一种基于云技术的核能智能平台架构制造技术

本发明专利技术的目的在于公开一种基于云技术的核能智能平台架构，它包括交互层、软件层、系统层和硬件层，所述交互层、软件层、系统层和硬件层依次互相进行数据通信；与现有技术相比，通过云计算超强的计算能力，实现数值反应堆建模分析，材料性能数值模拟，流、固、声、磁、温等多物理参数耦合计算，实现元件加工、设备制造、产品组装全过程模拟、优化、监控，实现测量简单化、控制傻瓜化、诊断专家化，运行智能化甚至无人运行，打破核电站数据孤岛，逐步实现研发、设计、制造、组装、运行、维护各个环节的智能化，打通产品全生命周期和全产业链，实现产品安全性、经济性、可靠性指标的精确控制，项目全局可量化、可视化、可预测的高效管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云技术的核能智能平台架构
本专利技术涉及一种基于云技术的智能平台架构，特别涉及一种基于云技术的核能智能平台架构。
技术介绍
由于计算机能力的限制，核能领域产业链上的各个环节，主要采用单台计算机、服务器或极少量的超级计算机，根据不同的专业学科采用不同的专业软件，进行三维设计、仿真和有限的流程管理。这种情况导致专业和专业之间无法进行高保真的耦合计算，行业不同部门之间的信息相对孤立，项目整体的管理难以周全和量化。在核能领域，目前国内采用的方式一般为，设计方通过CAD软件进行二维和三维设计，通过CAE软件进行仿真；设计方将CAD图纸发给下游的制造方进行设备制造，发给建造方进行工程建造；项目完工后，由运营方接管项目成品和竣工图纸。整体上，信息从设计方依次向制造方、建造方、运行方单向传递，仅在出现偏差时，将偏差向上游传递进行处理。目前，国内尚未有整合各个专业、产业链各个环节，或面向产品生命周期的平台化技术研究应用。近年来，计算机技术飞速发展，在工业领域，国际上有三种新的形式：第一种是以法国达索公司为代表的设计拓展型软件，以达索公司的CATIA-V6为例，在三维设计的基础上，逐步融合了多种仿真功能和项目管理管理功能，使设计方、制造方和建造方可以在CATIA-V6平台上基于统一的数字模型进行协同工作，并对协同过程进行管理，显著地提升研发设计环节的效率和服务下游环节的能力。第二种是以德国西门子为代表的制造拓展型软件，以西门子公司的TeamCenter和MindSphere为例,其在工业制造流程管理的基础上，实现多个项目之间的标准化，包括零件、部件的标准化和管理的标准化，并向上游整合设计方，实现设计与制造的无缝衔接，显著地提升制造环节的效率，加快产品迭代的周期。第三种是以美国IBM为代表的基于项目管理的软件，比如Maximo为例，其通过提供一个统一的管理接口，接入产业链上的不同部门，通过统一的标准接入各种数据，对整个产品流程进行梳理，提高效率，并对产品的全生命周期进行管控。达索主要基于设计方，西门子主要基于制造方，IBM主要基于运行方。目前，三种类型软件均在向上下游平台化发展，并在核能领域得到了应用，比如Areva和Rosatom公司，取得了较为显著的效果。但是，其主要不足在于，这些软件均掌握在国外企业，比如达索CATIA-V6要求所有数据保存于达索公司的数据库中，而不允许用户本地保存，容易产生受制于人的风险。另一方面，这些软件以某个生产环节为核心，在该环节中有显著的优点，但整体上并不均衡。云技术是目前计算技术发展最主要的方向，其主要特征在于可集中调度大量的计算机资源，提供强大的计算能力；可把不同的对象抽象成数据，并对这些数据进行统一集中的管理；可通过智能化技术，通过强大的计算能力对海量的数据进行挖掘，产生价值。因此，特别需要一种基于云技术的核能智能平台架构，以解决上述现有存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于云技术的核能智能平台架构，针对现有技术的不足，把核能领域的专业软件、管理软件，搭建在云上，从而实现核能领域的设计数字化、产品智能化和管控现代化。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，它包括提供数据交互功能的交互层、对交互层提供的数据输入进行计算的软件层、系统层和硬件层，所述交互层、软件层、系统层和硬件层依次互相进行数据通信。在本专利技术的一个实施例中，所述交互层包括研发方、设计方、制造方、组装方、运行方、维护方和管理层。在本专利技术的一个实施例中，所述软件层利用云技术的计算能力建立软件群，实现核能领域单个专业的高精度计算和多个专业的耦合计算。在本专利技术的一个实施例中，所述系统层包括上层的数据管理中心和用户操作系统及下层的资源调度中心和底层操作系统。在本专利技术的一个实施例中，所述系统层利用数据标识技术，使数据管理中心具备面向全产业链和全生命周期的数据管理功能。在本专利技术的一个实施例中，所述系统层利用数据挖掘技术，使数据管理中心具备识别全产业链和全生命周期的数据隐藏关系的功能。在本专利技术的一个实施例中，所述系统层利用智能算法技术，使数据管理中心具建立上述数据隐藏关系的算法的功能。在本专利技术的一个实施例中，所述硬件层包括CPU、GPU、存储等支持计算功能的物理硬件。本专利技术的基于云技术的核能智能平台架构，与现有技术相比，向上游打通高校的基础学科研究和试验研究，向下游打通实验室原理样机模拟和验证，通过云计算超强的计算能力，实现数值反应堆建模分析，材料性能数值模拟，流、固、声、磁、温等多物理参数耦合计算，实现元件加工、设备制造、产品组装全过程模拟、优化、监控，有效提升产品质量，控制进度和风险，不断降低成本，实现测量简单化、控制傻瓜化、诊断专家化，运行智能化甚至无人运行，打破核电站数据孤岛，安全性、经济性、可靠性可视化，产品性能可持续优化，逐步实现研发、设计、制造、组装、运行、维护各个环节的智能化，打通产品全生命周期和全产业链，实现产品安全性、经济性、可靠性指标的精确控制，项目全局可量化、可视化、可预测的高效管理，从而实现智能研发和设计、智能制造和组装及智能运行和维护，实现本专利技术的目的。本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。附图说明图1为本专利技术的基于云技术的核能智能平台架构的结构示意图；图2为本专利技术的基于云技术的核能智能平台架构中的软件层的原理示意图；图3为本专利技术的数据管理中心利用数据标识技术实现面向全产业链和全生命周期的数据管理功能的原理示意图；图4为本专利技术的数据管理中心利用数据挖掘技术识别数据隐藏关系并智能算法技术建立所述隐藏关系算法的原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。实施例如图1至图4所示，本专利技术的基于云技术的核能智能平台架构，将云技术用于核能的全产业链和全生命周期，它包括交互层、软件层、系统层和硬件层。交互层，向提供数据输入的功能，包括企业、设计人员、传感器等。软件层，对交互层提供的数据输入进行计算，包括三维建模、仿真、统计、分析等。系统层，包括上层的数据管理中心和用户操作系统，下层的资源调度中心和底层操作系统。硬件层，包括CPU、GPU、存储等支持计算功能的物理硬件。为了说明，举例如下：个人计算机，包括了硬件，系统(管理硬件的BIOS)和(管理软件的Windows)，建立在Windows上的各类软件，和输入输出工具(键盘、鼠标、屏幕)。交互层，实现数据与用户的交互功能，包括产业链各个环节上的不同企业、设计人员、传感器、显示器等；软件层，提供数据计算方法，包括产业链各个环节上的大规模计算软件集群；系统层，包括：数据管理中心和用户操作系统，数据管理中心包括了数据管理、数据挖掘、智能算法三个主要功能；资源管理中心和底层操作系统，主要用于实现云计算，包括集中调度CPU、GPU和存储等的功能。硬件层，包括：CPU、GPU、存储、NPU等。硬件层对应个人计算机的硬件，系统层对应个人计算机的系统，软件层对应个人计算机的软件，交互层对应输入输出工具。软件层，利用云技术的计算能力建立软件群，实现核能领域单个专业的高精度计算和多个专业的耦合计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，它包括提供数据交互功能的交互层、对交互层提供的数据输入进行计算的软件层、系统层和硬件层，所述交互层、软件层、系统层和硬件层依次互相进行数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，它包括提供数据交互功能的交互层、对交互层提供的数据输入进行计算的软件层、系统层和硬件层，所述交互层、软件层、系统层和硬件层依次互相进行数据通信。2.如权利要求1所述的基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，所述交互层包括研发方、设计方、制造方、组装方、运行方、维护方和管理层。3.如权利要求1所述的基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，所述软件层利用云技术的计算能力建立软件群，实现核能领域单个专业的高精度计算和多个专业的耦合计算。4.如权利要求1所述的基于云技术的核能智能平台架构，其特征在于，所述系统层包括上层的数据管理中心和用户操作系统及下...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明光，唐特，严锦泉，陈煜，王煦嘉，刘鑫，陈瑜，田林，李岗，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31