一种基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法技术

本发明专利技术涉及电梯设计计算、Web服务、服务描述等研究领域。目的是提出了一种基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，该方法应可提高电梯设计计算服务查找、匹配、组合、调用等操作的效率和准确性。技术方案是：一种基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，包括以下步骤：1、建立电梯设计计算领域模型；1.1、建立电梯整机结构图；1.2、构建电梯设计计算资源库；1.3、抽取电梯设计计算特征；1.4、设计电梯设计计算流程；2、划分电梯设计计算多粒度Web服务；2.1、设计计算Web服务划分规则；2.2、设计计算Web服务划分方法；3、基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算服务描述。

A multi granularity computing Web service OWL elevator design based on S description method

The invention relates to elevator design calculation, Web service, service description and other research fields. The purpose is to propose a multi granularity computing Web service OWL elevator design based on S description method, this method can improve the design should lift service search, matching, efficiency and accuracy of combination and calling operation. The technical proposal is that a multi granularity computing Web service OWL elevator design based on S description method, which comprises the following steps: 1, the establishment of elevator design computing model; 1.1, the establishment of the elevator structure; 1.2, construct the computing resource library elevator design; 1.3, extraction of elevator design calculation, calculation process of 1.4 characteristics; design of elevator design calculation; multi granularity Web service, 2 division of elevator design; calculation of Web service division rule 2.1, design; Web service division method, 2.2 design and calculation; 3, based on multi granularity OWL elevator design calculation of S services description.

【技术实现步骤摘要】
一种基于OWL-S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法
本专利技术专利涉及电梯设计计算、Web服务、服务描述等研究领域，特别是给出了一个基于OWL-S的多粒度电梯设计Web服务描述方法，包括电梯设计计算Web服务的建模、Web服务的划分和Web服务的描述等内容。
技术介绍
云制造这一制造新模式为解决电梯企业制造问题提供了新思路，通过云制造的思想将电梯设计计算过程以服务的形式进行封装供企业进行调用，可以快速的提高电梯企业设计计算效率和准确性。电梯设计计算是电梯产品研发阶段的核心内容，它不仅制约着电梯制造周期的长短，还直接决定着电梯安全技术质量。然而，电梯制造企业在设计计算过程中，由于自身设计能力薄弱，往往是基于手工或单机系统完成的，还不能实现电梯设计计算过程中的共性设计模块的复用和个性设计模块的定制，同时也无法实现企业内部的协同设计；此外，在电梯产品制造企业中，由于设计人员的语言环境和设计规范不统一导致复杂的电梯产品设计过程格式不一，企业之间很难进行有效的交流。现有的研究在Web服务建模和描述方面进行了较多的研究。在Web服务建模研究方面，主要有：王云霞等(2014，制造业自动化)为实现云制造资源建模方法的研究，构建了云资源模型视图-层次-能力三维体系结构；董朝阳等(2015，组合机床与自动化加工技术)结合本体技术在语义建模中的应用，提出了基于本体的制造服务五元组DSBFS建模方法；王枭(2016，现代制造工程)针对机床装备，提出了由资源层、语义描述层、服务实现层组成的三层结构云制造复建模实现框架。在Web服务描述研究方面，大多基于本体描述语言，采用N元组的方法从不同角度对制造服务进行描述，主要表现在：尹超等(2012，计算机集成制造系统)提出了一个基于OWL-S的四元组云制造服务描述模型，该模型从制造服务的输入信息集合、输出信息集合、约束条件集合、成功效果集合的四个方面对制造服务进行描述；尹翰坤等(2014，计算机集成制造系统)在云适配器相关研究中，提出了包含云制造服务相关信息、提供的功能、服务效果、状态信息的四元集合对制造服务进行描述；吴雪娇等(2012，计算机与现代化)结合OWL-S的三大组件，在云制造的四元组基本本体类基础上进行了拓展，提出了包含响应时间、服务品质、服务成本、服务声誉、制造能力、质量属性的五元组制造服务QoS模型；李孝斌等(2014，计算机集成制造系统)结合机床装备特点，提出了一种具有三级属性的基于语义服务建模本体描述框架，分别从基本属性、加工能力、状态、工装、知识、交易等六个属性方面对机床装备资源进行描述。然而现有的研究还不能适应于电梯设计计算Web服务描述方面研究的实际需求，以上研究并没有考虑到将其按照某种规则进行层次化划分，往往很难达到服务的精度描述要求，影响服务需求匹配查询的准确率、查全率及实时性。此外，在采用本体技术对服务描述以后，还存在候选资源数量比较庞大，种类错综复杂凌乱的现象，这就影响到后续制造服务的组合效率和准确性。同时也无法实现电梯设计计算过程中共性技术的复用和个性技术的定制。
技术实现思路
本专利技术为克服电梯设计计算Web服务描述研究的不足，提出了一种基于OWL-S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，该方法应可提高电梯设计计算服务查找、匹配、组合、调用等操作的效率和准确性。本专利技术提供的技术方案是：一种基于OWL-S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，包括以下步骤：(1)建立电梯设计计算领域模型(1.1)建立电梯整机结构图首先对构成整部电梯产品的所有零部件进行梳理，按照其结构或功能进行分解，汇总其零部件清单，并按照其组织结构或功能特性将整部电梯抽象成一个组织结构图；(1.2)构建电梯设计计算资源库对每一个零部件的设计计算过程，包括计算公式、设计图纸、设计规范标准，进行充分的分析整合，并汇总成对应的资源库；(1.3)抽取电梯设计计算特征对电梯设计计算过程中的共性设计模块和个性设计模块进行分析剥离，得到对应的共性设计特征库和个性设计特征库，并对各个共性和个性特征模块之间的参数依赖、引用等关系进行梳理，得到对应的关系集合；(1.4)设计电梯设计计算流程按照相关标准规范的要求，将电梯设计计算共性和个性模块以设计流程的顺序进行排序，这个过程需要对各模块之间的关系进行表示，对设计所需满足的标准规范进行说明，完成电梯设计计算领域模型的构建；(2)划分电梯设计计算多粒度Web服务(2.1)设计计算Web服务划分规则根据电梯设计计算的功能属性和其所服务对象的结构，将其划分为不同粒度的电梯设计计算服务，其划分的步骤如下：(2.1.1)定义原子服务，粒度值等于1，实现一定功能的且不可再分的设计服务，如电梯导轨部件的弯矩设计服务；(2.1.2)定义复合服务，粒度等于2，由若干原子服务组成，能独立完成某一部件的设计或制造的设计服务，如电梯导轨部件的设计服务；(2.1.3)定义产品服务，粒度等于3，由若干原子服务或复合服务组成，能独立完成某一产品设计或制造的制造服务，如乘客电梯设计服务；以上三类服务之间通过服务的“组合关系”相互映射：复合服务通过组合多个原子服务的功能完成较为复杂的部件制造，且多个复合服务可以共享一个原子服务；产品服务通过组合多个复合服务完成某一产品的制造，该服务根据联盟企业实际需求可被共享，但是制造过程相互隔离，相互透明；(2.2)设计计算Web服务划分方法一般地，多粒度电梯设计计算Web服务划分方法应包含以下6个步骤：(2.2.1)将电梯特种设备设计计算活动中的产品类型、功能、结构进行整合，确定出电梯不同类型的各个整梯的结构，绘制出电梯产品整机结构组织，并确定电梯组织结构中的部件和零件，以及零部件之间的关系；(2.2.2)按照电梯产品的组织结构图和电梯产品设计的角度逐步向下级进行拆分成结构部件，一直到拆分为不可在分的零件为止；这个过程包括两个构件集合，一个是由导轨、轿厢、曳引机、轿厢架、钢丝绳等组成的部件集合，另一个是对部件进行继续拆分为不可再分的单一零件集合，这些部件和零件按照其功能组织进行归类，形成具有相同或相似功能的集合；(2.2.3)将已拆分好的电梯部件和零件在设计制造过程中的技术参数和设备等资源以及参数、设备资源之间的关系研究，按照所服务的部件和零件进行归类，整合出输入和输出参数。从而得到若干个电梯设计制造参数、资源集合和关系集合；(2.2.4)采用Rest技术将上一步骤中电梯参数、资源集合及关系集合中各类资源按照其所属部件和零件功能范围封装成对应的原子服务和复合服务，其中的原子服务指的是电梯设计计算中不可再分的参数、资源服务，其只能与其他原子服务通过组合来完成电梯某一部件的设计；而复合服务则是由电梯部件对应的参数资源服务，其只能通过电梯整机结构的规则与其他复合服务组合来完成整部电梯的设计制造。这些服务经过描述、并注册发布到云平台中，以供自己或其他用户使用；(2.2.5)最后通过组合技术按照电梯组织结构将零件设计制造对应的原子服务组合成部件对应的复合服务，进一步组合成整部电梯的产品服务；用户可根据自身的需求对原子服务和复合服务进行重组，得到个性化的制造服务划分过程，进一步的指导云平台中电梯设计制造活动中的设计、分析、制造等过程；(2.2.6)通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，包括以下步骤：(1)建立电梯设计计算领域模型(1.1)建立电梯整机结构图首先对构成整部电梯产品的所有零部件进行梳理，按照结构或功能进行分解，汇总其零部件清单，并按照其组织结构或功能特性将整部电梯抽象成一个组织结构图；(1.2)构建电梯设计计算资源库对每一个零部件的设计计算过程，进行分析整合，并汇总成对应的资源库；(1.3)抽取电梯设计计算特征对电梯设计计算过程中的共性设计模块和个性设计模块进行分析剥离，得到对应的共性设计特征库和个性设计特征库，并对各个共性和个性特征模块之间的参数依赖、引用等关系进行梳理，得到对应的关系集合；(1.4)设计电梯设计计算流程按照相关标准规范的要求，将电梯设计计算共性和个性模块以设计流程的顺序进行排序，完成电梯设计计算领域模型的构建；(2)划分电梯设计计算多粒度Web服务(2.1)设计计算Web服务划分规则根据电梯设计计算的功能属性和其所服务对象的结构，将其划分为不同粒度的电梯设计计算服务，其划分的步骤如下：(2.1.1)定义原子服务，粒度值等于1，实现一定功能的且不可再分的设计服务；(2.1.2)定义复合服务，粒度等于2，由若干原子服务组成，能独立完成某一部件的设计或制造的设计服务；(2.1.3)定义产品服务，粒度等于3，由若干原子服务或复合服务组成，能独立完成某一产品设计或制造的制造服务；(2.2)设计计算Web服务划分方法多粒度电梯设计计算Web服务划分方法包含以下6个步骤：(2.2.1)将电梯特种设备设计计算活动中的产品类型、功能、结构进行整合，确定出电梯不同类型的各个整梯的结构，绘制出电梯产品整机结构组织，并确定电梯组织结构中的部件和零件，以及零部件之间的关系；(2.2.2)按照电梯产品的组织结构图和电梯产品设计的角度逐步向下级进行拆分成结构部件，一直到拆分为不可再分的零件为止；(2.2.3)将已拆分好的电梯部件和零件按照所服务的部件和零件进行归类，整合出输入和输出参数。从而得到若干个电梯设计制造参数、资源集合和关系集合；(2.2.4)采用Rest技术将上一步骤中电梯参数、资源集合及关系集合中各类资源按照其所属部件和零件功能范围封装成对应的原子服务和复合服务，这些服务经过描述并注册发布到云平台中，以供本自己或其他用户使用；(2.2.5)最后通过组合技术按照电梯组织结构将零件设计制造对应的原子服务组合成部件对应的复合服务，进一步组合成整部电梯的产品服务；(2.2.6)通过对原子服务、服务复合的重组和调用，得到电梯产品设计制造流程，投入到实际生产中；按照以上六个步骤将电梯设计计算过程的服务进行多粒度层次化划分为原子制造服务、复合制造服务和产品制造服务；(3)基于OWL‑S的多粒度电梯设计计算服务描述采用服务本体描述语言对电梯设计计算服务进行描述；该语言包含服务配置文件、服务基础、服务模型三大组件，其中，服务配置文件和服务模型的主要功能是通过对Web服务的抽象描述来为服务的发现与组合做技术支撑，而服务基础则主要是用于怎么样来描述服务及访问服务；基于以上电梯设计计算服务粒化的思想，采用三大组件中的服务配置文件描述类对电梯设计计算服务进行描述，表述如下：定义1电梯设计计算服务可采用一个八元组CMIAS＝<ID，Name，Input，Output，Granularity，Provider，Profile，QoS>进行描述；其中:◆ID表示电梯设计计算服务的标识；◆Name表示电梯设计计算服务的名称；◆Input表示电梯设计计算服务的输入参数；◆Output表示电梯设计计算服务的输出参数；◆Granularity表示电梯设计计算服务的粒度，取值为{1，2，3}；◆Provider表示电梯设计计算服务的提供者；◆Profile：表示电梯设计计算服务的功能；◆QoS：表示电梯设计计算服务的服务质量；在上述定义中，ID为电梯设计计算服务的标志，用于在云制造服务平台系统和子系统中唯一标识电梯设计计算服务，以实现用户在平台中对电梯设计计算服务的检索、匹配、定位；Name表示电梯设计计算服务发布者按照平台制定的规则对云制造服务进行的命名，此命名过程应包含服务的基本信息形式化语义描述；Input和Output分别表示电梯设计计算服务的输入和输出参数的集合；Granularity表示电梯设计计算服务的粒度，在服务被描述注册到平台资源池时，应对电梯设计计算服务的粒度进行明确并粒化，同时还需要描述不同粒化层次上相关联服务之间的关系，为后面高效、快速、准确的进行服务匹配、组合操作做铺垫工作；此处Granularity的属性值由多粒度电梯设计计算服务划分方法粒化结果确定；Provider形式化描述了电梯设计计算服务提供的相关信息，包含提供者在产业联盟所处的角...

【技术特征摘要】
1.一种基于OWL-S的多粒度电梯设计计算Web服务描述方法，包括以下步骤：(1)建立电梯设计计算领域模型(1.1)建立电梯整机结构图首先对构成整部电梯产品的所有零部件进行梳理，按照结构或功能进行分解，汇总其零部件清单，并按照其组织结构或功能特性将整部电梯抽象成一个组织结构图；(1.2)构建电梯设计计算资源库对每一个零部件的设计计算过程，进行分析整合，并汇总成对应的资源库；(1.3)抽取电梯设计计算特征对电梯设计计算过程中的共性设计模块和个性设计模块进行分析剥离，得到对应的共性设计特征库和个性设计特征库，并对各个共性和个性特征模块之间的参数依赖、引用等关系进行梳理，得到对应的关系集合；(1.4)设计电梯设计计算流程按照相关标准规范的要求，将电梯设计计算共性和个性模块以设计流程的顺序进行排序，完成电梯设计计算领域模型的构建；(2)划分电梯设计计算多粒度Web服务(2.1)设计计算Web服务划分规则根据电梯设计计算的功能属性和其所服务对象的结构，将其划分为不同粒度的电梯设计计算服务，其划分的步骤如下：(2.1.1)定义原子服务，粒度值等于1，实现一定功能的且不可再分的设计服务；(2.1.2)定义复合服务，粒度等于2，由若干原子服务组成，能独立完成某一部件的设计或制造的设计服务；(2.1.3)定义产品服务，粒度等于3，由若干原子服务或复合服务组成，能独立完成某一产品设计或制造的制造服务；(2.2)设计计算Web服务划分方法多粒度电梯设计计算Web服务划分方法包含以下6个步骤：(2.2.1)将电梯特种设备设计计算活动中的产品类型、功能、结构进行整合，确定出电梯不同类型的各个整梯的结构，绘制出电梯产品整机结构组织，并确定电梯组织结构中的部件和零件，以及零部件之间的关系；(2.2.2)按照电梯产品的组织结构图和电梯产品设计的角度逐步向下级进行拆分成结构部件，一直到拆分为不可再分的零件为止；(2.2.3)将已拆分好的电梯部件和零件按照所服务的部件和零件进行归类，整合出输入和输出参数。从而得到若干个电梯设计制造参数、资源集合和关系集合；(2.2.4)采用Rest技术将上一步骤中电梯参数、资源集合及关系集合中各类资源按照其所属部件和零件功能范围封装成对应的原子服务和复合服务，这些服务经过描述并注册发布到云平台中，以供本自己或其他用户使用；(2.2.5)最后通过组合技术按照电梯组织结构将零件设计制造对应的原子服务组合成部件对应的复合服务，进一步组合成整部电梯的产品服务；(2.2.6)通过对原子服务、服务复合的重组和调用，得到电梯产品设计制造流程，投入到实际生产中；按照以上六个步骤将电梯设计计算过程的服务进行多粒度层次化划分为原子制造服务、复合制造服务和产品制造服务；(3)基于OWL-S的多粒度电梯设计计算服务描述采用服务本体描述语言对电梯设计计算服务进行描述；该语言包含服务配置文件、服务基础、服务模型三大组件，其中，服务配置文件和服务模型的主要功能是通过对Web服务的抽象描述来为服务的发现与组合做技术支撑，而服务基础则主要是用于怎么样来描述服务及访问服务；基于以上电梯设计计算服务粒化的思想，采用三大组件中的服务配置文件描述类对电梯设计计算服务进行描述，表述如下：定义1电梯设计计算服务可采用一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学斌，林正，杨志华，周红芳，张元鸣，柯旭东，陆佳炜，高飞，肖刚，
申请(专利权)人：浙江省特种设备检验研究院，浙江西子富沃德电机有限公司，浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33