(xié)同、數(shù)據(jù)增值及智能校驗(yàn)和可視化，從根本上解決了核電站全廠機(jī)械聯(lián)鎖信息管理難、協(xié)同難、識(shí)別難等問題，提高了鎖具供貨高質(zhì)量，并為鎖具全壽期管理提供了核心數(shù)據(jù)庫及管理工具。