JPH07103400A - 配管系統のモデリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 整合性を維持しつつ異なる目的のためのモデ
ル相互間のデータ照合や変換を容易に行える配管系統の
モデリング方法を提供する。 【構成】 配管系統を、分岐合流点および機器に対応す
る単体要素としてのポイント・オブジェクトと、各ポイ
ント・オブジェクト間に存在する複数の配管や機器を一
括して表す複合要素としてのインターバル・オブジェク
トとに分割し、各オブジェクトに、オブシェクト相互の
接続関係を表す属性項目と、そのオブジェクトを構成す
る要素の属性を示す属性項目と設けるとともに、上記イ
ンターバル・オブジェクトの属性値の配列を物理的配管
要素の配列と同順とし、このポイント・オブジェクトと
インターバル・オブジェクトによって、各種モデルに共
通の汎用モデルを構築した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータを利用し
た配管系統のモデリング方法に係り、特に異なる目的の
ために構築される各種モデルの情報を統合的に活用する
ことができる配管系統のモデリング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にプラントの設計・解析・施工・運
転等において、同種の流体を流通させ、あるいは同一の
機能を果たす配管と機器と弁などから構成される系統
（以下配管系統という）は、一つのまとまりとして取り
扱われる。さらに上記配管系統は、取り扱われる目的に
応じて、各種のＤＢ（データベース）やＣＡＤなどの情
報処理システムのように、それぞれのやり方でモデル化
され、管理される。

【０００３】たとえば、既存の技術／システムでは、配
管系統を表す図面の種別（配管図、アイソメトリック
図、立体図など）、あるいはこれら図面の用途や要求さ
れる詳細さなどに応じて、固有の情報表現（以下「構造
モデル」と総称する）とそれぞれに専用のシステムとを
必要としていた。

【０００４】上記配管系統を表すために使用される代表
的な図面例としては、配管図（２次元）やアイソメトリ
ック図（３次元）が挙げられる。これらのうち、配管図
は、系統全体としての主要な配管や機器の順序関係を正
しく表現することを目的とした一種の簡略図面である。
配管図によれば、一枚で広い範囲を表現できる反面、限
られた紙面上での図形の重複や過密状態を避けるため、
経路の形状（配管の曲り数、長さ的な比率など）や機器
の位置関係などは必ずしも正しく表わされるとは限らな
い。

【０００５】これに対してアイソメトリック図は、配管
や機器の３次元的な配置関係を正しく標記することを目
的とする図面である。アイソメトリック図によれば、対
象とする配管系統を構成する全ての要素（曲り配管、直
管、継手、機器など）を標記することができるが、複雑
な３次元配置を２次元の図面上に標記するのに限界があ
るため、一図面で表現できる範囲が空間的に非常に限ら
れたものとなる。

【０００６】上記配管図とアイソメトリック図を対象と
してそれぞれ構築されたＣＡＤやＤＢのデータ（「構造
モデル」）は、その表現要素（例えばオブジェクト指向
型ＤＢにおけるオブジェクト、リレーショナルＤＢにお
けるタプルなど）の種類や網羅する範囲などが元の図面
に強く依存した制約を受けるため、現実的には同一の配
管系統を表現する場合でも図面の種別ごとに独立した
「構造モデル」を準備しなければならない。

【０００７】また、配管系統について、中を流れる物流
の状態（質量、温度、圧力、流れの様子など）を数値解
析などによって求める各種シミュレーション技術や、こ
れを応用したシステムが数多く開発されて利用されてい
る。このように配管系統の動的な特性解析を目的とした
情報表現（以下「解析モデル」と総称する）は、系統の
構造ではなく内部の流体に着目するために、先の「構造
モデル」とは異なった形式を有する。

【０００８】代表的な数値解析技術としては、流路に沿
って質量保存則、運動量保存則、あるいはエネルギー保
存則などに基づく連立微分方程式を立てこれを解く方法
や、流路を３次元的に分割し３次元メッシュ間でやはり
同様な微分方程式を連立してこれを解く方法などが挙げ
られる。これらの場合、「解析モデル」は、実体的には
連立した微分方程式またはその係数群を指し、その表現
や構成要素は必然的に「構造モデル」とは異なったもの
となる。このため、同一の配管系統を解析する場合で
も、やはり目的に応じて独立したモデルが準備され利用
されている。

【０００９】上記の「構造モデル」や「解析モデル」
は、もともと対象となっている同一の配管系統の設計や
保守などに利用することを目的として構築されるもので
ある。実際に配管系統を解析や設計する場合は、上記の
異なった複数のモデルの情報を相互に参照したり、複数
種類の「構造モデル」の情報を付加した上で全体を変形
することによって「解析モデル」を構築するなど、すべ
てのモデルを相互に関連付けて総合的に利用しなければ
ならなかった。このような目的に対して従来のＤＢ／Ｃ
ＡＤなどにおけるモデリング方法では、各システムが目
的ごとに特化されたモデル表現（特に要素分割や内部属
性の定義など）を持つため、異なったモデル情報の統合
的な活用をはかる際には、モデル／システム相互のデー
タ照合や変換が困難、あるいは非常に手間を要するとい
う問題があった。

【００１０】また同一の配管系統に対して構造や要素分
割などが異なる複数のモデルが存在するため、配管系統
の一部に変更を加えた場合に全てのモデルにわたって整
合性のとれた修正を加えなければならず、作業が繁雑で
あるという問題もあった。

【００１１】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、異なる目的のためのモデル情報相互間のデータ照
合や変換が極めて容易であり、配管系統の一部に変更を
加えた場合にすべてのモデル情報にわたって整合性のと
れた修正を容易に加えることができる配管系統のモデリ
ング方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の配管系統のモデリング方法は、配管系統を主
要な対象としてその構造や関連情報をモデルとして表現
する配管系統のモデリング方法において、配管系統を、
分岐合流点および機器に対応する単体要素としてのポイ
ント・オブジェクトと、各ポイント・オブジェクト間に
存在する複数の配管や機器を一括して表す複合要素とし
てのインターバル・オブジェクトとに分割し、各オブジ
ェクトに、オブシェクト相互の接続関係を表す属性項目
と、そのオブジェクトを構成する要素の属性を示す属性
項目と設けるとともに、上記インターバル・オブジェク
トの属性値の配列を物理的配管要素の配列と同順とし、
このポイント・オブジェクトとインターバル・オブジェ
クトによって、各種モデルに共通の汎用モデルを構築す
ることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明に係る配管系統のモデリング方法におい
ては、配管系統が配管の分岐合流点や機器に対応するポ
イント・オブジェクトと、上記ポイント・オブジェクト
間に存在する配管や機器に対応するインターバル・オブ
ジェクトとに分割される。

【００１４】配管系統は、図面上で経路が特定される立
体的な形状を有している。この配管系統についてＣＡＤ
や内部流体の動的な状態を解析する等の様々用途を考え
た場合、配管の分岐・合流点や主要な機器（ポンプ、バ
ルブ、タンク等）は、配管系統の構成を考える上で共通
な特徴点であり、これらの特徴点は、モデル情報の種類
によらず共通と看做することができる。

【００１５】つまり、ポイン・オブジェクトとインター
バル・オブジェクトとによる分割は、オブジェクトの構
成がモデルの種別によらず同一となる。

【００１６】また、この分割の場合には、分岐や合流す
る点（以下分岐合流点という）は、必ずポイント・オブ
シェクトとして表されるので、インターバル・オブジェ
クトを構成する要素は、その途中に分岐を含まない１次
元配列として表現できる。この特徴を利用すると、１つ
のインターバル・オブジェクト中のあらゆる属性項目の
値を、そのオブジェクトを構成する要素の配列と同順に
配列したリストとして表現することで、各要素を独立し
たオブジェクトとして表さなくても、対象とする配管系
の構成順序に関する情報を正しく格納することが可能と
なる。

【００１７】結果として、インターバル・オブジェクト
を構成する直管、曲がり管、継手等を独立したオブジェ
クトとして扱わないという点では「粗い」分割を持ちな
がら、各属性値をリスト表現することによって「密な」
分割と同等な効果が得られる。

【００１８】また、複数の異なったモデルを統合的に利
用する場合、従来の技術では、異なった「個別モデル」
の情報を照合あるいは変換する場合にモデルの詳細度や
用途に応じた分割の詳細さ（分割粒度という）の違いか
ら、モデル間で必ずしも情報が対応しない（分割粒度の
不一致）ことが問題となっていた。これに対して本発明
では、オブジェクトの分割粒度はモデルによらず共通と
なるため、データの照合や変換に係わる処理は、ポイン
ト・オブジェクトまたはインターバル・オブジェクトと
いうオブジェクト単位で実施することが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明と図面を参照して説明する。ま
ず、本発明の概念的な構成および本発明を実施する基本
的な手段につき、図１ないし図４を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の概念的な構成を示すもの
である。本発明では、まず配管や機器や弁などによって
構成される配管系統のコンピュータ上での情報表現（モ
デリング）方法に関して、各種の「構造モデル」や「解
析モデル」などに共通に利用する汎用的なモデル（「汎
化モデル」：Generic Model という）の情報表現形式を
有する。

【００２１】さらに本発明は、さまざまな配管系モデル
（以下「個別モデル」という。具体的には「個別モデ
ル」は「構造モデル」や「解析モデル」からなる）とこ
の「汎化モデル」の構成要件を関連付ける「変換手続ラ
イブラリ」を有し、この「変換手続ライブラリ」によっ
て、「汎化モデル」を異なった種類の複数モデル間の中
間媒体として利用し、異種のモデル相互間での情報の関
連付けや変換を容易にし情報の有効活用を促進する。

【００２２】次に、本発明を実現する基本的な手段につ
いて説明する。図２は、配管系統をモデル化する方法を
示している。図２に示すように、本発明の配管系統のモ
デリング方法は、配管系統を、分岐合流点ならびに代表
的な機器（主要な弁・ポンプ・タンクなど）に対応する
単体要素と、各単体要素間に存在する複数の配管や機器
などを一括して表す複合要素とに分割し、両要素をそれ
ぞれを独立した情報単位（以下では最も適した表現形式
としてオブジェクト指向型ＤＢを利用する場合を想定し
オブシェクトと呼ぶ）で表現する。ここで、前者に対応
するオブジェクトを「ポイント・オブジェクト」、後者
に対応するオブジェクトを「インターバル・オブジェク
ト」と呼ぶ。前記「汎化モデル」は、「ポイント・オブ
ジェクト」と「インターバル・オブジェクト」によって
構成されるオブジェクト指向型データベースである。

【００２３】図３は、汎化モデルの構成を示している。
図３において、汎化モデルはポイント・オブジェクト
と、インターバル・オブジェクトによって構成されてい
る。汎化モデル中の各オブジェクトは、図３に示すよう
に、配管系の物理的な構成や構造に関する情報を格納す
る基本的な属性項目（要素名称、要素種別、図面上の位
置、現実の座標など）を有する。

【００２４】この時「ポイント・オブジェクト」は、配
管の分岐点または特定機器などの単体要素の属性に対応
する値を、また「インターバル・オブジェクト」は一連
の配管、継手、機器などの複合要素のそれぞれに対応す
る複数の値（リスト）をそれぞれ保存する。

【００２５】「インターバル・オブジェクト」の各属性
値のリスト中の値は、同オブジェクトを構成する物理的
な要素の配列に対応したデータ配列（リスト）として表
現する。

【００２６】「汎化モデル」の各オブシェクトは、例え
ば２次元ＣＡＤモデル／３次元ＣＡＤモデル／解析モデ
ルなどの「個別モデル」における要素との対応関係を示
す属性項目を有し、対象とする「個別モデル」中に該当
する要素が存在する場合には、その要素の名称（「個別
モデル」中でその要素を特定するための名称または符
号）を格納する。

【００２７】特に「インターバル」中の全ての属性項目
の値（リスト）は、同オブジェクトを構成する「個別モ
デル」における要素と同順の配列を持つ点を特徴とす
る。

【００２８】図４は、現実に同一の配管経路を配管図、
アイソメトリック図、オブジェクトとして表現したもの
である。

【００２９】「汎化モデル」中の各オブジェクトは、そ
れぞれのオブジェクト間の接続関係を格納する属性項目
（図３における接続先１，２）を有し、対象とする配管
系統の構成順序に即して接続される。ひとつの配管経路
は、図４から明らかなように、原則的には『ポイント〜
インターバル〜ポイント〜…』という順序で表現され
る。配管経路の分岐合流点は必ず「ポイント」として表
される。配管の分岐合流点や主要機器のような、配管系
統上の代表的な特徴点はモデルの種類には依存せずに扱
われるので、「ポイント」と「インターバル」によって
表現される配管系統のオブジェクト構成は「個別モデ
ル」によらず共通となる。

【００３０】「汎化モデル」上で異なった「個別モデ
ル」間の情報の照合や変換に関する処理は、各「ポイン
ト」や「インターバル」などのオブジェクト単位に実行
される。具体的な処理手続は、配管の分岐合流点や機器
などの特徴点とそれ以外の直管、継手などから成るいわ
ゆる配管部により異なるので、「ポイント」や「インタ
ーバル」の種類に応じたクラス・オブジェクトを定義
し、それぞれに固有の処理手続を格納する。処理手続は
「個別モデル」ごとに異なるので、これらクラス・オブ
ジェクトの照合は対象とする「個別モデル」に応じた変
換手続ライブラリまたは知識ベースとして独立に作成、
管理する。

【００３１】従来技術でＤＢやＣＡＤの情報を統合的に
利用する際の問題点として、要素の分割粒度の不一致が
挙げられるが、ここで提案する「汎化モデル」では、前
記手段によって、以下に述べるようにひとつのモデル上
に異なった粒度に要素分割されたデータを統合的に表現
することができる。

【００３２】すなわち、一般に配管系統に対して、図面
上で経路をたどって、立体的な配置に関して、あるいは
内部流体の動的な状態に関して解析する。この場合、配
管の分岐合流点や主要機器（ポンプ・バルブ・タンク）
などは、配管系統の構成を考える上での共通な特徴点と
みなすことができる。本発明の「汎化モデル」では、こ
れらの特徴点をそれぞれ「ポイント・オブジェクト」と
し、各「ポイント・オブジェクト」と「ポイント・オブ
ジェクト」の間を「インターバル・オブジェクト」とい
うそれぞれ独立したオブジェクトとして表現する。

【００３３】「ポイント・オブジェクト」として表され
る配管経路上の特徴点はモデルによらず共通とみなせる
ので、「ポイント・オブジェクト」と「インターバル・
オブジェクト」による分割は、オブジェクトの構成がモ
デルの種別によらず同じになるという作用を有する。

【００３４】さらに、この分割による場合には、分岐や
合流する点は必ず「ポイント」として表されるため、
「インターバル」を構成する要素はその途中に分岐を含
まない１次元配列のデータとして表現できる。この特徴
を利用すると、ひとつの「インターバル・オブジェク
ト」中のあらゆる属性項目の値（データ）を、そのイン
ターバル・オブジェクトを構成する要素（直管、曲管、
継手等）の配列と同順に配列したリストとして表現する
ことで、各要素（直管、曲管、継手等）を独立したオブ
ジェクトとして表さなくても対象とする配管系の構成順
序に関する情報を正しく格納できるという作用が得られ
る。

【００３５】結果的に「汎化モデル」では、「インター
バル」を構成する直管、曲管、継手などを独立したオブ
ジェクトとして扱わないという点では「粗い」分割を持
ちながら、各属性値をリスト表現することにより「密
な」分割と同等な効果が得られる。

【００３６】従来の技術は、異なった「個別モデル」の
情報を照合したり変換する場合、モデルの詳細度や用途
に応じた分割方法の違いから、モデル間で必ずしもオブ
ジェクトとオブジェクトが対応しないこと（分割粒度の
不一致）があった。これに対して本発明の「汎化モデ
ル」を利用すると、オブジェクト分割はモデルによらず
共通となるため、データの照合や変換に係わる処理は、
「ポイント・オブジェクト」または「インターバル・オ
ブジェクト」というオブジェクト単位で実施することが
可能となる。

【００３７】この場合、「汎化モデル」を構成する各オ
ブジェクトは、モデルとは別途準備されたクラス・オブ
ジェクトのインスタンスとして定義することができ、各
クラスにそれぞれのデータ種別に対応した変換手続を定
義すれば、各インスタンスはそれぞれのデータ種別に適
した変換手続を承継する。つまり、クラス・オブジェク
トのデータが変化しても、定義された変換手続によって
所定のモデルのデータに変換することができる。

【００３８】このモデルのデータ変換は、モデルを構成
するオブジェクトそれぞれに承継された変換手続を起動
することにより可能となる。このような方式の場合、全
てのオブジェクトに順次起動命令を送ればモデル全体と
しての一括変換が可能である。あるいは、特定のオブジ
ェクトに関してのみ変換の起動命令を送ることによって
オブジェクト単位の変換・照合も可能という作用が得ら
れる。

【００３９】データの変換に係わる処理手続は、変換元
（ソース）のモデルと変換先（ターゲット）のモデルに
おけるデータ構造に依存するため、変換手続を格納した
クラス・オブジェクトの集合は、処理対象とするモデル
（ソースおよびターゲット）に応じて準備する必要があ
る。このクラス・オブジェクトの集合（一般にはひとつ
のファイルとして保存）は、特定モデル間のデータ変換
に係わる知識ベースとみなすことができ、モデルとは独
立な変換手続ライブラリとして作成、管理することがで
きる。

【００４０】任意のモデルのデータを他のモデルに変換
する場合には、まず適当な変換手続ライブラリを読み込
み、モデル中の各オブジェクトとライブラリ中のクラス
・オブジェクトの間にクラス‐インスタンスのリンクを
生成、各インスタンスに対して変換手続を継承する。こ
の時、モデル中のインスタンスに対して、複数の異なっ
たライブラリのクラスからのリンクを許せば、ひとつの
ソースモデルから同時に複数のターゲットモデルへの変
換を行うことも可能となる。

【００４１】次に、本発明の特徴および効果を明確にす
るため、任意の配管系統に関する２次元的な配管図と３
次元的なアイソメトリック図の各々に対応するモデル間
で、データの照合や変換を行なう場合につき、図５ない
し図８を参照して説明する。

【００４２】本発明は、汎用的なコンピュータ上で実行
されるソフトウェアに係わるもので、その実現には特定
のハードウェアは必要としない。本実施例に実現するた
めのソフトウェア構成を図５に示す。図中符号５ａ，５
ｂは、たとえば異なるＣＡＤにより作成された配管図モ
デルおよびアイソメトリック図モデルのような「個別モ
デル」を示している。

【００４３】符号５ｃ，５ｄは、各「個別モデル」を元
に作成した「汎化モデル」を示し、符号５ｅ，５ｆは、
それぞれ配管図モデルからアイソメトリック図モデル及
びアイソメトリック図モデルから配管図モデルへの変換
手続ライブラリを示している。

【００４４】なお本実施例は、プログラム内部だけの処
理として実現することも可能であるが、配管図またはア
イソメトリック図と等価な表示画面をインターフェース
として利用することも可能である。

【００４５】図６には、配管図モデルの「個別モデル」
構造例（６ａ）と、「汎化モデル」の構造例（６ｂ）を
それぞれ示している。同様に配管系統上の同一箇所に関
するアイソメトリック図モデルの「個別モデル」構造例
（７ａ）と「汎化モデル」の構造例（７ｂ）を図７に示
す。

【００４６】同一の配管系統をモデル表現する場合に
も、その目的に応じて表現される要素（機器）や具体的
なデータは異なる。しかし同時に、設計や保守などさま
ざまな作業においては異なったモデル中に格納されたデ
ータを相互に参照しながら利用したり、複数のデータを
組み合わせて利用するなどの必要がしばしば生じる。

【００４７】図６および図７の例では、配管図は広い範
囲（例えばある系統全体）における機器や配管の接続関
係（トポロジー）を要約的に表現するのに対して、アイ
ソメトリック図は配管系統の立体的な位置関係を表現す
る。すなわち、配管図モデルはポイント間を区間クラス
として要約的に表現するのに対して、アイソメトリック
図モデルは各区間クラスをさらに直管クラスと曲管クラ
スに分割する必要がある。

【００４８】アイソメトリック図は３次元的な配管系統
形状の２次元投影図であるが、複雑な立体形状を図面上
に判読可能な形で表す関係上、ひとつの系統に対して図
面が複数の枚数に分割されることは避けられず、全体的
な関係を把持しつつ立体情報を集計するなどの作業を行
う場合には配管図と併用するのが一般的である。これは
見方を変えれば配管図からアイソメトリック図を参照し
ながら行う情報検索作業を意味する。

【００４９】また例えば配管図は、系統全体を表現でき
るため配管系の接続関係だけでなく、機器や配管の名
称、設計上の規格（耐圧、温度、材質…）、設計や製造
の責任分担の境界などの情報の表現にも利用されること
が多いが、これらはアイソメトリック図上での作業中に
もしばしば必要となる。本発明はＣＡＤやＤＢシステム
で作成された複数のモデル相互間の情報の参照、照合あ
るいは変換などを行うソフトウェアの基本的な枠組を提
供する。

【００５０】図７のモデル６ａと７ａは、図４で取り挙
げた配管系統を表現するＣＡＤシステムのオブジェクト
指向型のデータ表現の一例である。データの表現形式は
既存のシステムそれぞれに固有であり、必ずしもモデル
６ａ，７ａの例と同一とは限らないが、原則的に元図に
表された記号以外にはデータを格納する要素は存在せ
ず、元図上に表現し得る情報以外は格納されないという
点は一般的である。それぞれのモデルにおけるオブジェ
クトの分割はモデル６ａ，７ａに示したとおりである。

【００５１】ここで注目すべき点は、配管図モデル４ａ
では「区間」と一括して称されている部分についてアイ
ソメトリック図モデル４ｂでは「直管」ならびに「曲
管」のそれぞれを独立したオブジェクトとして扱ってい
る点である。逆に、バルブや分岐（ティー字管）につい
ては、両方のモデルに共通して独立なオブジェクトが存
在する。

【００５２】このようなオブジェクト分割を行えば、汎
化モデル６ｂ，７ｂに示された通り、それぞれのモデル
が共通したオブジェクト構成で表現できる。汎化モデル
６ｂ，７ｂは、それぞれ独立したモデルとして扱っても
よいが、オブジェクトの分割が共通なので、ひとつのモ
デルとして表現し、各オブジェクト内の属性（スロッ
ト）によりモデル情報を区別することもできる。

【００５３】以下では２種類のモデルをひとつの「汎化
モデル」に合成した場合、すなわち、各「ポイント・オ
ブジェクト」または「インターバル・オブジェクト」
に、配管図モデルのスロットとアイソメトリック図モデ
ルのスロットが共存している場合を例に説明する。

【００５４】配管系統を前記のように配管の分岐合流点
は全て「ポイント・オブジェクト」として表されるた
め、「インターバル・オブジェクト」は必ず配管系統の
１次元的な配列を表すことになる。「汎化モデル」で
は、これを利用し「インターバル」中に定義される全て
のスロットを１次元的なデータ配列（リスト）として表
現し、かつ全てのスロット値を配管要素の現実の物理的
な配列と同順に表現する。

【００５５】これにより、「個別モデル」上で複数オブ
ジェクトとして表現されていたデータを、「汎化モデ
ル」上でひとつの「インターバル・オブジェクト」に合
成しても、要素の物理的な接続関係やデータ順序は保存
される。原則的には「汎化モデル」では「ポイント・オ
ブジェクト」と「インターバル・オブジェクト」は交互
に並ぶ形となるが、例えば分岐配管が機器と直結してい
る場合や目的に応じて「インターバル・オブジェクト」
を分割した場合などには、「ポイント・オブジェクト」
と「ポイント・オブジェクト」、「インターバル・オブ
ジェクト」と「インターバル・オブジェクト」が並ぶ関
係が生じても問題はない。

【００５６】図８は、配管図モデルとアイソメトリック
図モデルを合成したモデルの例を示している。符号８ａ
は、ポイント・オブジェクトのデータ構成を示してお
り、特に図４のモデル４ａ，４ｂ上の「分岐＃１」対応
する「ポイントＰ２」の内部的なデータ構成を例示して
いる。

【００５７】このオブジェクトでは、一つのオブジェク
ト中に配管図モデルのスロット（Ｘを付した属性）とア
イソメトリック図モデルのスロット（Ｙを付した属性）
が共存している。また、「汎化モデル」に固有なスロッ
トとして各ソースモデル上でのオブシェクト名や隣接す
る「汎化モデル」中のオブジェクトとの接続関係を表す
スロット（Ｘ：属性１、Ｙ：属性１等）が存在してい
る。

【００５８】符号８ｂは、インターバル・オブジェクト
のデータ構成を示しており、特に前記「分岐＃１」に隣
接する「区間＃１」に対応する「インターバルＩ２」の
内部データ構成を示している。

【００５９】このオブジェクト中のスロット構成は、
「ポイント」の場合と全く同じであるが、とくにアイソ
メトリック図モデル上でのオブジェクト名を表すスロッ
ト（Ｙを付した属性）ならびにアイソメトリック図モデ
ルに起因するスロットの値（Ｙを付した属性）が全てリ
スト表現されている点が異なっている。アイソメトリッ
ク図モデルに関連するこれら全てのスロットの値は、い
ずれもアイソメトリック図モデル上での要素（直管、曲
管、継手等）の配列と同順に並んでいる。

【００６０】なお前記のように「汎化モデル」における
オブジェクト分割は、配管系統上の特徴点を基に定めら
れており、本例においても特に配管図モデルに合わせて
分割したものではない。８ａならびに８ｂに示された各
オブジェクトは、「汎化モデル」に対して独立に定義さ
れた変換手続ライブラリ中の対応するタイプのクラス・
オブジェクトによって、各ソースモデル（配管図モデ
ル、アイソメトリック図モデル等）のスロット値に変換
される。一つのオブジェクトは、複数の変換ライブラリ
の変換手続を多重的に継承することができる。

【００６１】操作方法としては例えば、ユーザがモデル
４ａまたは４ｂの画面上から任意の記号を選択し、メニ
ューから必要な情報を指示することにより、該当する
「汎化モデル」オブジェクト中の手続が起動され、情報
が変換され表示または出力される。

【００６２】前記実施例の変換手続として、例えばアイ
ソメトリック図上の各要素の立体的な位置情報をある
「インターバル・オブジェクト」の全体にわたって加算
する処理を定義することができる。これにより、配管図
上の配管部分の正確な長さ、高低差、曲りの数などを簡
単に知ることができる。また、逆に配管図上の各記号に
付加された属性情報をアイソメトリック図上で該当する
記号から呼び出すことも可能である。

【００６３】上記の実施例において本発明は、配管図と
アイソメトリック図というオブジェクト分割の粒度の異
なる２つのモデルの情報を、共通のオブジェクト分割を
持つ「汎化モデル」に表現する手段、ならびにこの「汎
化モデル」中の各オブジェクト内に格納された各モデル
のデータを効率的に変換する手続を定義する基本的な仕
組みを提供する。その効果として、異なった情報表現を
持つ複数のモデルを、単一構造のモデルに合成し、相互
に情報の変換または参照が可能となる。

【００６４】なお、前記実施例では、配管図やアイソメ
トリック図という配管系統を表す２種類の代表的な図面
データ間で、相互に情報を逐次参照する場合を例に採っ
て説明したが、前記実施例に記載された方法で、全ての
オブジェクトに対して変換手続を実施すれば一括変換が
可能となる。

【００６５】また、前記実施例では、２つのモデルにつ
いて説明したが、処理対象となるモデルの数は２つに制
約されるものではない。また単に複数のモデル間で部分
的な情報を相互に変換するだけでなく、複数のモデルの
情報を合成して新しいモデルを生成することも可能であ
る。

【００６６】特に変換手続として物理的なデータから、
数式の変数や計数などを計算する手段を定義すれば、構
造モデルからのシミュレーションモデルの合成にも応用
することができる。その他、複数のモデルの情報を逐次
変換する方法を利用して、複数のモデルの利用者による
変更状態を監視し、それぞれ独立に運用されているモデ
ルの対応する情報が整合性を保っているかどうかの管理
機構としても利用できる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よる配管系統のモデリング方法は、配管系統をポイント
・オブジェクトとインターバル・オブジェクトとに分割
し、このポイント・オブジェクトとインターバル・オブ
ジェクトによって各種情報モデルに共通のオブジェクト
分割を有する汎用モデルを構成している。さらに、この
汎用モデルのオブジェクトの属性値を現実の配管系統の
構成要素の配列と同順のデータリストとして表現するこ
とによって、各種情報モデルの分割粒度の不一致による
データ変換の障害を取り除いている。

【００６８】これにより、本発明の配管系統のモデリン
グ方法によれば、上記汎化モデルを介して配管系統につ
いて構築された各種の情報モデルのデータを相互に変換
でき、あるいは各種の情報モデルのデータの整合性を維
持でき、効率が高い配管設計、施工、管理を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念的な構成を示す説明図。

【図２】配管系統のオブジェクト分割を示す説明図。

【図３】オブジェクトのスロット構成を示す説明図。

【図４】汎化モデルのオブジェクトと配管系統との関係
を示す説明図。

【図５】２次元的な配管図と３次元的なアイソメトリッ
ク図の各々に対応するモデル間でデータの照合や変換を
行なう場合のソフトウエア構成を示す説明図。

【図６】配管図モデルとその汎化モデルの例を示す説明
図。

【図７】アイソメトリック図モデルとその汎化モデルの
例を示す説明図。

【図８】配管図とアイソメトリック図とを合成した汎化
モデルの例を示す説明図。

【符号の説明】

４ａ 配管図モデル ４ｂ アイソメトリック図モデル ４ｃ 汎化モデル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管系統を主要な対象としてその構造や関
   連情報をモデルとして表現する配管系統のモデリング方
   法において、 配管系統を、分岐合流点および機器に対応する単体要素
   としてのポイント・オブジェクトと、各ポイント・オブ
   ジェクト間に存在する複数の配管や機器を一括して表す
   複合要素としてのインターバル・オブジェクトとに分割
   し、 各オブジェクトに、オブシェクト相互の接続関係を表す
   属性項目と、そのオブジェクトを構成する要素の属性を
   示す属性項目と設けるとともに、上記インターバル・オ
   ブジェクトの属性値の配列を物理的配管要素の配列と同
   順とし、 このポイント・オブジェクトとインターバル・オブジェ
   クトによって、各種モデルに共通の汎用モデルを構築す
   ることを特徴とする配管系統のモデリング方法。