基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法及装置与流程

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法及装置。

背景技术：

在工业系统中，设备之间的互联是一种普遍现象，这些连接往往是通过各种管道实现，如电力设备通过电缆连接，供水设备通过水管连接、燃气设备通过燃气管道连接，空调设备通过风管、水管连接，网络设备通过网线、光纤连接。设备之间的连接为能量、物质、信号的传递提供了实际的物理载体，从而形成一个完整的系统。然而，由于设备信息容易获得，且得到人们普遍关注，而设备之间连接管道信息往往要在施工阶段才能获得，一直未得到足够的重视，导致无法得到设备网络的拓扑结构，进而无法从系统全局的角度开展信息化和智能化相关工作，如难以进行系统层面的故障检测和定位，也无法进行全局的优化、调度和控制。因此，一种基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，该方法利用各个管道的注册管道信息和对应注册连接关系方便简单地设备网络拓扑图，该方法可以在施工前就能生成设备网络拓扑图，方便进行全局的优化、调度、控制等。

为此，本发明的第二个目的在于提出基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，包括：

查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息；

根据所述注册管道信息和预设映射关系查询注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系；

根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。

如上所述的方法，所述根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图，包括：

针对每一所述管道，根据所述注册连接关系确定与管道连接的所述设备；

根据管道对应的注册管道信息、与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系、与管道连接的所述设备建立局部设备网络拓扑图；

根据各个所述局部网络拓扑生成所述设备网络拓扑图。

如上所述的方法，在所述查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息之前，包括：

建立所述注册管道信息和所述注册连接关系的预设映射关系。

如上所述的方法，在所述获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息之前，包括：

将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道信息保存到注册数据库中，形成各个管道对应的注册管道信息；

将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道与设备的连接关系保存至所述注册数据库中，形成各个管道对应的注册连接关系。

如上所述的方法，所述注册管道信息包括管道规格、管道几何参数、管道功能、管道性能、管道状态中的至少一种。

如上所述的方法，所述注册连接关系包括物理连接关系、电气连接关系、信号连接关系中的至少一种。

如上所述的方法，所述管道包括电缆、水管、风管、燃气管道、光纤、网线中的至少一种。

如上所述的方法，所述设备包括变压器、断路器、开关、水泵、阀门、冷水机组、风机、交换机、路由器中的至少一种。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置，包括：

查询模块，用于查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息；

获取模块，用于根据所述注册管道信息和预设映射关系查询注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系；

生成模块，用于根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。

如上所述的装置，所述生成模块具体用于：

针对每一所述管道，根据所述注册连接关系确定与管道连接的所述设备；

根据管道对应的注册管道信息、与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系、与管道连接的所述设备建立局部设备网络拓扑图；

根据各个所述局部网络拓扑生成所述设备网络拓扑图。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为本发明一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的示例性的局部网络拓扑图；

图4为本发明一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法及装置。

图1为本发明一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，包括：

s101、查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息。

s102、根据所述注册管道信息和预设映射关系查询注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系。

举例来说，在设备网络的组成中，包括大量的不同类型的设备、不同类型的管道。例如，设备包括但不限于变压器、断路器、开关、水泵、阀门、冷水机组、风机、交换机、路由器。管道包括但不限于电缆、水管、风管、燃气管道、光纤、网线。本实施例中注册管道信息包括但不限于管道规格、管道几何参数、管道功能、管道性能、管道状态。本实施例中的注册连接关系包括物理连接关系、电气连接关系、信号连接关系中的至少一种。

需要指出的是，本实施例事先将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道信息和各个管道对应的管道与设备的连接关系事先保存在本实施例中的注册数据库。

本实施例中的注册管道信息可以理解为将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道信息保存到注册数据库中而形成各个管道对应的注册管道信息。

本实施例中的注册连接关系可以理解为将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道与设备的连接关系保存至所述注册数据库中而形成各个管道对应的注册连接关系。需要说明的是，注册连接关系包含了管道所连接的设备的数量和管道所连接的设备的相关信息(设备的相关信息可以是设备的型号、安装位置等等)。

可选地，在查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息之前，包括：建立所述注册管道信息和所述注册连接关系的预设映射关系。本实施例中的预设映射关系可以理解为注册管道信息和所述注册连接关系的对应关系，通过注册管道信息和预设映射关系可以简单方便的在注册数据库中获取到对应的注册连接关系。

s103、根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。

举例来说，注册管道信息表征了管道的管道规格、管道几何参数、管道功能、管道性能、管道状态，注册连接关系表征了管道所连接的设备的数量和管道所连接的设备的相关信息(设备的相关信息可以是设备的型号、安装位置等等)。也就是说，根据各个管道对应的注册管道信息和与注册管道信息匹配的注册连接关系可以确定整个设备网络中的管道、设备、设备与管道的连接关系，进而实现建立设备网络拓扑图。

本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，通过注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息；根据所述注册管道信息和预设映射关系注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系；根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。该方法利用各个管道的注册管道信息和对应注册连接关系方便简单地设备网络拓扑图，该方法可以在施工前就能生成设备网络拓扑图，方便进行全局的优化、调度、控制等。

图2为本发明又一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，将根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图优化为针对每一所述管道，根据所述注册连接关系确定与管道连接的所述设备；根据管道对应的注册管道信息、与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系、与管道连接的所述设备建立局部设备网络拓扑图；根据各个所述局部网络拓扑生成所述设备网络拓扑图。

如图2所示，本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，包括：

s201、查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息。

s202、根据所述注册管道信息和预设映射关系查询注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系。

举例来说，在设备网络的组成中，包括大量的不同类型的设备、不同类型的管道。例如，设备包括但不限于变压器、断路器、开关、水泵、阀门、冷水机组、风机、交换机、路由器。管道包括但不限于电缆、水管、风管、燃气管道、光纤、网线。本实施例中注册管道信息包括但不限于管道规格、管道几何参数、管道功能、管道性能、管道状态。本实施例中的注册连接关系包括物理连接关系、电气连接关系、信号连接关系中的至少一种。

需要指出的是，本实施例事先将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道信息和各个管道对应的管道与设备的连接关系事先保存在本实施例中的注册数据库。

本实施例中的注册管道信息可以理解为将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道信息保存到注册数据库中而形成各个管道对应的注册管道信息。

本实施例中的注册连接关系可以理解为将待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的管道与设备的连接关系保存至所述注册数据库中而形成各个管道对应的注册连接关系。

可选地，在查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息之前，包括：建立所述注册管道信息和所述注册连接关系的预设映射关系。本实施例中的预设映射关系可以理解为注册管道信息和所述注册连接关系的对应关系，通过注册管道信息和预设映射关系可以简单方便的在注册数据库中获取到对应的注册连接关系。

s203、针对每一所述管道，根据所述注册连接关系确定与管道连接的所述设备。

s204、根据管道对应的注册管道信息、与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系、与管道连接的所述设备建立局部设备网络拓扑图。

s205、根据各个所述局部网络拓扑生成所述设备网络拓扑图。

图3为本发明实施例的示例性的局部网络拓扑图。如图3所示，s1为变压器，s3为断路器，s2为连接变压器与断路器的电缆。

具体的操作步骤为：

首先，将s2对应的电缆信息注册到注册数据库中，s2对应的注册管道信息包括但不限于电缆规格、长度、截面积、电缆载流量、最高温升、绝缘等级、电缆护套、电缆敷设方式。

其次，将s2与s1和s3的连接关系注册到注册数据库中，s2对应的注册连接关系包括但不限于连接的端子编号、接头形式、变压器编号、断路器编号。

最后，从注册数据库中获取s2对应的注册管道信息和s2对应的注册连接关系就能够获知设备信息、管道信息、设备与管道的连接关系信息等信息，根据获知的信息生成如图3所示的局部网络拓扑图。以此类推，当有多个管道时，逐一建立各个管道对应的局部网络拓扑图，在将各个局部设备网络拓扑图连接成全局的设备网络拓扑图。

本实施例以单个管道为研究对象，逐一建立各个管道对应的局部设备网络拓扑图，在将各个局部设备网络拓扑图连接成全局的设备网络拓扑图。举例来说，设计人员想对某个管道或某个设备进行更改，只需找到对应的局部网络拓扑图进行替换即可，而无需重建整个全局的设备网络拓扑图，省时省力。

本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成方法，以单个管道为研究对象，逐一建立各个管道对应的局部设备网络拓扑图，在将各个局部设备网络拓扑图连接成全局的设备网络拓扑图。例如，需要对某个管道或某个设备进行更改，只需找到对应的局部网络拓扑进行替换即可，而无需重建整个全局的设备网络拓扑图，省时省力。

图4为本发明一实施例的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置，包括：

查询模块1，用于查询注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息；

获取模块2，用于根据所述注册管道信息和预设映射关系查询注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系；

生成模块3，用于根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。

进一步地，生成模块3具体用于：

针对每一所述管道，根据所述注册连接关系确定与管道连接的所述设备；

根据管道对应的注册管道信息、与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系、与管道连接的所述设备建立局部设备网络拓扑图；

根据各个所述局部网络拓扑生成所述设备网络拓扑图。

关于本实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本实施例提供的基于管道注册的设备网络拓扑图自动生成装置，通过注册数据库获取待生成拓扑的设备网络的各个管道对应的注册管道信息；根据所述注册管道信息和预设映射关系注册数据库获取与所述注册管道信息匹配的注册连接关系；根据各个管道对应的注册管道信息和与所述注册管道信息匹配的所述注册连接关系生成设备网络拓扑图。该装置利用各个管道的注册管道信息和对应注册连接关系方便简单地设备网络拓扑图，该装置可以在施工前就能生成设备网络拓扑图，方便进行全局的优化、调度、控制等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。