CN100483343C - 一种基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法属于信息集成系统技术领域，其特征在于，在建立产品数据库、仿真流程库和仿真数据库的基础上，在应用服务器上设定产品结构树管理模块、仿真流程信息管理模块、仿真非结树化信息维护模块业务逻辑处理包，然后在表示层建立动态JSP页面，供服务器端与客户端分别进行调试和浏览用。本发明解决了仿真信息的有效组织和管理以及与PDM系统信息的集成，保证了数据的完整性，使仿真行为与数据之间的逻辑关系保持一致，满足了仿真数据管理的特殊需求；同时还具有平台无关性、运行高效性、可扩展性及可维护性的优点。
Description
技术领域
基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法属于信息集成系统技术领域。
背景技术
随着国内中小企业群信息化建设的发展，对基于网络的异地、多学科协同仿真的需求也日益增加。通过网络环境下的协同仿真流程信息建模及数据维护，企业之间可以建立共同理解的产品数据和协同产品仿真工作模式，组织多个开发团队进行协同开发，发挥专业分工或者互补的潜力，纠正开发周期过长、开发费用高等弊病，从而为提高企业及其联盟的整体竞争力创造必要的条件。
目前国外有数种支持多领域协同仿真流程信息建模及维护的工具软件开发成功，如集成框架软件Phoenix Integration的ModelCenter、Engenious的iSIGHT和Technosoft的AML，以及协同仿真平台ANSYSWorkbench、ADAMS等。但这些产品价格昂贵，且由于商业原因在支持多领域工具集成与协同上大多采用点对点的软件接口方式，在开放性、灵活性与通用性上均存在不足与局限，缺乏对不同仿真系统产生的仿真过程、数据、模型的有效与一致的管理。现有国内仿真流程信息建模及维护平台多为产品数据管理(Product Data Management，PDM)系统的简单扩展，主要针对产品结构信息和文档等设计信息进行管理，仿真流程信息建模和管理还是企业研发体系中的新课题。与传统PDM不同，仿真数据信息管理要求体现仿真行为与数据之间逻辑关系的一致性，须研究仿真流程信息专用的信息模型和管理模式，以实现对仿真流程和数据间逻辑关系进行管理和维护。另一方面现有仿真流程信息建模和维护方法不重视与PDM信息的集成，不能保证从PDM系统进入仿真分析流程的信息与仿真数据库内的信息是可追踪的、一致的、连续的，而基于产品结构树的仿真流程信息建模可以有效解决这一不足。因此，设计一种有效的基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法，实现低成本的仿真数据管理具有创新和实用意义，市场潜力巨大。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有仿真流程信息建模及数据维护方法不多的情况和仿真数据管理的特殊需求，提供一种网络环境下基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法，使其能够创建、管理仿真流程模型，依照所创建的仿真流程模型进行协同仿真，管理仿真流程相关的信息数据，提高仿真数据的重用度，检查、比较仿真结果，协调流程内参与者之间的合作。
本发明的特征在于：所述方法是基于互联网，利用J2EE技术和开发平台，在网络的服务器端依次按以下步骤实现的：
步骤(1)依次按以下步骤建立一个产品结构管理模块，以建立及维护产品数据库，并以产品结构树的模式管理仿真过程中所需的产品数据信息：
步骤(1.1)使用微软公司提供的结构化查询语言数据库Microsoft SQL Server，创建仿真信息数据库SimDataManage，在其下建立存放PDM产品结构树节点，每个节点代表产品的一个零部件，根节点代表产品本身的主表Product表，设计10个列用以存放以下10个信息：零部件编号、零部件名、零部件类型、零部件设计者、零部件描述、零部件创建时间、零部件更新时间、零部件仿真任务描述、零部件所在产品结构层次、父节点编号；
步骤(1.2)开发基于企业版Java 2技术的业务逻辑处理类，把业务逻辑对象的特征映射到类的数据成员，把业务逻辑对象的操作映射到类的方法成员，并封装成业务逻辑处理类包SimDataManage.PDM，以便对步骤(1.1)建立的数据表进行操作，其中含有：产品结构树操作类ProductTree，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用零部件节点，从数据库读取零部件属性，创建流程树；零部件查询操作类ProductQuery，其中至少包括以下操作：零部件单一条件模糊查询以及零部件多条件组合查询；
步骤(1.3)建立基于Web服务器的显示层动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，在页面上调用步骤(1.2)所述的业务逻辑处理类，从步骤(1.1)所建立的数据库获得或更新所需数据，并把处理结果以动态页面形式返回到客户端，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为产品结构树页面，通过调用步骤(1.2)所述产品结构树操作类显示结构树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属结构树分支以及更改右分栏零部件属性页面的显示，右分栏设置零部件属性页面、维护页面和查询页面；
步骤(2)依次按以下步骤建立一个仿真流程信息管理模块，以建立及维护仿真流程库，并以仿真流程树的模式管理仿真过程中的结构化信息：
步骤(2.1)在步骤(1.1)已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放流程树节点管理类属性的主表Item表，设计6个列用以存放以下6个信息：节点编号、节点名、节点类型、节点创建者、活动状态，该活动状态若为锁定则不可删除、节点描述，建立存放节点实例管理类属性的表ItemCase表，设计10个列用以存放以下信息：实例号、实例名称、所属节点号、实例更新者、实例状态、实例创建时间、实例有效开始时间、实例有效结束时间、活动状态、实例描述；其中每个节点代表仿真流程的每个步骤，节点的每个实例代表该步骤在每次使用该流程进行仿真时的具体实现，建立存放流程树模板的表ProcTemplate，设计6个列存放以下信息：模板编号，模板名称，模板描述，模板所有者，模板起始节点号，模板层次；
建立存放节点间关系属性的BillOfItem表，设计7个列用以存放流程树节点遍历顺序关系，包括节点编号、节点所在层次、节点顺序号、父节点编号、第一个子节点编号、下一个兄弟节点编号、上一个兄弟节点编号；
建立存放节点及其实例特征属性，即该节点所代表的仿真步骤的结构化信息的字符串型附属表ItemAttrVar表和数值型附属表ItemAttrDat表，分别包括以下6个列：属性编号、属性名、属性值、所属节点编号、所属实例编号，该实例编号若空则为节点属性、备注，属性值为数值时，该属性存储在数值型附属表中，属性值为字符串时，该属性存储在字符串型附属表中：建立存放特征属性定义及其模板的AttrTemplate表，分别包括以下6个列：属性名、属性类型、所属模板编号、所属模板名称、所属模板描述、所属模板所有者，后四项为空则为独立的特征属性；
步骤(2.2) 与步骤(1.2)所述原理相同，建立仿真流程信息管理业务逻辑处理类包SimDataManage.SPM，以便对步骤(2.1)建立的数据表进行操作，其中含有：流程树操作类Process，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用流程节点及其属性，添加、修改、删除实例及其属性，添加、修改、删除、引用流程模板，从数据库读取节点或实例属性，创建流程树；特征属性维护操作类AttrMaintain，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除独立的特征属性，添加、删除特征属性模板，在特征属性模板中添加、修改、删除特征属性；查询统计操作类QueryStat，其中至少包括以下操作：流程节点模糊查询、单级下属节点统计、多级下属节点统计、单级父节点统计、多级父节点统计以及多条件组合节点精确查询；结构化数据输入输出接口操作类DataInterface，其中至少包括以下操作：导入、导出可扩展标识语言XML，Extensible Markup Language文件，获得导入XML文件物理路径，设定导出XML文件路径；
步骤(2.3)建立动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤(2.2)所述流程树操作类显示流程树，并在流程树节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏节点属性页面的显示，右分栏设置节点属性页面、节点维护页面、节点实例维护页面、流程模板维护页面、特征属性模板维护页面、XML信息导入导出页面、查询统计页面；
步骤(3)依次按以下步骤建立一个仿真非结构化信息维护模块，以便基于仿真流程树管理仿真过程中的非结构化信息，所述非结构化信息包括二维或三维几何模型、网格模型、仿真计算文件以及后处理结果输出文件等：
步骤(3.1)在步骤(1.1)已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放非结构化信息属性的主表SimNStruData，分别包括以下9个列：信息编号、信息所属节点号、信息所属节点实例号，该实例号若空则为节点所带信息、信息名称、信息描述、信息文件大小、信息所有者、信息入库日期、信息有效时间；
步骤(3.2)与步骤(1.2)所述原理相同，建立仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类包SimDataManage.NSM，把业务逻辑对象映射到其中的Java类，对步骤(3.1)建立的数据表进行操作，所述类包含有：非结构信息维护操作类NStruData，其中至少包括以下操作：信息入库，即客户端上传、读取、出库，即客户端下载、复制、添加、修改、删除信息属性；信息查询操作类QueryData，其中至少包括以下操作：读取流程节点或实例所带信息、信息单一条件查询、信息多条件组合查询；
步骤(3.3)建立动态JSP页面，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤(1.2)及(2.2)所述产品结构树与仿真流程树操作类显示结构树与其下的流程树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏信息属性页面中节点所带信息属性的显示，右分栏设置以下页面：信息上传、下载、删除页面，信息属性显示、添加、修改、删除页面，信息查询页面；在右分栏页面设置表单用来接收客户端请求，调用步骤(3.2)所述的仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类，实现与步骤(3.1)中所建的非结构化信息表的连接并返回结果；
步骤(4)所述方法的客户端使用通用浏览器提供操作界面，运作流程如下：
(1) 指定在服务器上被调用的程序，并得到远程服务器程序在客户端的代理；
(2) 通过代理调用服务器程序。将参数传送到负责处理该操作的业务逻辑处理组件；
(3) 业务逻辑处理组件从数据库获得所需数据并在服务器端进行处理；
(4) 服务器程序将最终的处理结果返回客户应用程序；
(5) 在客户端，数据被转换成为便于可视化控件使用的格式；
(6) 任何对数据的修改请求都将返回给服务器程序，由服务器程序负责更新数据源；
本发明的优点在于：
(1) 提供了一种仿真流程信息建模和维护工具，解决了仿真信息的有效组织和管理以及与PDM系统信息的集成，保证了数据的完整性，通过仿真流程建模和维护体现了仿真行为与数据之间逻辑关系的一致性，满足了仿真数据管理的特殊需求；
(2) 提供多种快速高效的检索手段。
(3) 具有平台无关性、良好的运行效率、可扩展性及可维护性；对维护人员的技术要求不高；使用通用浏览器提供执行环境，能有效提高仿真效率，提高企业研发能力和竞争力。
附图说明
图1.所述仿真流程信息建模及维护系统的总体结构图；
图2.仿真信息管理原理图；
图3.仿真流程结构化信息模型图；
图4.仿真流程树建立流程图；
图5.所述仿真流程信息建模及维护方法的流程图。
具体实施方式
本发明通过建立一个基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护系统实现。该系统采用四层式的体系结构，将应用层从资源层和表示层中分离出来，避免传统的两层式Client/Server(C/S)或三层式的C/S结构带来的伸缩性(scalability)问题，使系统具有良好的扩展性、开放性和可维护性，结构如图1所示：
(1)资源层。包括产品数据库、仿真流程库、仿真数据库和非结构化信息库，各库对上层的需求提供统一的接口，便于对资源的访问和控制。
(2)应用服务器层。由业务逻辑组件和Web服务组成，以实现系统的业务逻辑。主要包括产品结构管理、仿真流程信息管理、仿真非结构化信息维护以及系统管理等功能组件。本层提供系统级服务，包括系统环境管理服务、基于用户所属角色\组别\权限的三级安全服务、日志服务、服务状态监控等。
(3)表示层。包括Web服务器和动态页面。用来接收客户端请求，然后调用相应的逻辑模块，并把处理结果以动态页面形式返回到客户端。
(4)客户端层。用来提供应用的Web操作界面。
基于以上结构设计，本发明利用美国Sun公司的J2EE(Java 2 Platform，EnterpriseEdition)技术开发基于Web的仿真流程信息建模及维护系统。系统的业务逻辑由EJB组件实现，组件封装在特定的EJB容器中。根据EJB的分类和特性，使用SessionBean来实现系统的业务逻辑，使用EtityBean来表示数据逻辑。系统使用建立在微小内核基础上的JBoss开源应用服务器，建立Microsoft SQL数据库并利用JDBC(Java Data Base Connectivity)技术对其进行访问。采用开源软件Eclipse与Lomboz提供的组件集成的开发平台作为Java开发环境，采用Macromedia公司的Dreamweaver软件作为网页的辅助开发工具，客户端层使用通用浏览器提供操作界面。
所述方法服务器端包含产品结构管理模块、仿真流程信息管理模块和仿真非结构化信息维护模块三大模块，分别介绍如下：
一、产品结构管理模块
该模块功能为建立及维护产品结构数据库，以产品结构树的模式管理仿真过程中所需的结构化产品数据信息，提供产品和零部件查询功能。
步骤1.1建立资源层。在服务器上安装微软公司提供的结构化查询语言数据库MicrosoftSQL Server，创建仿真信息数据库SimDataManage，配置ODBC数据源；利用SQL企业管理器在所创建的数据库中建立存放PDM产品结构树节点(每个节点代表产品的一个零部件，根节点代表产品本身)的主表Product表，设计10个列用以存放以下10个信息：零部件编号、零部件名、零部件类型、零部件设计者、零部件描述、零部件创建时间、零部件更新时间、零部件仿真任务描述、零部件所在产品结构层次、父节点编号，具体定义可参见表1。
步骤1.2建立应用服务器层。开发基于企业版Java 2技术的业务逻辑处理类，把业务逻辑对象的特征映射到类的数据成员，把业务逻辑对象的操作映射到类的方法成员，并封装成业务逻辑处理类包SimDataManage.PDM，以便对步骤1.1所述Product表进行操作，其中含有：产品结构树操作类ProductTree，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用零部件节点，从数据库读取零部件属性，创建流程树；零部件查询操作类ProductQuery，其中至少包括以下操作：零部件单一条件模糊查询以及零部件多条件组合查询。
步骤1.3建立基于Web服务器的显示层动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，在页面上调用步骤1.2所述的业务逻辑处理类，从步骤1.1所建立的数据库获得或更新所需数据，并把处理结果以动态页面形式返回到客户端，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为产品结构树页面，通过调用步骤1.2所述产品结构树操作类显示结构树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属结构树分支以及更改右分栏零部件属性页面的显示，右分栏设置零部件属性页面、维护页面和查询页面。
二、仿真流程信息管理模块
该模块实现对仿真流程及流程中的结构化信息的有效组织和管理，采用在产品结构树节点上建立仿真流程树的方式管理仿真流程库及结构化信息库，并支持数据信息的完整性和一致性检查，流程树与产品结构树的关系如图2所示。本模块提供设置和引用流程树模板功能，提供仿真实例管理、流程节点统计查询和基于XML的信息共享接口工具。
步骤2.依次按以下步骤建立一个仿真流程信息管理模块，以建立及维护仿真流程库，并以仿真流程树的模式管理仿真过程中的结构化信息：
步骤2.1建立资源层。在步骤1.1已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放流程树节点管理类属性的主表Item表，设计6个列用以存放以下6个信息：节点编号、节点名、节点类型、节点创建者、活动状态(若为锁定则不可删除)、节点描述，建立存放节点实例管理类属性的表ItemCase表，设计10个列用以存放以下信息：实例号、实例名称、所属节点号、实例更新者、实例状态、实例创建时间、实例有效开始时间、实例有效结束时间、活动状态、实例描述；其中每个节点代表仿真流程的每个步骤，节点的每个实例代表该步骤在每次使用该流程进行仿真时的具体实现，建立存放流程树模板的表ProcTemplate，设计6个列存放以下信息：模板编号，模板名称，模板描述，模板所有者，模板起始节点号，模板层次。
建立存放节点间关系属性的BillOfItem表，设计7个列用以存放流程树节点遍历顺序关系，包括节点编号、节点所在层次、节点顺序号、父节点编号、第一个子节点编号、下一个兄弟节点编号、上一个兄弟节点编号。
建立存放节点及其实例特征属性(即该节点所代表的仿真步骤的结构化信息)的字符串型附属表ItemAttrVar表和数值型附属表ItemAttrDat表，分别包括以下6个列：属性编号、属性名、属性值、所属节点编号、所属实例编号(若空则为节点属性)、备注，属性值为数值时，该属性存储在数值型附属表中，属性值为字符串时，该属性存储在字符串型附属表中；建立存放特征属性定义及其模板的AttrTemplate表，包括以下列：属性名、属性类型、所属模板编号、所属模板名称、所属模板描述、所属模板所有者，后四项为空则为独立的特征属性。
所述结构化信息与传统PDM系统所管理的产品结构化信息不同。传统PDM信息主要包括产品结构数据和产品模型信息。这些产品设计信息并不能满足仿真信息维护管理的要求，因此，有必要针对仿真信息的特点，设计出适合于仿真信息维护的结构化信息模型，以便于利用信息系统管理相关的仿真信息。本发明设计的结构化信息模型如图3所示。在建立特征属性表(即结构化信息表)时，可采用此模型建立下列特征属性模板：
(1)仿真管理模板：仿真管理特征属性包括仿真名称、仿真类型、该属性的更新日期以及仿真所使用的流程等，该模板可用于管理所有类型的仿真。
(2)仿真模板：仿真模板中的信息主要为该仿真的版本、所使用的仿真工具以及仿真日期等。
(3)几何模板：主要为点信息、线信息、面信息、体信息等。
(4)网格模板：网格模板相关的信息主要包括网格类型(结构网格或非结构网格)、划分网格采用的软件、网格区域的材料以及网格划分日期等。
(5)边界条件模板：对于数值仿真计算来说，边界条件的设置是非常重要的步骤，边界条件模板主要为所设置边界的ID及相应的边界值。
(6)材料模板：材料模板中包括仿真中用到的材料参数，包括材料类型(如各向同性线性固体、可压缩流体等)、材料密度、固体弹性模量、流体粘性系数等。
(7)计算设置模板：计算设置模板中主要包括数值迭代的时间步长、总仿真时间、收敛精度以及每个时间步最大迭代次数，以控制仿真计算过程。
(8)结果模板：结果模板信息主要包括结果文件路径以及结果相关说明等。
(9)降阶模板：降阶模板信息主要包括降阶模型类型(结构降阶模型、流体降阶模型等)、模型存储路径、接口说明、适用条件以及模型创建日期等。
(10)系统级仿真模板：系统级仿真模型由多个降阶或未降阶的模型构建而成，其信息包括子模型数量、适用条件以及构建日期等。
步骤2.2建立应用服务器层。与步骤1.2所述原理相同，建立仿真流程信息管理业务逻辑处理类包SimDataManage.SPM，以便对步骤2.1所述Item表进行操作，其中含有：流程树操作类Process，其类图如图3所示，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用流程节点及其属性，添加、修改、删除实例及其属性，添加、修改、删除、引用流程模板，从数据库读取节点或实例属性，创建流程树；特征属性维护操作类AttrMaintain，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除独立的特征属性，添加、删除特征属性模板，在特征属性模板中添加、修改、删除特征属性；查询统计操作类QueryStat，其中至少包括以下操作：流程节点模糊查询、单级下属节点统计、多级下属节点统计、单级父节点统计、多级父节点统计以及多条件组合节点精确查询；结构化信息输入输出接口操作类DataInterface，其中至少包括以下操作：导入、导出可扩展标识语言XML(Extensible Markup Language)文件，获得导入XML文件物理路径，设定导出XML文件路径。
步骤2.3建立表示层动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤2.2所述流程树操作类显示流程树，并在流程树节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏节点属性页面的显示，右分栏设置节点属性页面、节点维护页面、节点实例维护页面、流程模板维护页面、特征属性模板维护页面、XML信息导入导出页面、查询统计页面。用户通过节点维护页面添加或引用流程节点建立流程树，仿真流程树建立流程如图4所示。
三、仿真非结构化信息维护模块
该模块在已建立仿真流程库的基础上，导入和管理仿真过程中的非结构化信息，如二维或三维几何模型、网格模型、仿真计算数据文件、后处理结果输出图像、文本文件等。主要功能包括：文档信息维护、浏览批注和综合查询等。
该模块集成了支持十多种仿真软件结果文件的后处理操作的仿真结果协同分析及可视化共享工具，该工具支持对后处理产生的图像、文档进行协同浏览和批注，支持网络会议，并为不同角色的用户设置了不同的权限级别。
步骤3.1建立资源层。在步骤1.1已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放非结构化信息属性的主表SimNStruData，分别包括以下9个列：信息编号、信息所属节点号、信息所属节点实例号(若空则为节点所带信息)、信息名称、信息描述、信息文件大小、信息所有者、信息入库日期、信息有效时间。
步骤3.2建立应用服务器层。与步骤1.2所述原理相同，建立仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类包SimDataManage.NSM，将把业务逻辑对象映射到其中的Java类，对步骤3.1所述SimNStruData数据表进行操作，所述类包含有：非结构信息维护操作类NStruData，其中至少包括以下操作：信息入库(客户端上传)、读取、出库(客户端下载)、删除，复制已有信息，添加、修改、删除信息属性；信息查询操作类QueryData，其中至少包括以下操作：读取流程节点或实例所带信息、信息单一条件查询、信息多条件组合查询。
步骤3.3建立表示层动态JSP页面，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤1.2及2.2所述产品结构树与仿真流程树操作类显示结构树与其下的流程树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏信息属性页面中节点所带信息属性的显示，右分栏设置以下页面：信息上传、下载、删除页面，信息属性显示、添加、修改、删除页面，信息查询页面；在右分栏的页面设置表单用来接收客户端请求，调用步骤3.2所述的仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类，实现与步骤3.1中所建的非结构化信息表的连接并返回结果。
所述方法还包括建立一个系统管理模块，该模块功能包括用户管理、角色管理、组别管理、权限管理和日志维护等。其中4项管理功能结合可实现系统的三级安全保护策略，建立方法类似于上述模块。
所述方法的客户端使用通用浏览器提供操作界面。
实施例
将以上方法应用于国家国防863重点项目中的微型飞行器异地协同仿真项目，为该项目的异地仿真人员提供了仿真流程信息建模及维护系统。在此应用中，该发明显著提高了异地人员仿真效率，获得用户好评。流程如图5所示。
步骤1在设计中心的服务器主机上配置WEB服务器：安装j2EE和JBoss服务器，配置环境变量及测试JBoss默认服务；下载免费开源软件Eclipse与Lomboz提供的组件集成的开发平台作为Java开发环境，安装Macromedia公司的Dreamweaver软件作为网页的可视化辅助开发工具；
步骤2在服务器上安装微软公司提供的SQL数据库，建立仿真信息数据库SimDataManage数据库，配置ODBC数据源；
步骤3利用SQL企业管理器在所创建的数据库中建立存放PDM产品结构树节点的Product表，设计10个列用以存放包括零部件编号、零部件名在内的10个信息；建立存放流程树节点管理类属性的Item表，设计6个列用以存放节点编号等信息；建立存放节点实例管理类属性的ItemCase表，设计5个列用以存放实例号等信息；建立存放流程树模板的ProcTemplate表，设计6个列存放模板编号等信息；建立存放节点间关系属性的BillOfItem表，设计7个列用以存放流程树节点遍历顺序关系；建立存放节点及其实例特征属性的字符串型附属表ItemAttrVar表和数值型附属表ItemAttrDat表，分别设计6个列存放属性编号等信息；建立存放特征属性定义及其模板的AttrTemplate表，存放属性名等信息；建立SimNStruData表，设计9个列用以存放信息编号、信息所属节点号等信息；
步骤4在Eclipse平台上建立SimDataManage项目，在该项目目录下开发基于企业版Java 2技术的业务逻辑处理类包SimDataManage.PDM，建立产品结构树操作类ProductTree和零部件查询操作类ProductQuery以便对Product表进行操作，实现添加、修改、删除、引用零部件节点，从数据库读取零部件属性，创建流程树，零部件单一条件模糊查询以及零部件多条件组合查询；
在SimDataManage项目下开发业务逻辑处理类包SimDataManage.SPM，建立流程树操作类Process以便对Item表、ItemCase表、ProcTemplate表、BillOfItem表进行操作，实现添加、修改、删除、引用流程节点及其属性，添加、修改、删除实例及其属性，添加、修改、删除、引用流程模板，从数据库读取节点或实例属性，创建流程树；建立特征属性维护操作类AttrMaintain，以便对ItemAttrVar表和ItemAttrDat表进行操作，实现添加、修改、删除独立的特征属性，添加、删除特征属性模板，在特征属性模板中添加、修改、删除特征属性：建立查询统计操作类QueryStat，以实现流程节点模糊查询、单级下属节点统计、多级下属节点统计、单级父节点统计、多级父节点统计以及多条件组合节点精确查询；建立基于结构化信息输入输出接口操作类DataInterface，以实现导入、导出可扩展标识语言XML文件；
在SimDataManage项目下开发业务逻辑处理类包SimDataManage.NSM，建立非结构化信息维护操作类NStruData，以便对SimNStruData表进行操作，实现：信息入库(客户端上传)、读取、出库(客户端下载)、删除，复制已有信息，添加、修改、删除信息属性；建立查询操作类QueryData，以实现读取流程节点或实例所带信息、信息单一条件查询、信息多条件组合查询；
步骤5建立Web服务器的显示层动态JSP页面，利用html语言编写JSP的页面显示，利用Java语言和Javascript语言编写程序在网页上调用步骤4建立的业务逻辑处理类，实现对步骤3所建的数据库各表的连接、读取、写入；在步骤4所述SimDataManage项目下建立产品结构管理网页文件包PDM，其中包括产品结构树页面、零部件属性页面、维护页面和查询页面；建立仿真流程信息管理模块网页文件包SPM，其中包括流程树页面、节点属性页面、节点维护页面、节点实例维护页面、流程模板维护页面、特征属性模板维护页面、XML信息导入导出页面、查询统计页面；建立仿真非结构化信息维护网页文件包.NSM，其中包括流程树页面、信息上传、下载、删除页面，信息属性显示、添加、修改、删除页面，信息查询页面，仿真信息后处理页面；
步骤6利用Eclipse平台自带的发布功能将SimDataManage项目中建立的步骤4、5所述业务逻辑处理类包和网页文件包发布至JBoss服务器default目录，开启JBoss服务器，设置端口，获得IP后，输入服务器ip/端口号/SimDataManage即可进入系统使用；管理员使用默认管理员账户(可修改)登录上述SimDataManage系统，使用系统管理模块，以技术中心各仿真人员、各合作单位仿真人员为单位，建立所需用户权限信息；各仿真人员在Internet的远程PC上，通过IE等通用浏览器登录SimDataManage系统，使用产品结构管理模块建立并维护产品结构树，在产品零部件节点上，使用仿真流程信息管理模块建立并维护仿真流程树，使用仿真非结构化信息维护模块上传、下载非结构化仿真信息，并对仿真计算结果进行后处理和可视化共享。
| 字段名称 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| UniqueId | 零部件编号 | 字符串 | 存储产品结构树节点的编号，不允许空 |
| ProName | 零部件名 | 字符串 | 存储该节点的代表的零部件名称，不允许空 |
| ProType | 零部件类型 | 字符串 | 存储该零部件类型 |
| ownerName | 零部件设计者 | 字符串 | 存储该节点的创建者帐号名 |
| description | 零部件描述 | 字符串 | |
| SetTime | 零部件创建时间 | 字符串 | 存储该节点的创建时间 |
| updateTime | 零部件更新时间 | 字符串 | 存储该节点的更新时间 |
| taskDescrip.tion | 零部件仿真任务描述 | 字符串 | |
| hiberarchy | 零部件所在产品结构层次 | 长整型 | 存储该节点的在结构树中的层次，不允许空 |
| fatherUniqueId | 父节点编号 | 长整型 | 存储父节点编号，无父节点则为空 |
表1 产品结构管理模块的Product表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| NID | 节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| NodeName | 节点名 | 字符串 | 存储仿真步骤的名称，不允许空 |
| fatherUniqueId | 父节点编号 | 长整型 | 存储父节点编号，无父节点则为空 |
| nodeType | 节点类型 | 字符串 | 存储该仿真步骤的类型 |
| ownerName | 节点创建者 | 字符串 | 存储该节点的创建者帐号名 |
| status | 活动状态 | 字符串 | 若为锁定则该节点及其子节点不可删除，若为活动则可删除，不允许空 |
| description | 节点描述 | 字符串 | 存储对该节点的其它描述，如执行说明，对该仿真步骤的建议等 |
表2 仿真流程信息管理模块的Item表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| casetID | 实例号 | 长整型 | 不允许空 |
| caseName | 实例名称 | 字符串 | 存储仿真实例的名称，不允许空 |
| NID | 所属节点号 | 长整型 | 不允许空 |
| ownerName | 实例更新者 | 字符串 | 存储该实例的更新者帐号名 |
| caseStatus | 实例状态 | 字符串 | 存储该实例的执行状态 |
| SetTime | 实例创建时间 | 字符串 | 存储该节点的创建时间 |
| StartTime | 实例有效开始时间 | 字符串 | |
| EndTime | 实例有效结束时间 | 字符串 | |
| status | 活动状态 | 字符串 | 若为锁定则该实例不可删除，若为活动则可删除，不允许空 |
| description | 实例描述 | 字符串 |
表3 仿真流程信息管理模块的ItemCase表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| tempID | 模板编号 | 长整型 | 不允许空 |
| tempName | 模板名称 | 字符串 | 不允许空 |
| NID | 模板起始节点号 | 长整型 | 不允许空 |
| ownerName | 模板所有者 | 字符串 | 存储该模板的设计者帐号名 |
| hiberarchy | 模板层次 | 长整型 | 存储该该模板包含的流程树层次 |
| description | 模板描述 | 字符串 |
表4 仿真流程信息管理模块的表ProcTemplate表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| NID | 节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| hiberarchy | 节点所在层次 | 长整型 | 不允许空 |
| NodeName | 节点所在层次 | 字符串 | 存储该节点的在流程树中的层次，不允许空 |
| NPK | 节点顺序号 | 长整型 | 存储建立节点时自动生成的序号 |
| fatherUniqueId | 父节点编号 | 长整型 | 存储父节点编号，无父节点则为空 |
| sonID | 第一个子节点编号 | 长整型 | 存储第一个子节点编号，无子节点则为空 |
| NextID | 下一个兄弟节点编号 | 长整型 | 存储下一个兄弟节点编号，无下一个兄弟节点则为空 |
| PreviousID | 上一个兄弟节点编号 | 长整型 | 存储上一个兄弟节点编号，无下一个兄弟节点则为空 |
表5 仿真流程信息管理模块的表BillOfItem表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| PID | 属性编号 | 长整型 | 不允许空 |
| NID | 所属节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| casetID | 所属实例号 | 长整型 | 若空则该属性为节点属性 |
| attrName | 属性名 | 字符串 | 不允许空 |
| attrValue | 属性值 | 浮点型 | |
| Remark | 备注 | 字符串 | 关于此属性的其它说明 |
表6 仿真流程信息管理模块的ItemAttrDat表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| PID | 属性编号 | 长整型 | 不允许空 |
| NID | 所属节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| casetID | 所属实例号 | 长整型 | 若空则该属性为节点属性 |
| attrName | 属性名 | 字符串 | 不允许空 |
| attrValue | 属性值 | 字符串 | 存储该属性的值 |
| Remark | 备注 | 字符串 | 关于此属性的其它说明 |
表7 仿真流程信息管理模块的ItemAttrVar表
| 字段名 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| PID | 属性编号 | 长整型 | 不允许空 |
| NID | 所属节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| casetID | 所属实例号 | 长整型 | 若空则该属性为节点属性 |
| attrName | 属性名 | 字符串 | 不允许空 |
| attrType | 属性类型 | 字符串 | 字符串型或数值型 |
| tempID | 所属模板编号 | 长整型 | 为空则为独立的特征属性 |
| tempName | 所属模板名称 | 字符串 | 为空则为独立的特征属性 |
| ownerName | 所属模板所有者 | 字符串 | 为空则为独立的特征属性 |
| description | 所属模板描述 | 字符串 | 为空则为独立的特征属性 |
表8 仿真流程信息管理模块的表AttrTemplate表
| 字段名称 | 意义 | 数据类型 | 备注 |
| dataId | 信息编号 | 字符串 | 不允许空 |
| NID | 信息所属节点编号 | 长整型 | 不允许空 |
| caseID | 信息所属实例号 | 长整型 | 若空则该信息为节点所带信息 |
| dataName | 信息名称 | 字符串 | 不允许空 |
| dataSize | 信息文件大小 | 字符串 | |
| ownerName | 信息所有者 | 字符串 | 存储该信息的创建者帐号名 |
| description | 信息描述 | 字符串 | |
| SetTime | 信息入库日期 | 字符串 | |
| validTime | 信息有效时间 | 字符串 |
表9 仿真非结构化信息维护模块的SimNStruData表。
Claims (1)
1、一种基于产品结构树的仿真流程信息建模及维护方法，其特征在于，所述方法是基于互联网，利用J2EE技术和开发平台，在网络的服务器端依次按以下步骤实现的：
步骤(1)依次按以下步骤建立一个产品结构管理模块，以建立及维护产品数据库，并以产品结构树的模式管理仿真过程中所需的产品数据信息：
步骤(1.1)使用微软公司提供的结构化查询语言数据库Microsoft SQL Server，创建仿真信息数据库SimDataManage，在其下建立存放PDM产品结构树节点，每个节点代表产品的一个零部件，根节点代表产品本身的主表Product表，设计10个列用以存放以下10个信息：零部件编号、零部件名、零部件类型、零部件设计者、零部件描述、零部件创建时间、零部件更新时间、零部件仿真任务描述、零部件所在产品结构层次、父节点编号；
步骤(1.2)开发基于企业版Java2技术的业务逻辑处理类，把业务逻辑对象的特征映射到类的数据成员，把业务逻辑对象的操作映射到类的方法成员，并封装成业务逻辑处理类包SimDataManage.PDM，以便对步骤(1.1)建立的数据表进行操作，其中含有：产品结构树操作类ProductTree，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用零部件节点，从数据库读取零部件属性，创建流程树；零部件查询操作类ProductQuery，其中至少包括以下操作：零部件单一条件模糊查询以及零部件多条件组合查询；
步骤(1.3)建立基于Web服务器的显示层动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，在页面上调用步骤(1.2)所述的业务逻辑处理类，从步骤(1.1)所建立的数据库获得或更新所需数据，并把处理结果以动态页面形式返回到客户端，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为产品结构树页面，通过调用步骤(1.2)所述产品结构树操作类显示结构树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属结构树分支以及更改右分栏零部件属性页面的显示，右分栏设置零部件属性页面、维护页面和查询页面；
步骤(2)依次按以下步骤建立一个仿真流程信息管理模块，以建立及维护仿真流程库，并以仿真流程树的模式管理仿真过程中的结构化信息：
步骤(2.1)在步骤(1.1)已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放流程树节点管理类属性的主表Item表，设计6个列用以存放以下6个信息：节点编号、节点名、节点类型、节点创建者、活动状态，该活动状态若为锁定则不可删除、节点描述，建立存放节点实例管理类属性的表ItemCase表，设计10个列用以存放以下信息：实例号、实例名称、所属节点号、实例更新者、实例状态、实例创建时间、实例有效开始时间、实例有效结束时间、活动状态、实例描述；其中每个节点代表仿真流程的每个步骤，节点的每个实例代表该步骤在每次使用该流程进行仿真时的具体实现，建立存放流程树模板的表ProcTemplate，设计6个列存放以下信息：模板编号，模板名称，模板描述，模板所有者，模板起始节点号，模板层次；
建立存放节点间关系属性的BillOfItem表，设计7个列用以存放流程树节点遍历顺序关系，包括节点编号、节点所在层次、节点顺序号、父节点编号、第一个子节点编号、下一个兄弟节点编号、上一个兄弟节点编号；
建立存放节点及其实例特征属性，即该节点所代表的仿真步骤的结构化信息的字符串型附属表ItemAttrVar表和数值型附属表ItemAttrDat表，分别包括以下6个列：属性编号、属性名、属性值、所属节点编号、所属实例编号，该实例编号若空则为节点属性、备注，属性值为数值时，该属性存储在数值型附属表中，属性值为字符串时，该属性存储在字符串型附属表中；建立存放特征属性定义及其模板的AttrTemplate表，分别包括以下6个列：属性名、属性类型、所属模板编号、所属模板名称、所属模板描述、所属模板所有者，后四项为空则为独立的特征属性；
步骤(2.2)与步骤(1.2)所述原理相同，建立仿真流程信息管理业务逻辑处理类包SimDataManage.SPM，以便对步骤(2.1)建立的数据表进行操作，其中含有：流程树操作类Process，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除、引用流程节点及其属性，添加、修改、删除实例及其属性，添加、修改、删除、引用流程模板，从数据库读取节点或实例属性，创建流程树；特征属性维护操作类AttrMaintain，其中至少包括以下操作：添加、修改、删除独立的特征属性，添加、删除特征属性模板，在特征属性模板中添加、修改、删除特征属性；查询统计操作类QueryStat，其中至少包括以下操作：流程节点模糊查询、单级下属节点统计、多级下属节点统计、单级父节点统计、多级父节点统计以及多条件组合节点精确查询；结构化数据输入输出接口操作类DataInterface，其中至少包括以下操作：导入、导出可扩展标识语言XML，Extensible Markup Language文件，获得导入XML文件物理路径，设定导出XML文件路径；
步骤(2.3)建立动态JSP页面，设置表单用来接收客户端请求，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤(2.2)所述流程树操作类显示流程树，并在节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏节点属性页面的显示，右分栏设置节点属性页面、节点维护页面、节点实例维护页面、流程模板维护页面、特征属性模板维护页面、XML信息导入导出页面、查询统计页面；
步骤(3)依次按以下步骤建立一个仿真非结构化信息维护模块，以便基于仿真流程树管理仿真过程中的非结构化信息，所述非结构化信息包括二维或三维几何模型、网格模型、仿真计算文件以及后处理结果输出文件等：
步骤(3.1)在步骤(1.1)已建立的仿真信息数据库SimDataManage中，建立存放非结构化信息属性的主表SimNStruData，分别包括以下9个列：信息编号、信息所属节点号、信息所属节点实例号，该实例号若空则为节点所带信息、信息名称、信息描述、信息文件大小、信息所有者、信息入库日期、信息有效时间；
步骤(3.2)与步骤(1.2)所述原理相同，建立仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类包SimDataManage.NSM，把业务逻辑对象映射到其中的Java类，对步骤(3.1)建立的数据表进行操作，所述类包含有：非结构信息维护操作类NStruData，其中至少包括以下操作：信息入库，即客户端上传、读取、出库，即客户端下载、删除，复制已有信息，添加、修改、删除信息属性；信息查询操作类QueryData，其中至少包括以下操作：读取流程节点或实例所带信息、信息单一条件查询、信息多条件组合查询；
步骤(3.3)建立动态JSP页面，其中主页面为左右分栏页面，左分栏为流程树页面，通过调用步骤(1.2)及(2.2)所述产品结构树与仿真流程树操作类显示结构树与其下的流程树，并在结构树节点被点击时打开、关闭下属流程树分支以及更改右分栏信息属性页面中节点所带信息属性的显示，右分栏设置以下页面：信息上传、下载、删除页面，信息属性显示、添加、修改、删除页面，信息查询页面；在右分栏的页面设置表单用来接收客户端请求，调用步骤(3.2)所述的仿真非结构化信息维护业务逻辑处理类，实现与步骤(3.1)中所建的非结构化信息表的连接并返回结果；
步骤(4)所述方法的客户端使用通用浏览器提供操作界面，运作流程如下：
(1)指定在服务器上被调用的程序，并得到远程服务器程序在客户端的代理；
(2)通过代理调用服务器程序，将参数传送到负责处理该操作的业务逻辑处理组件；
(3)业务逻辑处理组件从数据库获得所需数据并在服务器端进行处理；
(4)服务器程序将最终的处理结果返回客户应用程序；
(5)在客户端，数据被转换成为便于可视化控件使用的格式；
(6)任何对数据的修改请求都将返回给服务器程序，由服务器程序负责更新数据源。
Priority Applications (1)
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