CN111400900A - 一种面向对象的设备建模方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种面向对象的设备建模方法，该方法针对同一类的设备进行设备建模，建模信息包括设备的属性、行为和外观等信息，多个设备可以组成一个大型设备，且设备的模型也可复制扩展，避免了在组态过程中出现的大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现了降低油气管道工程的实施难度的目的。总的来说，所述面向对象的设备建模方法基于面向对象的思想进行设备建模，模型之间存在组成关系、继承/派生关系。一个设备的模型可以由多个设备模型组成，也可从已有的设备的模型中派生出一个新的模型，新模型的修改扩展不影响原有的设备模型。
Description
技术领域
本申请涉及油气管道管理技术领域，更具体地说，涉及一种面向对象的设备建模方法及系统。
背景技术
随着我国油气长输管线项目建设的日益发展，迫切的需要一个能够覆盖整个长输管线工程项目的分布式综合监控方案，利用日趋强大的软件技术以及通信技术，使整个长输管线项目中的各种控制设备能够相互协调、安全高效的运行，并且可以及时准确的反馈各种信息，使得整个工程项目处于实时的监视控制状态。
目前我国多数油气长输管线项目均采用国外的油气管道SCADA系统(SupervisoryControl And Data Acquisition，数据采集与监视控制系统)对各设备进行监控、管理和调度控制，SCADA系统直接影响到整个油气管道的正常运行，具有重大战略意义，但目前国内油气管道项目应用的SCADA系统的技术较为陈旧，这导致在组态过程中存在大量重复工作，并且容易出现遗漏，不仅导致重复工作量巨大，而且还容易出现遗漏现象，导致工程实施难度增大。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种面向对象的设备建模方法及系统，以实现基于面向对象的方法对物理设备进行建模的目的，避免在组态过程中出现大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现降低油气管道工程的实施难度的目的。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种面向对象的设备建模方法，包括：
对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
可选的，所述对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型包括：
对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型。
可选的，所述将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模之后还包括：
对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
可选的，所述对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化之后还包括：
在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
一种面向对象的设备建模系统，包括：
第一建模模块，用于对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
第二建模模块，用于对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
第一关联模块，用于将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
可选的，所述第一建模模块对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型具体用于，
对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型。
可选的，还包括：
第一实例化模块，用于对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
第二实例化模块，用于对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
可选的，还包括：
第二关联模块，用于在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种面向对象的设备建模方法及系统，其中，所述面向对象的设备建模方法针对同一类的待处理物理设备进行设备建模，建模信息包括待处理物理设备的属性、行为和外观等信息，多个待处理物理设备可以组成一个大型设备，且待处理物理设备的模型也可复制扩展，避免了在组态过程中出现的大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现了降低油气管道工程的实施难度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种面向对象的设备建模方法的流程示意图；
图2为本申请的另一个实施例提供一种面向对象的设备建模方法的流程示意图；
图3为本申请的又一个实施例提供一种面向对象的设备建模方法的流程示意图；
图4为本申请的再一个实施例提供一种面向对象的设备建模方法的流程示意图；
图5为本申请的一个实施例提供一种面向对象的设备建模系统的结构示意图；
图6为本申请的另一个实施例提供一种面向对象的设备建模系统的结构示意图；
图7为本申请的又一个实施例提供一种面向对象的设备建模系统的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中我国多数油气长输管线项目均采用国外的油气管道SCADA系统对各设备进行监控、管理和调度控制，但当前应用的SCADA系统产品技术陈旧，升级成本高等问题日益突出，开展自主的国产化SCADA系统研究势在必行。
发明人研究发现，在油气管道工程，特别是在油气长输管线工程中，存在大量的同类型设备，例如储油罐、流量计、电磁阀等，每个设备都需要关联一批变量，通过这一批变量采集传输数据。同类型的设备所关联的变量基本相同，但现今应用的SCADA系统都是基于变量进行系统架构设计的，这就导致在组态过程中存在大量重复工作，并且变量与变量之间无法直观的表现其物理从属关系；当改变设备的某一动态特性时，需要对所有同类型设备逐一进行更改，不但导致重复工作量巨大，而且容易出现遗漏，导致工程实施难度增大。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种面向对象的设备建模方法，包括：
对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
所述面向对象的设备建模方法针对同一类的待处理物理设备进行设备建模，建模信息包括待处理物理设备的属性、行为和外观等信息，多个待处理物理设备可以组成一个大型设备，且待处理物理设备的模型也可复制扩展，避免了在组态过程中出现的大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现了降低油气管道工程的实施难度的目的。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种面向对象的设备建模方法，如图1所示，包括：
S101：对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
S102：对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
S103：将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
所述面向对象的设备建模方法针对同一类的待处理物理设备进行设备建模，建模信息包括待处理物理设备的属性、行为和外观等信息，多个待处理物理设备可以组成一个大型设备，且待处理物理设备的模型也可复制扩展，避免了在组态过程中出现的大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现了降低油气管道工程的实施难度的目的。
总的来说，所述面向对象的设备建模方法基于面向对象的思想进行设备建模，模型之间存在组成关系、继承/派生关系。一个待处理物理设备的模型可以由多个设备模型组成，也可从已有的待处理物理设备的模型中派生出一个新的模型，新模型的修改扩展不影响原有的待处理物理设备模型。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述面向对象的设备建模方法包括：
S201：对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
S202：根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
S203：根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型；
S204：对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
S205：将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
所述待处理物理设备的属性信息可以包括设备类型、设备型号、设备规格、设备图形和设备的技术参数等能够与其他待处理物理设备明显区别的信息。
所述待处理物理设备的行为信息可以包括设备的执行动作和设备的操作方法等信息。
所述待处理物理设备的外观可以是待处理物理设备的立体外观或平面外观等信息。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图3所示，所述面向对象的设备建模方法包括：
S301：对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
S302：根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
S303：根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型；
S304：对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
S305：将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
S306：对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
S307：对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
在本实施例中，在对所述待处理物理设备的面向对象的建模过程完成之后，还对待处理物理设备的各个模型进行实例化，以为后续的应用奠定基础。
所述实例化是指对建模进行实例化，即是对实际的设备根据该设备类型模型进行实例化，该过程与类对象化的过程相类似。。
在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，如图4所示，所述面向对象的设备建模方法包括：
S401：对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
S402：根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
S403：根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型；
S404：对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
S405：将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
S406：对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
S407：对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
S408：在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
在本实施例中，当属性模型和行为模型实例化完成后，还在流程图中对外观模型进行实例化，使得数据跟设备图形关联起来，在此过程中，还可以将建模信息固化在控制系统软件中，在新项目实施时，如果存在同类型设备，可以直接使用已经建模好的模型进行实例化使用，极大的缩短了工程的实施周期。
此外，所述流程图是指在对待处理物理设备进行管理过程中，用于显示实时数据、动态、报警等各类信息的图形化界面。
下面对本申请实施例提供的一种面向对象的设备建模系统进行描述，下文描述的设备建模系统可与上文描述的面向对象的设备建模方法相互对应参照。
相应的，本申请实施例提供了一种面向对象的设备建模系统，如图5所示，包括：
第一建模模块100，用于对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
第二建模模块200，用于对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
第一关联模块300，用于将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
可选的，所述第一建模模块100对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型具体用于，
对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型。
可选的，如图6所示，所述面向对象的设备建模系统还包括：
第一实例化模块400，用于对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
第二实例化模块500，用于对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
可选的，如图7所示，所述面向对象的设备建模系统还包括：
第二关联模块600，用于在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
综上所述，本申请实施例提供了一种面向对象的设备建模方法及系统，其中，所述面向对象的设备建模方法针对同一类的待处理物理设备进行设备建模，建模信息包括待处理物理设备的属性、行为和外观等信息，多个待处理物理设备可以组成一个大型设备，且待处理物理设备的模型也可复制扩展，避免了在组态过程中出现的大量重复工作，以及容易出现遗漏的问题，实现了降低油气管道工程的实施难度的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种面向对象的设备建模方法，其特征在于，包括：
对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
2.根据权利要求1所述的面向对象的设备建模方法，其特征在于，所述对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型包括：
对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型。
3.根据权利要求1所述的面向对象的设备建模方法，其特征在于，所述将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模之后还包括：
对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
4.根据权利要求3所述的面向对象的设备建模方法，其特征在于，所述对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化之后还包括：
在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
5.一种面向对象的设备建模系统，其特征在于，包括：
第一建模模块，用于对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型；
第二建模模块，用于对所述待处理物理设备的外观进行建模，以获得所述待处理物理设备的外观模型；
第一关联模块，用于将所述待处理物理设备的属性模型、所述待处理物理设备的行为模型和所述待处理物理设备的外观模型关联起来，以完成对所述待处理物理设备的建模。
6.根据权利要求5所述的面向对象的设备建模系统，其特征在于，所述第一建模模块对待处理物理设备的属性和行为进行分析和建模，以获得所述待处理物理设备的属性模型和行为模型具体用于，
对待处理物理设备进行分析，以获取所述待处理物理设备的属性信息和行为信息；
根据所述待处理物理设备的属性信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的属性模型；
根据所述待处理物理设备的行为信息进行建模，以获取所述待处理物理设备的行为模型。
7.根据权利要求5所述的面向对象的设备建模系统，其特征在于，还包括：
第一实例化模块，用于对所述待处理物理设备的属性模型进行实例化，以获得表征所述待处理物理设备的结构类型变量；
第二实例化模块，用于对所述待处理物理设备的行为模型进行实例化。
8.根据权利要求7所述的面向对象的设备建模系统，其特征在于，还包括：
第二关联模块，用于在流程图中实例化所述待处理物理设备的外观模型，并将实例化后的外观模型与所述结构类型变量关联起来。
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