生产设备运行管控信息模型构建方法及装置与流程

本申请涉及信息处理，具体而言，涉及一种生产设备运行管控信息模型构建方法及装置。

背景技术：

1、在新一代信息技术与制造业深度融合背景下，生产设备数字化、网络化、智能化水平持续提升。其中，在组成形态方面，生产设备由单纯的物理实体延伸至与之相关的系统、软件和模型，向虚实共生的生产设备“数字双胞胎”加速转变；在运行管控方面，生产设备从原始的单机台人工管理方式演化为以设备信息物理系统（cps, cyber physical systems）为核心的智能管控模式。

2、目前，在生产设备的组成形态、运行管理模式等均发生根本性变化的形势下，传统的面向对象的信息模型构建技术由于其信息定义方式的片面局限性，已经不能满足生产设备运行管控的需求，因此，亟需一种生产设备运行管控信息统一建模技术，以支撑多型异构生产设备的智能优化管控。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种生产设备运行管控信息模型构建方法及装置，能够对生产设备运行管控信息进行统一建模，满足多型异构生产设备的智能优化管控需求。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种生产设备运行管控信息模型构建方法，包括：

3、根据获取到的生产设备运行管控需求信息，基于预设的多个建模维度确定生产设备模型的业务活动描述信息，在实现域根据所述业务活动描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成业务活动描述图；

4、根据所述业务活动描述信息，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的功能分配描述信息，在实现域根据所述功能分配描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成功能模块描述图；

5、根据所述业务活动描述图和所述功能模块描述图，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的实体及属性描述信息，并基于所述实体及属性描述信息进行构建得到生产设备运行管控统一信息模型。

6、在一些可能的实施例中，所述根据获取到的生产设备运行管控需求信息，基于预设的多个建模维度确定生产设备模型的业务活动描述信息，包括：

7、根据获取到的生产设备运行管控需求信息确定生产设备运行管控概要活动项目；其中，所述生产设备运行管控概要活动项目包括通信感知活动项目、通信控制活动项目、知识搜索活动项目、知识推理活动项目和可视化展示活动项目；

8、基于预设的多个建模维度对每一所述生产设备运行管控概要活动项目进行分解，得到若干个细分活动项目；其中，所述多个建模维度包括通信维度、知识维度和几何维度；所述细分活动项目包括生产设备状态数据采集项目、生产设备数据传输项目、生产设备控制指令下达项目、生产设备控制指令执行项目、生产设备知识单元提取项目、生产设备知识图谱构建项目、生产设备知识语义搜索项目、生产设备知识语义推理项目、生产设备几何特征模型更新项目和生产设备运行状态可视化展示项目；

9、针对每一所述细分活动项目进行子动作拆分，获取每一所述子动作对应的业务活动要素信息，并对每一业务活动要素信息进行参数配置，得到所述生产设备模型的业务活动描述信息；其中，所述业务活动要素信息包括输入输出逻辑要素、动作关联关系要素、约束条件要素和调用方法要素。

10、在一些可能的实施例中，所述在实现域根据所述业务活动描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成业务活动描述图，具体为：

11、基于所述业务活动要素信息对所述建模语言的定义信息进行扩展配置，并将扩展配置的定义信息附加至相应的目标子动作元素上；其中，所述定义信息包括方法构造型、元类以及所述方法构造型与所述元类的对应关系；

12、基于所述业务活动要素信息对所述建模语言的对象流构造型进行约束条件扩展配置；

13、基于扩展配置后的建模语言生成业务活动描述图。

14、在一些可能的实施例中，所述根据所述业务活动描述信息，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的功能分配描述信息，包括：

15、按照预设的功能层级，分别从通信维度、知识维度和几何维度对生产设备模型进行功能模块划分；

16、根据所述业务活动描述信息进行活动相关属性要素提取，并将提取的活动相关属性要素与划分得到的功能模块进行关系映射和匹配，得到各个功能模块的属性要素；

17、根据各个功能模块的属性要素进行组合装配，生成得到所述生产设备模型的功能分配描述信息。

18、在一些可能的实施例中，所述在实现域根据所述功能分配描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成功能模块描述图，包括：

19、根据所述功能分配描述信息对所述建模语言的模块图定义信息进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成功能模块描述图。

20、在一些可能的实施例中，所述根据所述业务活动描述图和所述功能模块描述图，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的实体及属性描述信息，包括：

21、分别从通信维度、知识维度和几何维度确定所述功能模块描述图中各个功能模块对应的实体对象；

22、根据所述业务活动描述图和所述功能模块描述图确定各个实体对象包含的属性类别，并确定各个实体对象之间的关系；

23、基于所述各个实体对象包含的属性类别以及各个实体对象之间的关系生成实体关系图，作为所述生产设备模型的实体及属性描述信息。

24、在一些可能的实施例中，所述基于所述实体及属性描述信息进行构建得到生产设备运行管控统一信息模型，包括：

25、根据所述实体关系图生成数据属性明细表，并对所述数据属性明细表进行参数配置，根据配置好的数据属性明细表进行构建得到所述生产设备运行管控统一信息模型。

26、第二方面，本申请实施例提供了一种生产设备运行管控信息模型构建装置，包括：

27、活动配置模块，用于根据获取到的生产设备运行管控需求信息，基于预设的多个建模维度确定生产设备模型的业务活动描述信息，在实现域根据所述业务活动描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成业务活动描述图；

28、功能配置模块，用于根据所述业务活动描述信息，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的功能分配描述信息，在实现域根据所述功能分配描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成功能模块描述图；

29、模型构建模块，用于根据所述业务活动描述图和所述功能模块描述图，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的实体及属性描述信息，并基于所述实体及属性描述信息进行构建得到生产设备运行管控统一信息模型。

技术特征：

1.一种生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述根据获取到的生产设备运行管控需求信息，基于预设的多个建模维度确定生产设备模型的业务活动描述信息，包括：

3.根据权利要求2所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述在实现域根据所述业务活动描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成业务活动描述图，具体为：

4.根据权利要求1所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述根据所述业务活动描述信息，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的功能分配描述信息，包括：

5.根据权利要求4所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述在实现域根据所述功能分配描述信息对预设的建模语言进行扩展配置，并基于扩展配置后的建模语言生成功能模块描述图，包括：

6.根据权利要求1所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述根据所述业务活动描述图和所述功能模块描述图，基于所述多个建模维度确定所述生产设备模型的实体及属性描述信息，包括：

7.根据权利要求6所述的生产设备运行管控信息模型构建方法，其特征在于，所述基于所述实体及属性描述信息进行构建得到生产设备运行管控统一信息模型，包括：

8.一种生产设备运行管控信息模型构建装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供一种生产设备运行管控信息模型构建方法及装置，涉及信息处理技术领域。所述方法包括：根据需求信息确定业务活动描述信息，对建模语言进行扩展配置，并生成业务活动描述图；根据业务活动描述信息确定功能分配描述信息，根据功能分配描述信息对建模语言进行扩展配置，并生成功能模块描述图；根据业务活动描述图和功能模块描述图确定实体及属性描述信息，并基于实体及属性描述信息进行构建得到生产设备运行管控统一信息模型。本申请实施例通过从多个维度获取设备模型的业务、功能和实体及属性描述信息，能够支撑形成结构规范、语义完整的生产设备运行管控统一信息模型，从而满足对于生产设备运行管控的需求。

技术研发人员：李君,窦克勤,周勇,李清,刘劲松,唐毅强
受保护的技术使用者：国家工业信息安全发展研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15