CN113935122A - 一种安全阀总装设计系统、方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全阀总装设计系统、方法、设备及介质，所述系统设置规则型数据库和方案累积型数据库，对于标准化产品，调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案；对于非标准化产品，选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，经过人工修改完善后，生成完全满足设计要求的设计方案。该基于数据库的安全阀总装设计工作模式，能够实现快速设计，大幅度提高设计效率和设计质量。

Description

一种安全阀总装设计系统、方法、设备及介质

技术领域

本发明属于辅助设计技术领域，特别涉及一种安全阀总装设计系统、方法、设备及介质。

背景技术

数字化技术在各个工业领域已经得到了广泛应用，安全阀实现数字化设计是这一传统机械产品实现数字化转型的重要基础。安全阀总装设计是安全阀设计的一个环节，其工作内容为：设计人员根据设计输入要求，编制物料清单、绘制总装结构简图。当前，已经形成了一套成熟的设计方法和设计规则，并针对标准化产品，即常用结构型式和规格的产品，完成了设计工作，形成了标准化的设计方案。设计人员可以根据客户的具体设计要求，选择相应的标准化设计方案。

然而，当前安全阀总装设计，存在以下问题：

(1)设计规则和标准化产品的设计方案是以纸质和电子文档方式记录保存，设计人员需要通过人工查阅后选择最优的设计方案，设计质量水平受限于设计师对设计规则和标准化设计方案的理解掌握程度，存在设计质量风险隐患。

(2)虽然形成了标准化的设计方案，但是每次设计时，设计人员还是要用办公软件手工输入工况参数，在标准化设计方案基础上编辑修改，形成设计输出文件(包括物料清单和总装结构简图)，容易出现录入性设计错误。由于工况参数全部是人工录入和编辑，所以设计效率也很低，设计人员的精力都消耗在这些大量的、重复性的设计任务中。

(3)设计方案虽然是电子文档，但是分散在各个设计人员的计算机中，没有集中化、结构化存储，知识积累和重用受限。一旦设计人员调离岗位，其编制的设计文件很难查找。

总之，由于缺乏安全阀总装设计系统，无法实现快速、规范化、自动化设计，影响了安全阀设计的质量和工作效率，也无法对技术成果进行有效管理。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种安全阀总装设计系统、方法、设备及存储介质，辅助设计人员快速完成安全阀总装设计工作，以解决现有安全阀总装设计质量不可控、工作效率偏低、技术成果可复用性差等问题。

本发明提供的技术方案如下：

第一方面，一种安全阀总装设计系统，包括数据库管理模块、设计输入接口模块、标准化产品自动判断模块、总装设计功能模块和报表输出模块；

所述数据库管理模块，包括规则型数据库和方案累积型数据库，所述规则型数据库用于存储和维护标准化产品的设计方案，所述方案累积型数据库用于存储和维护已设计的所有产品的设计方案；

所述设计输入接口模块，用于与安全阀选型软件建立数据接口，将选型相关数据输入到系统中，作为设计依据；

所述标准化产品自动判断模块，用于根据输入的选型相关数据判断当前需设计的产品是标准化产品还是非标准化产品；

所述总装设计功能模块，用于针对标准化产品，调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案；针对非标准化产品，选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，并接收外部设计输入，生成完全满足设计要求的设计方案；

所述报表输出模块，用于调用设计结果，按照事前固化的文件格式，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

第二方面，一种安全阀总装设计方法，采用第一方面所述的安全阀总装设计系统，包括如下步骤：

通过设计输入接口模块从安全阀选型软件获取选型相关数据，作为设计输入参数；

通过标准化产品判断模块对设计输入参数采用排除法进行逐一排查，判断其是否符合标准化产品特征；

判断为标准化产品的，总装设计功能模块调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案，形成物料清单和总装结构简图；

判断为非标准化产品的，总装设计功能模块选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，并接收外部设计输入，生成完全满足设计要求的设计方案；

判断为非标准化产品且之前也没有类似设计经验的，进行完全的人工设计；

通过报表输出模块调用设计结果，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

第三方面，一种安全阀总装设计设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施第三方面的安全阀总装设计方法。

第四方面，一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施第三方面所述的安全阀总装设计方法。

根据本发明提供的一种安全阀总装设计系统，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种安全阀总装设计系统及方法，建立了一个全新的设计工作模式—基于数据库的安全阀总装设计半自动化工作模式。对于标准化产品，系统可以自动完成设计工作，形成完整设计方案；对于非标准化产品，系统也可以给出参考设计方案，辅助设计人员开展工作，实现快速设计，大幅度提高设计效率和设计质量；

(2)本发明提供的一种安全阀总装设计系统及方法，安全阀产品总装设计数据库为开放式、可扩展的，实现了对安全阀技术成果的有效管理，且随着录入的设计方案的增加，非标准化产品的设计效率将会随之提高。

附图说明

图1为规则型数据库确定物料清单的工作原理图；

图2为规则型数据库确定总装结构简图的工作原理图；

图3为方案累积型数据库确定设计方案的工作原理图；

图4为标准化产品判断模块工作流程图；

图5为基于数据库的安全阀总装设计工作流程图。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明的第一方面，提供了一种安全阀总装设计系统，包括数据库管理模块、设计输入接口模块、标准化产品自动判断模块、总装设计功能模块和报表输出模块；

所述数据库管理模块，包括规则型数据库和方案累积型数据库，所述规则型数据库用于存储和维护标准化产品的设计方案，所述方案累积型数据库用于存储和维护已设计的所有产品的设计方案；数据库是支撑系统实施自动化设计、实现技术成果复用的基础；

所述设计输入接口模块，用于与安全阀选型软件建立数据接口，将选型相关数据输入到系统中，作为设计依据；

所述标准化产品自动判断模块，用于根据输入的选型相关数据判断当前需设计的产品是标准化产品还是非标准化产品；

所述总装设计功能模块，用于针对标准化产品，调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案；针对非标准化产品，选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，并接收外部设计输入，生成完全满足设计要求的设计方案；

所述报表输出模块，用于调用设计结果，按照事前固化的文件格式，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

(一)对于数据库管理模块。

系统中数据库包括方案累积型数据库和规则型数据库。数据库管理模块实现了对上述数据库的管理维护。

(1)规则型数据库

规则型数据库保存有若干已经提前设计好的标准化产品的设计方案，包括物料清单库及物料清单选用确定准则表、总装结构简图库及总装结构简图选用确定准则表。

如图1所示，物料清单库中存储有若干标准化产品的物料清单，物料清单中存储有某一标准化产品的所有装配零件的图号，每张物料清单有一个唯一的物料清单号。物料清单选用确定准则表中存储有物料清单号、以及每个物料清单号对应的一组技术参数，技术参数包括结构型式、公称通径、公称压力、整定压力、工作温度、阀体材料、阀座材料、弹簧材料、波纹管材料等，且是唯一对应关系。通过技术参数检索物料清单选用确定准则表，就可以确定出唯一一个物料清单号，通过此物料清单号，就可以从物料清单库中选择确定出唯一一个物料清单。

如图2所示，总装结构简图库中存储有若干标准化产品的总装结构简图，每张总装结构简图有一个编号。总装结构简图选用确定准则表中存储有总装结构简图编号、以及每个总装结构简图编号对应的一组技术参数，技术参数包括结构型式、公称通径、公称压力等，且是唯一对应关系。通过技术参数检索总装结构简图选用确定准则表，就可以确定出唯一一个总装结构简图编号，通过此总装结构简图编号，就可以从总装结构简图库中选择确定出唯一一个总装结构简图。

该规则型数据库可以进行查询、修改、增添、删除等操作。

(2)方案累积型数据库

如图3所示，方案累积型数据库存储有过往的所有产品设计方案(包括物料清单、总装结构简图)和技术参数归纳表。每个产品设计方案以总图号作为唯一索引编号。技术参数归纳表中存储有总图号及产品设计方案的全部技术参数，其中，技术参数包括结构型式、公称通径、公称压力、整定压力、工作温度、阀体材料、阀座材料、弹簧材料、波纹管材料等。通过选择技术参数进行检索，就可以确定出总图号，进而通过总图号，就可以查询到相应的设计方案。

(二)设计输入接口模块

总装设计系统通过设计输入接口模块建立与选型软件的数据接口。选型软件根据工况参数和性能要求，能够确定安全阀选型结果。设计输入接口模块与安全阀选型软件建立数据连接，将选型相关数据导入到本系统中，作为设计依据。其中，选型相关数据包括工况参数(如整定压力、工作温度等)、性能要求(如超过压力、启闭压差等)和选型结果(如结构型式、型号、公称通径、公称压力、阀体材料、阀座材料、弹簧材料、波纹管材料等)。

(三)标准化产品判断模块

标准化产品判断模块，用于根据输入的选型相关数据判断当前需设计的产品是标准化产品还是非标准化产品；具体地，如图4所示，建立了标准化产品的参数特征库，该参数特征库可以进行查询、修改、增添、删除等操作。将输入的选型相关数据与参数特征库中的所有技术参数进行逐一排查，确定是否符合标准化产品的参数特征，如果有一项不符合，则定义当前需设计的产品为非标准化产品，符合的再检查下一个输入的选型相关数据，只有全部输入的选型相关数据都符合，才被定义为标准化产品，可以采用标准化的设计方案。

参数特征库中存储有确定标准化产品的技术参数，包括结构型式、公称通径、公称压力、整定压力、工作温度、超过压力、启闭压差、阀体材料、阀座材料、弹簧材料、波纹管材料等，针对输入的选型相关数据，采用排除法对各个参数进行逐一排查，如先检查结构型式是否符合标准化产品的参数特征，如果不符合则定义为非标准化产品，符合的再检查下一个输入的选型相关数据，只有全部输入的选型相关数据都符合，才被定义为标准化产品。

进一步地，所述输入的选型相关数据不少于所述参数特征库中存储的技术参数，以满足逐一排查的要求。

(四)总装设计功能模块

总装设计工作包括编制物料清单和总装结构简图两项工作。按照实现方式分为全自动化设计模式、半自动化设计模式和人工设计模式，根据上述标准化产品判断的结果选择不同的模式。

判断为标准化产品的，总装设计功能模块调用规则型数据库，利用规则型数据库自动完成设计工作；整个过程不需要人为干预，实现了全自动设计。对于标准化的产品，总装设计不是依赖于设计人员个体的专业知识，而是基于系统中的规则型数据库。通过调用前述的规则型数据库，对具体的产品设计过程提供规范约束，自动生成完全满足设计要求的设计方案并在界面上展示。

对于非标准化产品，总装设计功能模块提供参考设计方案查询界面，设计人员选择查询参数，如结构型式、公称通径、公称压力、整定压力范围、工作温度、阀体材料等条件，输入参数数值，通过选择查询规则型数据库或是方案累积型数据库，总装设计功能模块会从相应数据库中查找符合查询条件的设计方案，并在界面上展示。

对于规则型数据库，查询参数与物料清单确定准则表或总装结构简图选用确定准则表中技术参数对应，用于分别与物料清单确定准则表和总装结构简图选用确定准则表匹配，查找符合查询条件的设计方案。

对于方案累积型数据库，输入的查询参数属于技术参数归纳表中技术参数，通过匹配技术参数归纳表，查找符合查询条件的设计方案。

如果是查询规则型数据库，系统会给出唯一一个参考设计方案。如果是查询方案累积型数据库，系统会给出多个如10个参考设计方案，设计人员可以通过补充查询条件再筛选，也可以直接人工选择。设计人员在这些参考方案的基础上进行修改完善，形成最终设计方案，实现了半自动设计。

只有完全非标准化、之前也没有类似设计经验的产品，才进行完全的人工设计。

对于非标准化产品，形成的设计结果也以数据库的形式存储到方案累积型数据库中。

根据本发明的第二方面，提供了一种安全阀总装设计方法，采用第一方面所述的安全阀总装设计系统，如图5所示，包括如下步骤：

(1)设计输入

设计输入是开展设计工作的依据和要求，通过设计输入接口模块从安全阀选型软件获取选型相关数据，作为设计输入参数；

(2)标准化产品自动判断

标准化产品判断模块对设计输入参数采用排除法进行逐一排查，判断其是否符合标准化产品特征，该产品是否可以采用标准化产品设计方案；

(3)总装设计

按照实现方式分为全自动化设计模式、半自动化设计模式和人工设计模式，根据上述第二步的结果选择不同的模式。

判断为标准化产品的，总装设计功能模块调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案，形成物料清单和总装结构简图。整个过程不需要人为干预，实现了全自动设计。

判断为非标准化产品的，总装设计功能模块提供参考设计方案。参考设计方案的获取有两种方式。第一种是总装设计功能模块依据规则型数据库提供与产品具有某些共同特征的标准化设计方案；第二种是总装设计功能模块从方案累积型数据库中查找与产品类似的设计方案。设计人员在这些参考方案的基础上进行修改完善，形成最终设计方案，实现了半自动设计。

只有完全非标准化、之前也没有类似设计经验的产品，才进行完全的人工设计。

(4)报表输出

报表输出模块调用设计结果，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

第三方面，一种安全阀总装设计设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施第三方面的安全阀总装设计方法。

第四方面，一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施第三方面所述的安全阀总装设计方法。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种安全阀总装设计系统，其特征在于，包括数据库管理模块、设计输入接口模块、标准化产品自动判断模块、总装设计功能模块和报表输出模块；

所述数据库管理模块，包括规则型数据库和方案累积型数据库，所述规则型数据库用于存储和维护标准化产品的设计方案，所述方案累积型数据库用于存储和维护已设计的所有产品的设计方案；

所述设计输入接口模块，用于与安全阀选型软件建立数据接口，将选型相关数据输入到系统中，作为设计依据；

所述标准化产品自动判断模块，用于根据输入的选型相关数据判断当前需设计的产品是标准化产品还是非标准化产品；

所述总装设计功能模块，用于针对标准化产品，调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案；针对非标准化产品，选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，经过人工修改完善后，生成完全满足设计要求的设计方案；

所述报表输出模块，用于调用设计结果，按照事前固化的文件格式，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

2.根据权利要求1所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，所述规则型数据库中标准化产品的设计方案包括物料清单库及物料清单选用确定准则表、总装结构简图库及总装结构简图选用确定准则表；

物料清单库中存储有若干标准化产品的物料清单，每张物料清单有一个唯一的物料清单号；物料清单选用确定准则表中，每个物料清单号对应一组技术参数，且是唯一对应关系；

总装结构简图库中存储有若干标准化产品的总装结构简图，每张总装结构简图有一个编号；在总装结构简图选用确定准则表，每个总装结构简图编号对应一组技术参数，且是唯一对应关系。

3.根据权利要求1所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，所述方案累积型数据库中存储有产品设计方案和技术参数归纳表，每个产品设计方案包括物料清单和总装结构简图，以总图号作为唯一索引编号；技术参数归纳表中存储有总图号及产品的全部技术参数。

4.根据权利要求1所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，所述设计输入接口模块输入的选型相关数据包括：工况参数、性能要求和选型结果，其中，所述工况参数和性能要求是所述选型软件的输入，所述选型结果是所述选型软件的输出。

5.根据权利要求1所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，所述标准化产品判断模块，用于建立标准化产品的参数特征库，将输入的选型相关数据与参数特征库中的所有技术参数进行逐一排查，判断当前需设计的产品是标准化产品还是非标准化产品，只有全部输入的选型相关数据都符合，才被定义为标准化产品。

6.根据权利要求1所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，所述总装设计功能模块，针对非标准化产品，提供参考设计方案查询界面，依据选择的查询参数和输入的参数数值，通过查询规则型数据库或是方案累积型数据库，查找符合查询条件的设计方案。

7.根据权利要求6所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，对于规则型数据库，查询参数与物料清单确定准则表或总装结构简图选用确定准则表中技术参数对应，用于分别与物料清单确定准则表和总装结构简图选用确定准则表匹配，查找符合查询条件的设计方案。

8.根据权利要求6所述的安全阀总装设计系统，其特征在于，对于方案累积型数据库，输入的查询参数属于技术参数归纳表中技术参数，通过匹配技术参数归纳表，查找符合查询条件的设计方案。

9.一种安全阀总装设计方法，其特征在于，采用权利要求1至8之一所述的安全阀总装设计系统，包括如下步骤：

通过设计输入接口模块从安全阀选型软件获取选型相关数据，作为设计输入参数；

通过标准化产品判断模块对设计输入参数采用排除法进行逐一排查，判断其是否符合标准化产品特征；

判断为标准化产品的，总装设计功能模块调用规则型数据库，经参数匹配后自动生成一个完全满足设计要求的设计方案，形成物料清单和总装结构简图；

判断为非标准化产品的，总装设计功能模块选择调用规则型数据库或方案累积型数据库，提供符合查询条件的若干参考设计方案，经过人工修改完善后，生成完全满足设计要求的设计方案；

判断为非标准化产品且之前也没有类似设计经验的，进行完全的人工设计；

通过报表输出模块调用设计结果，自动生成总装技术文件，包括物料清单和总装结构简图。

10.一种安全阀总装设计设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施权利要求9所述的安全阀总装设计方法。

11.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施权利要求9所述的安全阀总装设计方法。

Images