基本工程项目设计系统的多组件设计约束的验证技术方案

一种系统、方法以及可执行程序代码被用于设计具有多个组件的基本工程项目。应用编程接口从一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据。一个或更多个规则各提供所述被检查组件与至少一个其它功能相关参照组件之间的设计约束，功能关系由终端用户针对特定基本工程项目的设计来定义。计算处理器应用所述规则中的每个以生成所述被检查组件是否满足所应用的规则的设计约束的判定。最后，在数据库中存储指示每个这种判定的数据，以便最终传输给所述3D设计系统中的一个或更多个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基本工程项目设计系统的多组件设计约束的验证优先权本PCT申请要求保护2016年5月26日提交的美国非临时申请no.15/163，825的优先权。如果本申请的要素或本说明书、权利要求书或附图的一部分未以其它方式包含在本申请中，而是完全包含在上述优先权申请中，则该要素或部分通过引用而全部并入本文中。
本专利技术总体上涉及用于使用一个或更多个计算机辅助设计系统来验证机器或制造的设计的数据处理系统，并且更具体地说，本专利技术涉及指示设计变更以满足机器或制造的约束的失败。
技术介绍
开发、建设、以及管理大规模基本工程项目(capitalproject)(诸如，发电厂(例如，燃煤发电设施)、大型船舶(例如，军用航运、游轮、或货船)、以及海上石油平台)需要协调在数量级方面大于较小常见项目(例如，建筑和销售十间房子)的规模上的处理和数据。因此，大规模基本工程项目通常需要大体上更加综合的生产和管理解决方案。响应于这种需求，本领域技术人员已经开发了综合的3D设计程序(例如，由阿拉巴马州亨茨维尔的Intergraph公司分销的Enterprise)，其专门针对这种大型基本工程项目的严格要求而配置。尤其是，这种类型的设计程序(还被称为“厂级程序(plantprogram)”)可以被实现为广泛的应用套件，该应用套件管理大规模基本工程项目的大部分或全部阶段，从初始概念到设计、施工、移交、维护、管理、以及退役。对于每个设计项目，数据模型存储有关该项目的各种组件的信息，并且具体为当在设计中创建或修改组件时捕获的各种项目组件的固有特性。这种固有特性的模式是软件开发人员提前知道的。例如，该系统将不准许两个组件占用相同的物理体积(physicalvolume)，并且某种类型的预编程组件(例如，管道(pipe))可以在该软件中被表示为具有可以由终端用户定制的某些物理属性(例如，最大流体流速)。用户通常必需确保基本工程项目的各种组件满足设计约束，其中有两种类型：对单个组件的约束和与两个或更多个组件相关的约束。在本领域中已知对CAD软件进行编程以将设计约束应用于单个组件，并且以图形方式向设计人员指示何时不满足这种约束。这样的编程是可能的，因为对单个组件的约束依赖于这些组件的事先知道的固有特性。然而，验证多组件设计约束要困难得多。例如，设计人员可能要求(例如，依据安全规定)阀门必须可从通道到达，使得在紧急情况下可以由中等身材的人员快速且安全地操作。该要求对阀门与通道之间的距离进行了约束。这种关系就其性质而言，不是阀门或通道所固有的物理特性，并且该要求可能因法律管辖权而异(并且因此经受随时更改)。因此，它们无法合理地编程到CAD软件中。典型的加工厂可能具有数千甚至数百万这样的约束，它们必须被手动地验证。使问题复杂化的是，一些项目(诸如，发电厂)因它们的复杂性而可能由数百或数千个人、或者数十个或数百个团队在设计的不同方面一起工作来设计，并且这些团队中的每个团队可能对组件具有冲突的要求。例如，化学加工厂可能具有反应系统团队、机械系统团队、电气系统团队、保安和安全团队等。如果特定组件落入多个团队的工作范围，那么可能出现约束同步问题。因此，如果一个团队根据其设计约束放置一组件，那么第二团队可能根据自己的设计约束重新定位该组件，由此，从第一团队的角度来看这个组件是有缺陷的(这可以合理地假设该问题已经得到解决，并且可能会对以后学习其他方面感到不安)。由于对组件的这种持续不断修改，因而每次修改所需的重新检查量非常昂贵。因此，这种检查通常在建模的某些阶段进行。
技术实现思路
本专利技术的各种实施方式允许验证多组件设计约束而大体上不影响3D设计程序的性能。在例示性实施方式中，基于规则的系统确认对大规模项目中组件的更改符合涉及该组件的规定设计要求。每个设计要求类似于规则。对于每条规则，存在两种情况；第一种情况是被评估的组件在该规则的观点中是被检查组件，并因此该规则需要找到其所需的功能相关参照组件，以符合该规则的规定设计要求。第二种情况是被评估的组件在该规则的观点中是功能相关参照组件，并因此该规则需要找到其所服务的被检查组件。本专利技术的第一实施方式是，提供一种用于验证具有多个组件的基本工程项目的设计的系统。所述系统包括数据通信端口，该数据通信端口被配置成使用应用编程接口从设计所述基本工程项目的一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据。所述系统还包括存储部，该存储部存储与一个或更多个规则有关的元数据，其中，所述一个或更多个规则中的每个定义了所述被检查组件与所述基本工程项目的至少一个其它功能相关参照组件之间的设计约束。所述系统还包括计算处理器。所述计算处理器被配置成确定与所述被检查组件有关的一个或更多个规则。所述计算处理器还被配置成将所述一个或更多个规则中的每个应用于(a)所述被检查组件的设计变更数据，和(b)所述规则的至少一个其它功能相关参照组件的、从所述一个或更多个3D设计系统获得的设计数据，其中，所述应用的步骤生成所述被检查组件是否满足所应用的规则的设计约束的判定。最后，所述计算处理器被配置成在数据库中存储指示每个这种判定的数据。预期了第一实施方式的变型例。在一个变型例中，所述计算处理器还被配置成响应于从所述一个或更多个3D设计系统中的一个3D设计系统接收到针对指示所述被检查组件不满足的设计约束的数据的请求，而指导所述数据通信端口向该3D设计系统发送该数据。在另一变型例中，所述计算处理器还被配置成通过分析所接收的设计数据的部分与所述至少一个其它功能相关参照组件的设计数据的部分来应用规则。在又一变型例中，所述计算处理器还被配置成通过动态地确定如下的至少一个其它功能相关参照组件来应用规则：关于该至少一个其它功能相关参照组件，所述规则的元数据定义了与所述被检查组件的功能关系。在又一变型例中，所述计算处理器还被配置成在所述数据库中存储与所述至少一个功能相关参照组件有关并且被用于应用所述规则的数据，这种数据在此被称为“重要数据(dataofsignificance)”。在该变型例中，应用规则的步骤可以包括访问先前与所述规则相关联地存储在所述数据库中的重要数据，并且如果所述重要数据从先前存储之时起未被更改，则省略所述规则的进一步处理。在进一步的变型例中，所述计算处理器还被配置成按规则间隔识别设计数据已经被从所述设计中删除的被检查组件，并且从所述数据库去除与所识别的被检查组件相关联的一个或更多个不满足的设计约束。在另一变型例中，所述计算处理器还被配置成按规则间隔识别设计数据已经被从所述设计中删除的功能相关参照组件。在该变型例中，所述计算处理器被配置成，(a)针对每个这种功能相关参照组件，识别所述一个或更多个规则中的哪个规则提供与该参照组件功能相关的被检查组件；(b)重新应用每个所识别的规则，以生成所述被检查组件是否仍然满足所识别的规则的设计约束的判定；以及(c)在所述数据库中存储指示每个这种判定的数据。本专利技术的第二实施方式是验证具有多个组件的基本工程项目的设计的由计算机实施的方法。所述方法包括以下步骤：使用应用编程接口从设计所述基本工程项目的一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据。所述方法还包括以下步骤：从存储部获得与一个或更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于验证具有多个组件的基本工程项目的设计的系统，该系统包括：数据通信端口，该数据通信端口被配置成使用应用编程接口从设计所述基本工程项目的一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据；存储部，该存储部存储与一个或更多个规则有关的元数据，其中，所述一个或更多个规则中的每个定义了所述被检查组件与所述基本工程项目的至少一个其它功能相关参照组件之间的设计约束；以及计算处理器，该计算处理器被配置成：确定与所述被检查组件有关的一个或更多个规则，将所述一个或更多个规则中的每个应用于(a)所述被检查组件的设计变更数据，和(b)所述规则的所述至少一个其它功能相关参照组件的、从所述一个或更多个3D设计系统获得的设计数据二者，其中，所述应用的步骤生成所述被检查组件是否满足所应用的规则的设计约束的判定，并且在数据库中存储指示每个这种判定的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.25 US 15/163,8251.一种用于验证具有多个组件的基本工程项目的设计的系统，该系统包括：数据通信端口，该数据通信端口被配置成使用应用编程接口从设计所述基本工程项目的一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据；存储部，该存储部存储与一个或更多个规则有关的元数据，其中，所述一个或更多个规则中的每个定义了所述被检查组件与所述基本工程项目的至少一个其它功能相关参照组件之间的设计约束；以及计算处理器，该计算处理器被配置成：确定与所述被检查组件有关的一个或更多个规则，将所述一个或更多个规则中的每个应用于(a)所述被检查组件的设计变更数据，和(b)所述规则的所述至少一个其它功能相关参照组件的、从所述一个或更多个3D设计系统获得的设计数据二者，其中，所述应用的步骤生成所述被检查组件是否满足所应用的规则的设计约束的判定，并且在数据库中存储指示每个这种判定的数据。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成，响应于从所述一个或更多个3D设计系统中的一个3D设计系统接收到对指示所述被检查组件不满足的设计约束的数据的请求，而指导所述数据通信端口向该3D设计系统发送该数据。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成，通过分析所接收的设计数据的部分与所述至少一个其它功能相关参照组件的设计数据的部分来应用规则。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成，通过动态地确定如下的至少一个其它功能相关参照组件来应用规则：关于该至少一个其它功能相关参照组件，所述规则的元数据定义了与所述被检查组件的功能关系。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成，在所述数据库中存储与所述至少一个功能相关参照组件有关并且被用于应用所述规则的数据，这种数据在此被称为“重要数据”。6.根据权利要求5所述的系统，其中，应用规则的步骤包括：访问先前与所述规则相关联地存储在所述数据库中的重要数据；以及如果所述重要数据从先前存储之时起未被更改，则省略所述规则的进一步处理。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成：按规则间隔识别设计数据已经被从所述设计中删除的被检查组件；并且从所述数据库去除与所识别的被检查组件相关联的一个或更多个不满足的设计约束。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算处理器还被配置成：按规则间隔识别设计数据已经被从所述设计中删除的功能相关参照组件；针对每个这种功能相关参照组件，识别所述一个或更多个规则中的哪个规则提供与该参照组件功能相关的被检查组件；重新应用每个所识别的规则，以生成所述被检查组件是否仍然满足所识别的规则的设计约束的判定；并且在所述数据库中存储指示每个这种判定的数据。9.一种验证具有多个组件的基本工程项目的设计的由计算机实施的方法，该方法包括以下步骤：使用应用编程接口从设计所述基本工程项目的一个或更多个3D设计系统接收所述多个组件中的被检查组件的设计变更数据；从存储部获得与一个或更多个规则有关的元数据，其中，所述一个或更多个规则中的每个定义了所述被检查组件与所述基本工程项目的至少一个其它功能相关参照组件之间的设计约束；由计算处理器将所述一个或更多个规则中的每个应用于(a)所述被检查组件的设计变更数据，和(b)所述规则的所述至少一个其它功能相关参照组件的、从所述一个或更多个3D设计系统获得的设计数据二者，其中，所述应用的步骤生成所述被检查组件是否满足所应用的规则的设计约束的判定；以及在数据库中存储指示每个这种判定的数据。10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于从所述一个或更多个3D设计系统中的一个3D设计系统接收到对指示所述被检查组件不满足的设计约束的数据的请求，而向该3D设计系统发送该数据。11.根据权利要求9所述的方法，其中，应用规则的步骤包括：分析所接收的设计数据的部分与所述至少一个其它功能相关参照组件的设计数据的部分。12.根据权利要求9所述的方法，其中，应用规则的步骤包括：动态地确定如下的至少一个其它功能相关参照组件：关于该至少一个其它功能相关参照组件，所述规则的元数据定义了与所述被检查组件的功能关系。13.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在所述数据库中存储与所述至少一个功能相关参照组件有关并且被用于应用所述规则的数据，这种数据在此被称为“重要数据”。14.根据权利要求9所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·N·P·曼特拉拉特纳姆，J·P·沙克，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH