一种用于动态模拟工业管线控制关系的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业控制仿真领域，具体的说是一种用于动态模拟工业管线控制关系 的方法。
【背景技术】
[0002] 在工业生产领域，各种管线立体交织，错综复杂，管线内的物质流向控制是否平稳 决定着工业生产能否高效有序的进行。由于管线铺设环境复杂，依据工业生产需要迅速找 准管线控制节点，实施管线内物质的流向控制与处置不易。因此对工业管线控制仿真的研 究具有重要的现实意义。
[0003] 目前，在工业生产领域其管线安装施工图纸仍然停留在二维的平面图、轴测图、透 视图，该系列图纸能够展现在各个节点处的控制关系，却无法反映后续控制节点所受影响， 无法全面展现具体节点对全局管道控制的厉害关系。这种传统的展现方式不能满足即时控 制决策对管线控制关联关系的需要。针对上述缺陷和实际需要本发明要解决的技术问题是 提供一种能够动态模拟工业管线控制关系的方法。
【发明内容】
[0004] 针对上述缺陷和实际需要本发明要解决的技术问题是提供一种能够动态模拟工 业管线控制关系的方法。
[0005] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于动态模拟工业管线控制关 系的方法，包括以下步骤：
[0006] 步骤1 :将工业管线模型化，即将管道抽象为若干线段构成的折线，折线的顶点分 为两类，一类是实际管线的拐点，另一类是管线铺设过程中安置阀门所在位置的逻辑控制 占 .
[0007] 步骤2 :将步骤1中所述顶点进行编号，并将顶点的三维坐标、顶点的类型和逻辑 控制点的初始状态输入到数据库中，并记录各顶点的父节点的编号；
[0008] 步骤3 :在第一个时间周期中，以管线起点开始沿所述起点的各个子节点方向绘 制一段步长为P的线段，判断起点的各个子节点的类型和状态，若是阀门控制节点且为关， 则结束该方向的绘制，否则执行下一步；
[0009] 步骤4 :在下一个时间周期中，以所述起点的各个子节点开始，分别向所述各个子 节点的子节点方向绘制同样步长的线段，判断所述各个子节点的子节点的类型和状态，若 是阀门控制节点且为关，则结束该方向的绘制，否则循环执行步骤4,直至所有的方向均结 束绘制。
[0010] 所述起点的父节点编号为空。
[0011] 本发明具有以下优点及有益效果：
[0012] 1.可视化：可用于管线内物质流动、以及管线间复杂控制关系可以用动态可视化 的展示；
[0013] 2.可复用：管线控制关系动态模拟不受实际管线制约，任何管线走向、管线控制 关系只要写入数据库，便可灵活模拟；
[0014] 3.可设定：管线关联关系，阀门状态只需修改数据库即可，其动态模拟便能自动 展现。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的流程图；
[0016] 图2为本发明动态模拟过程的实施例图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合图1、2及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0018] 步骤1 :首先将模拟管线模型化，管线的起点如图2所示的为管线的起点，拐点 和阀门控制点，管线抽象为由起点、拐点、阀门控制点构成的折线段。
[0019] 步骤2 :以管线的起点如图2所示的#为起点，搜索其子节点，然后沿着各个子节 点方向循环向前绘制步长为P的线段。P的取值没有具体要求，取值越小模拟的越逼真但是 耗时越长，可根据具体情况试验取得一个合适的值。
[0020] 步骤3 :经过两次绘制后水平方向已经到达一个阀门控制节点如图2所示?0，经 判断该节点为开状态的阀门节点，所以将阀门控制节点的各个子节点方向加入到下次循环 绘制队列中。
[0021] 步骤3 :第3次绘制时，起点的垂直方向已越过了子节点，所以此次在垂直方向仅 仅绘制到子节点，同时将节点的各个子节点方向加入到下次循环绘制队列中。由于将阀门 控制节点的各个子节点方向已经加入到循环绘制队列，因此在其各个子节点方向上继续向 前绘制。
[0022] 步骤4 :第5次绘制完成时，检测到阀门控制节点的垂直子节点方向已绘制到子节 点，且该节点没有子节点，所以该方向上的绘制结束。
[0023] 步骤5:第6次绘制完成时，检测到循环绘制队列中各个方向全部绘制到管线的端 点，且各个端点均无子节点，所以该次管线控制关联关系动态模拟结束。
【主权项】
1. 一种用于动态模拟工业管线控制关系的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :将工业管线模型化，即将管道抽象为若干线段构成的折线，折线的顶点分为两 类，一类是实际管线的拐点，另一类是管线铺设过程中安置阀门所在位置的逻辑控制点； 步骤2 :将步骤1中所述顶点进行编号，并将顶点的三维坐标、顶点的类型和逻辑控制 点的初始状态输入到数据库中，并记录各顶点的父节点的编号； 步骤3 :在第一个时间周期中，以管线起点开始沿所述起点的各个子节点方向绘制一 段步长为P的线段，判断起点的各个子节点的类型和状态，若是阀门控制节点且为关，则结 束该方向的绘制，否则执行下一步； 步骤4 :在下一个时间周期中，以所述起点的各个子节点开始，分别向所述各个子节点 的子节点方向绘制同样步长的线段，判断所述各个子节点的子节点的类型和状态，若是阀 门控制节点且为关，则结束该方向的绘制，否则循环执行步骤4,直至所有的方向均结束绘 制。2. 根据权利要求1所述的一种用于动态模拟工业管线控制关系的方法，其特征在于， 所述起点的父节点编号为空。
【专利摘要】本发明涉及一种用于动态模拟工业管线控制关系的方法。步骤1：将工业管线模型化；步骤2：将步骤1中所述顶点进行编号，并将顶点的三维坐标、顶点的类型和逻辑控制点的初始状态输入到数据库中，并记录各顶点的父节点的编号；步骤3：在第一个时间周期中，以管线起点开始沿所述起点的各个子节点方向绘制一段步长为P的线段，判断起点的各个子节点的类型和状态，若是阀门控制节点且为关，则结束该方向的绘制，否则执行下一步；步骤4：循环直至所有的方向均结束绘制。本发明具有可视化、可复用和可设定的优点。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105676800
【申请号】
【发明人】郭向坤, 李想, 修腾飞, 赵冰雪
【申请人】中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月20日