技术设施描述性数据交换方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在至少两个应用之间交换技术设施的描述性数据的方法，一个所 述应用能够根据相关联的应用数据模型提供和/或消耗数据。
[0002] 本发明落入工业设施的描述性技术数据的互用性领域。
【背景技术】
[0003] 在例如能源生产领域的各种工业领域中，工业场所的建立是以特定的方式完成 的，并涉及许多工业合作伙伴。这些合作伙伴被引导着交换与所建立的工业设施相关的技 术数据，术语"技术数据"涵盖对由设施所实施的功能系统的描述，即对设备、元件、仪器仪 表进行的、有关它们的功能和运行特征的描述以及对选定的解决方案所固有的特征和相关 要求（无论这些要求涉及设计、制造、操作、维修或供应）的描述，所固有的特征包括它们的 几何形状、它们的组件、它们的实施和它们到基本部件的分解（命名法）。
[0004] 为促进工业合作伙伴之间的交换，最近开发了 IS015926标准。通过网址http:// WWW. 15926. org/可访问对此标准的描述。此标准具体规定了尤其是能源生产领域中与工 业设施的工程、建造和运转相关联的信息的表述（representation)。IS015926标准由9部 分构成，定义了概念数据模型（第二部分）、参考数据集（第四部分）、参考拓扑与几何数据 (第三部分）和集成模型（第七部分）。数据模型是基于具有密切关系、专门关系的对象类 别的，对象类别之间的关系是被分类的。
[0005] 也存在被不同工业家所执行的用于描述工业设备的其它标准或专有格式，例如， 用于与产品制造相关的信息的表述及交换的IS010303标准、用于在建造和设施管理行业 中共享数据的IS016739标准、BIM(Building Information Model，建筑工程信息模型）标 准、用于工业设施监管的OPC统一架构（OPC-UA)。
[0006] 例如IS010303和IS015926的用于交换工业设施的描述性技术数据的标准格式具 有相似的特征，因为它们明确规定了用于数据模型的描述性语言、数据模型、描述参考对象 及其特征的字典以及信息访问及交换方式。
[0007] 因此，在工业设施的设计与建造中介入不同的业务应用层次（例如规格、设备、土 木工程、安全确认）的不同合作伙伴可以使用至少部分地代表同一设施并且包含共享的技 术数据的（通过不同交换标准所进行的）不同表述。为在业务应用之间执行数据交换，要 么有必要管理描述该数据的文件，例如XML格式的文件，要么有必要执行所使用的格式与 诸如IS015926所定义的格式之类的互用性格式之间的转换。这两种解决方案冗长乏味并 需要特定的开发，并且当在同一交换过程中对与多个规则（多个标准）相关的信息进行一 致地处理时，管理起来是复杂的。
[0008] 因此需要对工业设施的描述性技术数据的交换和互用性进行简化。
【发明内容】
[0009] 为此，根据第一方面，本发明提出了一种在至少两个应用之间交换技术设施的描 述性数据的方法，所述应用能够根据相关联的应用数据模型提供和/或消耗数据，所述方 法凭借通过至少一个选定的标准进行表达及形式化的数据的交换使应用之间具有互用性， 所述至少一个选定的标准具有相关联的数据模型和相关联的交换格式，所述方法由可编程 装置执行。
[0010] 对于至少一个所考虑的应用，根据本发明的方法包括以下步骤：
[0011]-采用同一语义网数据表述语言对所述应用数据模型进行集成，所述语义网数据 表述语言被称为通用表述语言；
[0012] -对于每个选定的标准，将该标准的数据模型集成为语义网建模语言；
[0013] -得到采用所述通用表述语言的应用数据模型与选定的标准的采用所述语义网建 模语言的数据模型之间的第一转换规则；
[0014] -得到对待交换数据进行组织和控制的第二规则；
[0015] -使用所得到的第一规则和第二规则根据与所述选定的标准相关联的交换格式将 应用数据转换为数据；
[0016] -根据与所述选定的标准相关联的交换格式对在所述转换步骤中所得到的数据进 行交换。
[0017] 有利地，根据本发明的方法能够有助于被不同应用使用的数据模型之间和用于工 业设施的描述性技术数据的不同交换格式之间的互用性。
[0018] 根据本发明的方法可具有以下一个或多个独立地或结合起来考虑的特征：
[0019] -所述用于得到第一转换规则的步骤包括：基于通用规则模板来定义应用数据与 所述选定的标准之间的统一转换规则；
[0020] -所得到的第一转换规则为双射规则，从而使得能够将所述应用数据转换为所述 选定的标准以及将根据所述选定的标准的数据转换为根据应用模型的数据；
[0021] -所述第一转换规则被声明性地表达并存储在一个或多个文件中；
[0022] -所述用于得到第一转换规则的步骤包括：创建或更新与所述选定的标准有关的 内部参考字典；
[0023] -所述用于得到第二规则的步骤包括：对交换的组织和控制的规则进行定义，使 得能够满足合约要求、满足待共享信息的保密要求、或者控制待集成的信息；
[0024] -所述第二规则定义了交换批次，使得能够在应用的数据当中过滤出待交换数据 的子集；
[0025] -所述采用语义网数据表述语言对所述应用数据模型进行集成的步骤包括两个子 步骤：将应用模型转换为所述语义网数据表述语言的第一子步骤，以及通过对所述第一子 步骤产生的经转换应用模型进行实例化来对应用的数据进行实际转换的第二子步骤；
[0026] -语义网数据的所述通用表述语言是RDF语言；
[0027] -所述语义网建模语言是OWL语言；
[0028] -所述选定的标准中的一个是IS015926标准。
[0029] 根据第二方面，本发明涉及一种在至少两个应用之间交换技术设施的描述性数据 的可编程装置，所述应用能够根据相关联的应用数据模型提供和/或消耗数据，所述可编 程装置凭借通过至少一个选定的标准进行表达及所形式化的数据的交换使得应用之间具 有互用性，所述至少一个选定的标准具有相关联的数据模型和相关联的交换格式。对于至 少一个所考虑的应用，根据本发明的装置所包括的模块能够用于：
[0030] -采用同一语义网数据表述语言对所述应用数据模型进行集成，所述语义网数据 表述语言被称为通用表述语言；
[0031] -对于每个选定的标准，将该标准的数据模型集成进语义网建模语言中；
[0032] -得到采用所述通用表述语言的应用数据模型与选定的标准的采用所述语义网建 模语言的数据模型之间的第一转换规则；
[0033] -得到对待交换数据进行组织和控制的第二规则；
[0034] -使用所得到的第一规则和第二规则根据与所述选定的标准相关联的交换格式将 应用数据转换为数据；以及
[0035] -根据与所述选定的标准相关联的交换格式对在所述转换步骤中所得到的数据进 行交换。
[0036] 根据本发明的装置包括用于执行根据本发明在上文简要描述的方法的所有步骤 的单元。
【附图说明】
[0037] 本发明的其它特征和优点将从下文中参照附图供参考且非限制性地提供的描述 中显现出来，在附图中：
[0038] 图1是执彳丁本发明的基础设施的不意性不例；
[0039] 图2以图解方式示出了本发明的原理；
[0040] 图3示出了根据本发明的方法的主要处理操作；
[0041] 图4至图6概述了在图3中示出的处理操作的主要步骤。
【具体实施方式】
[0042] 图1示出了示例性的基础设施2,在该基础设施中执行根据本发明的用于处理技 术设施的描述性数据的方法。
[0043] 基础设施2包括作为公司的一部分的部件4 (称为公司基础设施），该部件4包括 装置10. 1、10.2、10. n，这些装置是包含有必须在公司的不同部门（disciplines)与第三方 之间或者公司的不同部门之间共享的信息的业务应用数据库服务器。这些数据库尤其包括 技术设施的描述性数据。
[0044] 基础设施2的部件4还包括包含有这些服务器10. 1、10. 2、10. η的客户端的工作 站20. 1、20. 2、20. η，以及计算机交换服务器30,该交换服务器30使得能够执行根据本发明 的方法的处理操作，该方法与包含有待发布数据以及转换和控制规则的数据库相关联。这 些转换规则是指在公司之一内管理的字典50,或由第三方（标准化组织，由其它公司发布 或由活动部门的代表维持）维护的外部字典60. X。
[0045] 工作站20. 1、20. 2至20. η执行被连接到计算机交换服务器30的应用的相加，使 得有可能组织交换、校验待发布的数据或对待集成到服务器10. 1至10. η的业务数据库中 的数据进行控制。
[0046] 公司基础设施4还包括一个或多个工作站40,使得能够管理计算机交换服务器30 以组织和监视变更、建立转换规则以及独立于对工作站20. 1至20.