CN114417640B - 一种可视化计算请求式计算方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可视化计算请求式计算方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；通过计算模型进行性能试验计算；得到性能试验计算结果并展示。本发明的目的在于针对上述现有技术中性能试验计算效率低下的问题，基于已经在电厂部署的可以进行在线和离线性能指标计算的可视化计算平台，在已有的计算模型之上进行性能试验，简化性能试验方法并提升性能试验计算效率。
Description
技术领域
本发明涉及电信号数据处理技术领域，具体涉及一种可视化计算请求式计算方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
性能试验对工业企业生产优化和运行指导具有重要的指导作用，一般情况下，工业企业会在停产间隙来进行一系列的性能试验。但这种方法会影响生产和耗费大量人力物力，同时会加大设备运行安全风险，而且在有些场景例如火电厂，在实际环境中进行性能试验几乎不可能。在一些领域，可以通过公式、模型的计算来模拟实际环境中的性能试验，但这种传统的通过数据建模仿真计算方法，复杂度太高，欠缺灵活性，效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中性能试验计算效率低下的问题，基于已经在电厂部署的可以进行在线和离线性能指标计算的可视化计算平台，提供一种可视化计算请求式计算方法、系统、设备及存储介质，该方法在已有的计算模型之上进行性能试验，简化性能试验方法并提升性能试验计算效率。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种可视化计算请求式计算方法，包括以下步骤：
获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
通过计算模型进行性能试验计算；
得到性能试验计算结果并展示产生输出结果后的参数I/O列表。
作为本发明的进一步改进，所述的计算任务有在线、离线、请求式三种模式，在线与离线计算任务分别对应实时与历史性能指标计算，性能指标计算结果写回实时数据库；请求式计算任务对应性能试验，性能试验结果不写回实时数据库，通过计算任务监控工具展示结果。
作为本发明的进一步改进，所述的计算模型参数I/O列表包含计算任务下所有计算模型的全部输入点与输出点所对应的名称以及描述，名称与描述一一对应。
作为本发明的进一步改进，所述的设定参数包括条件参数与输入参数；其中条件参数包括计算起始时间、计算结束时间与计算间隔；输入参数包括所有输入点的数据类型与修正数值，输出点不可设定；
所述条件参数中起始时间与结束时间界定计算任务范围即取值范围，计算间隔界定计算任务周期即计算次数，从起始时间开始，每隔计算间隔的时间计数一次；
所述输入参数中输入点的数据类型包括样本值、平均值和最值，样本值为获取当前计算结束时间的历史值，平均值为获取当前计算区间的平均值，最值为获取当前计算区间的最大或最小值；修正数值为可选项，设定后在计算任务开始后会替换对应的输入点数值。
作为本发明的进一步改进，所述通过计算模型进行性能试验计算具体包括：所述可视化计算平台在接收到计算任务对应的设定参数后，根据设定参数在实时数据库中获取相应时间段内相应数据类型的输入数值，若输入数值存在修正数值，则为修正模式，用修正数值替换相应的输入数值，然后通过计算模型进行计算；若输入数值未设定修正数值，则为缺省模式，直接通过计算模型进行计算。
作为本发明的进一步改进，所述可视化计算平台包括了计算模块管理工具、计算模型组态工具、计算任务监控工具及计算服务管理工具；
所述的计算模块管理工具用于计算模块的建立与修改，将数学、热力学算法模型图形化为计算模块，每个模块包括算法名称与算法的I/O点；
所述的计算模型组态工具用于计算模型的构建，将计算模块管理工具生成的计算模块通过I/O点连接组态形成计算逻辑图，并在输入点与输出点配置实时数据库测点，最终自动生成拓扑结构构建计算模型；
所述的计算任务监控工具用于计算任务的创建与用户交互，一个计算任务包含一个或多个计算模型，通过唯一的计算任务名来标识，创建后上传到计算服务；用户交互包括计算任务参数设定，请求式计算参数I/O列表与计算结果展示；
所述的计算服务管理工具用于管理可视化计算服务，包括计算任务的生成与运行，将计算模型组态工具构建的计算模型生成相应的计算任务，运行后根据计算任务需求，从实时数据库中读写数据。
作为本发明的进一步改进，所述通过计算模型进行性能试验计算，计算开始后还包括：根据计算任务周期，进行一次或多次计算，全部计算完成后结束此次计算任务，并展示产生输出结果后的参数I/O列表，结果被保存在计算任务监控工具用于后续查看与对比。
一种可视化计算请求式计算系统，包括：
获取模块，用于获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
计算模块，用于通过计算模型进行性能试验计算；
展示模块，用于得到性能试验计算结果并展示。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
相较于现有技术，本发明有如下的有益效果：
本发明在现有的可视化计算平台与组态好的计算模型基础上，只需要创建请求式计算任务，通过设定简单的条件参数与需要修正的输入参数后启动任务，就可以自动从实时数据库中获取历史数据进行计算，免去了人工建模与数据统计的步骤，极大简化性能试验操作。相比传统的设备性能试验与数据建模仿真方法，节约了大量的时间，可将热力试验人员和生产管理人员从繁重的计算统计工作中解脱出来，同时所获得的数据实时性强，准确性高。
进一步的，本发明可以通过调整输入点所获取的数据类型，来满足不同的计算要求，可以有效适用于多种性能试验场景，适应性强。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种可视化计算请求式计算方法流程示意图；
图2为本发明的可视化计算平台运行结构示意图；
图3为本发明一种可视化计算请求式计算系统结构示意图；
图4为本发明优选实施例电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下结合具体实施方式与附图对本发明进一步详细说明。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种可视化计算请求式计算方法，包括以下步骤：
获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
通过计算模型进行性能试验计算；
得到性能试验计算结果并展示。
相比传统的设备性能试验与数据建模仿真方法，本发明请求式计算采用极少的设定参数，条件一旦得到满足，试验自动开始，试验结束后展示并保存结果。节约了大量的时间，可将电厂中的热力试验人员和生产管理人员从繁重的计算统计工作中解脱出来，同时所获得的数据实时性强，准确性高。
以下结合附图对本发明进行详细说明。
参见图1，本发明一种可视化计算请求式计算方法的一种实施例，包括以下步骤：
步骤S11：在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务，所述可视化计算平台包括了计算模块管理工具M1、计算模型组态工具M2、计算任务监控工具M3及计算服务管理工具M4。
参见图2，具体的，计算模块管理工具M1用于计算模块的建立与修改，将数学、热力学算法模型图形化为计算模块，每个模块包括算法名称与算法的I/O点。
计算模型组态工具M2用于计算模型的构建，将计算模块管理工具M1生成的计算模块通过I/O点连接组态形成计算逻辑图，并在输入点与输出点配置实时数据库测点，最终自动生成拓扑结构构建计算模型。
计算任务监控工具M3用于计算任务的创建与用户交互，一个计算任务可以包含一个或多个计算模型，通过唯一的计算任务名来标识，创建后上传到计算服务；用户交互包括计算任务参数设定，请求式计算参数I/O列表与计算结果展示。请求式计算可以直接在现有的计算模型上创建计算任务，从计算模型组态工具M2获取参数I/O列表后，通过参数设定，将计算任务和参数一起上传到计算服务管理工具M4。
计算服务管理工具M4用于管理可视化计算服务，包括计算任务的生成与运行，将计算模型组态工具M2构建的计算模型根据计算任务监控工具M3的上传信息生成相应的计算任务，运行后根据计算任务需求，从实时数据库中读写数据，请求式计算仅获取数据，结果不写回实时数据库，通过计算任务监控工具M3展示结果。
步骤S12：根据计算任务获取对应计算模型参数I/O列表。
具体的，计算模型参数I/O列表包含了计算任务下所有计算模型的全部输入点与输出点所对应的名称以及描述，名称与描述一一对应。参数I/O表列出了全部的输入输出点名称与描述，一方面可以确认需要关注的点，另一方面为了方便后续设定输入参数和显示输出结果。
步骤S13：设定计算任务条件参数与输入参数，启动计算任务。
具体的，条件参数与输入参数为计算任务开始前用户所设定。其中条件参数包括计算起始时间、计算结束时间与计算间隔；输入参数包括所有输入点的数据类型与修正数值。
其中，条件参数中起始时间与结束时间界定了计算任务范围，即取值范围，计算间隔界定计算任务周期即计算次数，从起始时间开始，每隔计算间隔的时间计数一次。
例如，一次性能试验一般选取一段1小时时间，计算间隔为结束时间减去起始时间，即1小时时间，此时计算次数为一次；
其中，输入参数中输入点的数据类型包括样本值、平均值和最值等，样本值为获取当前计算结束时间的历史值，平均值为获取当前计算区间的平均值，最值为获取当前计算区间的最大或最小值。修正数值可不设定，也可设定多个，设定后在计算任务开始后会替换对应的输入点数值。性能试验一般全部选取平均值，数据获取均为计算区间内的起始时间到结束时间内的历史数据平均值。
步骤S14：向可视化计算服务上传计算任务所有设定参数。
具体的，输入参数仅输入点可以设定，输出点均不可设定，输出点仅供计算前列表展示与计算后结果显示。
步骤S15：计算服务根据设定从实时数据库中获取计算模型输入值，进行计算。
具体的，可视化计算服务在接收到计算任务设定参数后，会根据设定参数在实时数据库中获取相应时间段内相应数据类型的输入数值，若输入数值存在修正数值，则为修正模式，用修正数值替换相应的输入数值，然后通过计算模型进行计算；若输入数值未设定修正数值，则为缺省模式，直接通过计算模型进行计算。缺省模式为性能试验提供了一个参照值，可以等同于那个时段的性能计算平均值结果，因此可以作为标准来调整修正值进一步达到性能试验的目的。
步骤S16：获得性能试验计算结果并展示，停止计算任务。
具体的，计算开始后，根据计算任务周期，进行一次或多次计算，全部计算完成后结束此次计算任务，并展示产生输出结果后的参数I/O列表，结果被保存在计算任务监控工具M3以便后续查看与对比。
如图3所示，本发明还提供一种可视化计算请求式计算系统，包括：
获取模块，用于获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
计算模块，用于通过计算模型进行性能试验计算；
展示模块，用于得到性能试验计算结果并展示。
实施例
本发明在自主研发的可视化计算平台中的请求式计算模块中得到应用，在可视化计算模型建立的基础上，通过创建请求式计算任务来进行性能试验，目前已在多个火电厂实施，以下通过实际案例对本发明的实施效果加以验证：
如果要对火电厂2号机组的锅炉热效率进行性能试验，此时前提为2号机组的锅炉计算模型已经被构建好，其中包含了锅炉热效率的计算，并且可以正常进行实时、历史性能计算。具体过程如下：
首先，在可视化计算平台上创建计算任务，一般计算任务名为“Bolier2|Request”，表示为2号机组锅炉的请求式计算；
创建后通过任务名获取到2号机组锅炉的计算模型参数I/O列表，关注所有与锅炉热效率相关的I/O列表，锅炉热效率作为输出点一般由多个损失综合计算，包括了排烟损失、散热损失、化学未完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、灰渣物理热损失、石灰石脱硫热损失与不计入损失，这些损失既作为锅炉热效率的输入点同时也作为输出点，分别通过含碳量、氧气量、发热量、温度等参数综合计算，这些参数作为输入点一部分通过传感器采集存储在实时数据库中，一部分也作为输出点通过其他计算得到；
其次，设定计算任务条件参数，设定起始时间为“2021-12-21 00:00:00”，结束时间为“2021-12-22 00:00:00”，计算间隔24小时；设定输入参数，数据类型采用默认平均值，输入排烟温度的修正数值，随后启动计算任务；
计算服务根据设定自动从实时数据库中获取输入点的平均值，并修正排烟温度数值，进行计算。
整个过程从获取数值到计算完成只需要很短的时间，计算完成后列出计算结果，此时一次锅炉热效率性能试验完成，需要进行多次试验，只需要修改对应参数启动计算任务即可。
请求式计算采用极少的设定参数，条件一旦得到满足，试验自动开始，试验结束后展示并保存结果。相比传统的设备性能试验与数据建模仿真方法，节约了大量的时间，可将热力试验人员和生产管理人员从繁重的计算统计工作中解脱出来，同时所获得的数据实时性强，准确性高。
由此可见，在火电厂中，生产设备的大量实时状态信息都会经过采集存储在实时数据库中，已经广泛部署有可视化计算平台用于性能指标计算，基于这些平台以及生产实时数据，只需要具有热电专业背景的人员，就可以可视化的构建计算逻辑图来完成性能指标的在线和离线计算。在现有的可视化计算平台与构建好的计算模型之上，可以进一步来实现性能实验。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
如图4所示，本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
通过计算模型进行性能试验计算；
得到性能试验计算结果并展示。
本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
所述可视化计算请求式计算方法包括以下步骤：
获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
通过计算模型进行性能试验计算；
得到性能试验计算结果并展示。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
通过计算模型进行性能试验计算；
得到性能试验计算结果并展示产生输出结果后的参数I/O列表；
所述的设定参数包括条件参数与输入参数；
其中，条件参数包括计算起始时间、计算结束时间与计算间隔；输入参数包括所有输入点的数据类型与修正数值，输出点不可设定；
所述条件参数中起始时间与结束时间界定计算任务范围即取值范围，计算间隔界定计算任务周期即计算次数，从起始时间开始，每隔计算间隔的时间计数一次；
所述输入参数中输入点的数据类型包括样本值、平均值和最值，样本值为获取当前计算结束时间的历史值，平均值为获取当前计算区间的平均值，最值为获取当前计算区间的最大或最小值；修正数值为可选项，设定后在计算任务开始后会替换对应的输入点数值。
2.根据权利要求1所述一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于：所述的计算任务有在线、离线、请求式三种模式；
在线与离线计算任务分别对应实时与历史性能指标计算，性能指标计算结果写回实时数据库；
请求式计算任务对应性能试验，性能试验结果不写回实时数据库，通过计算任务监控工具展示结果。
3.根据权利要求1所述一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于：所述的计算模型参数I/O列表包含计算任务下所有计算模型的全部输入点与输出点所对应的名称以及描述，名称与描述一一对应。
4.根据权利要求1所述一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于：所述通过计算模型进行性能试验计算具体包括：
所述可视化计算平台在接收到计算任务对应的设定参数后，根据设定参数在实时数据库中获取相应时间段内相应数据类型的输入数值；若输入数值存在修正数值，则为修正模式，用修正数值替换相应的输入数值，然后通过计算模型进行计算；若输入数值未设定修正数值，则为缺省模式，直接通过计算模型进行计算。
5.根据权利要求1所述一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于：所述可视化计算平台包括了计算模块管理工具、计算模型组态工具、计算任务监控工具及计算服务管理工具；
所述的计算模块管理工具用于计算模块的建立与修改，将数学、热力学算法模型图形化为计算模块，每个模块包括算法名称与算法的I/O点；
所述的计算模型组态工具用于计算模型的构建，将计算模块管理工具生成的计算模块通过I/O点连接组态形成计算逻辑图，并在输入点与输出点配置实时数据库测点，最终自动生成拓扑结构构建计算模型；
所述的计算任务监控工具用于计算任务的创建与用户交互，一个计算任务包含一个或多个计算模型，通过唯一的计算任务名来标识，创建后上传到计算服务；用户交互包括计算任务参数设定，请求式计算参数I/O列表与计算结果展示；
所述的计算服务管理工具用于管理可视化计算服务，包括计算任务的生成与运行，将计算模型组态工具构建的计算模型生成相应的计算任务，运行后根据计算任务需求，从实时数据库中读写数据。
6.根据权利要求1所述一种可视化计算请求式计算方法，其特征在于：所述通过计算模型进行性能试验计算，计算开始后还包括：
根据计算任务周期，进行一次或多次计算，全部计算完成后结束此次计算任务，并展示产生输出结果后的参数I/O列表，结果被保存在计算任务监控工具用于后续查看与对比。
7.一种可视化计算请求式计算系统，基于权利要求1至6任一项所述的可视化计算请求式计算方法，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取可视化计算平台上与计算任务对应的设定参数，并根据设定参数从实时数据库中获取计算模型对应参数I/O列表，及参数I/O列表中输入点的输入值，所述计算任务是在可视化计算平台上创建性能试验请求式计算任务；
计算模块，用于通过计算模型进行性能试验计算；
展示模块，用于得到性能试验计算结果并展示。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述可视化计算请求式计算方法的步骤。
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