CN103377049A

CN103377049A - 用于生成标准化发电类别模型的系统和方法

Info

Publication number: CN103377049A
Application number: CN 201310154358
Authority: CN
Inventors: K.M.格里菲思
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-10-30
Also published as: US20130290923A1; EP2660718A3; US9164739B2; EP2660718A2

Abstract

本公开涉及用于生成标准化发电类别模型的系统和方法。本文的某些实施例涉及生成发电类别模型以供程序代码使用来与发电系统中的一个或多个操作部件交互。该类别模型可分别包括可与操作部件关联的对象和元素以及与这些操作部件关联的属性。可在这样的操作部件与它们的属性之间进行关联。类别模型的各种表示可至少部分基于这些关联而输出以供程序代码使用。在一个实施例中，类别模型可使用统一建模语言（UML）生成。在一个实施例中，UML类别可转换成架构，例如可扩展标记语言架构定义（XSD），并且被编译来创建Java或C#对象。

Description

用于生成标准化发电类别模型的系统和方法

技术领域

本文的实施例大体上涉及面向对象的计算机编程，并且更特定地，涉及用于创建标准化面向对象的类别用于与发电系统中的设备交互。

背景技术

软件应用程序开发人员可开发各种软件应用程序来与例如涡轮机和压缩机等发电设备交互。为了与这样的设备交互，软件开发人员可包括在软件应用程序中对设备的引用。然而，跨发电厂可不能一致地使用这样的引用，由此需要软件开发人员为每个电厂开发单独的软件应用程序。另外，对发电设备的引用对于可需要与设备交互的各种人员未必有意义。因此，在可完成任务之前可需要额外的时间和费用来翻译与设备管理的引用或术语。由于跨发电厂的引用的不一致使用而引起无法重新使用软件应用程序可增加该费用并且在软件开发过程中引入低效。

发明内容

上文的需要和/或问题中的一些或全部由本发明的某些实施例解决。某些实施例可包括用于生成发电类别模型以供程序代码使用来与发电系统中的操作部件交互的系统和方法。根据一个实施例，公开有用于通过计算系统（其包括一个或多个计算机）在发电类别模型中生成一个或多个对象的方法，其中该一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应的操作部件关联。该方法还包括通过该计算系统使至少一个对象与一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中该关联至少部分基于相应操作部件之间的关系。该方法进一步包括至少部分基于该关联通过该计算系统输出发电类别模型的表示。

根据另一个实施例，公开有存储计算机可执行指令的一个或多个计算机可读介质，该计算机可执行指令在由至少一个处理器执行时将该至少一个处理器配置成进行某些操作。进行的操作可包括在发电类别模型中生成一个或多个对象，其中该一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应操作部件关联。进行的操作还可包括使至少一个对象与一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中该关联至少部分基于相应操作部件之间的关系。进行的操作可进一步包括至少部分基于该关联输出发电类别模型的表示。

根据另外的实施例，公开有系统，其包括存储计算机可执行指令的至少一个存储器，和配置成访问该至少一个处理器的至少一个处理器。该至少一个处理器配置成执行计算机可执行指令以在发电类别模型中生成一个或多个对象，其中该一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应操作部件关联。该至少一个处理器还可配置成使至少一个对象与一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中该关联至少部分基于相应操作部件之间的关系。该至少一个处理器可进一步配置成至少部分基于该关联输出发电类别模型的表示。

根据本公开的一方面，提供一种方法，包括：通过计算系统在发电类别模型中生成一个或多个对象，所述计算系统包括一个或多个计算机，其中所述一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应的操作部件关联；通过所述计算系统使至少一个对象与所述一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中所述关联至少部分基于相应操作部件之间的关系；以及通过所述计算系统至少部分基于所述关联而输出所述发电类别模型的表示。

所述表示包括机器可执行指令，其中所述机器可执行指令通过编译所述发电类别模型而生成。

所述表示包括可编译格式。

所述可编译格式是可扩展标记语言架构定义（XSD）。

方法进一步包括由所述计算装置的一个或多个处理器访问所述一个或多个对象的至少一个元素来与所述一个或多个相应操作部件的操作部件的相应属性交互。

使用统一建模语言（UML）生成所述发电类别模型。

所述一个或多个相应操作部件包括涡轮机、压缩机或热回收蒸气发生器中的至少一个。

根据本公开的另一方面，提供一种存储计算机可执行指令的一个或多个计算机可读介质，所述计算机可执行指令在被至少一个处理器执行时将所述至少一个处理器配置成进行操作，所述操作包括：在发电类别模型中生成一个或多个对象，其中所述一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应操作部件关联；使至少一个对象与所述一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中所述关联至少部分基于相应操作部件之间的关系；以及至少部分基于所述关联输出所述发电类别模型的表示。

其中所述表示包括机器可执行指令，其中所述机器可执行指令通过编译所述发电类别模型而生成。

其中所述表示包括可编译格式。

其中所述可编译格式是可扩展标记语言架构定义（XSD）。

所述至少一个处理器进一步配置成进行操作，其包括访问所述一个或多个对象的至少一个元素来与所述一个或多个相应操作部件的操作部件的相应属性交互。

其中使用统一建模语言（UML）生成所述发电类别模型。

其中所述一个或多个相应操作部件包括涡轮机、压缩机或热回收蒸气发生器中的至少一个。

根据本公开的另一方面，提供一种系统，包括：至少一个存储器，其存储计算机可执行指令；以及至少一个处理器，其配置成访问所述至少一个存储器，其中所述至少一个处理器配置成执行所述计算机可执行指令以用于：在发电类别模型中生成一个或多个对象，其中所述一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应操作部件关联；使至少一个对象与所述一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中所述关联至少部分基于相应操作部件之间的关系；以及至少部分基于所述关联输出所述发电类别模型的表示。

其中所述表示包括可编译格式。

其中所述可编译格式是可扩展标记语言架构定义（XSD）。

所述至少一个处理器进一步配置成访问所述一个或多个对象的至少一个元素来与所述一个或多个相应操作部件的操作部件的相应属性交互。

其中使用统一建模语言（UML）生成所述发电类别模型。

本发明的其他实施例、系统、方法、设备、方面和特征将从下列详细说明、附图和附上的权利要求而对本领域内技术人员变得明显。

附图说明

参考附图阐述详细描述，其不必须按比例绘制。不同图中相同标号的使用指示相似或相同的项。

图1是根据示例实施例包括与燃气涡轮机发电机关联的对象和元素的统一建模语言（UML）图的示例示意图。

图2是根据示例实施例用于生成类别模型以供程序代码使用来与发电设备交互的示例计算环境的框图。

图3是图示根据示例实施例用于生成类别模型以供程序代码使用来与发电设备交互的细节的示例流程图。

现在将参考附图（其中示出各种实现和/或方面）在下文更充分地描述某些实现。然而，各种方面可采用许多不同的形式实现并且不应解释为局限于本文阐述的实现。类似的数字在全文指类似的元件。

部件列表

具体实施方式

现在将参考附图(其中示出本发明的一些但不是所有的实施例)在下文更充分地描述说明性实施例。本发明可采用许多不同的形式体现并且不应解释为局限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得该公开将满足能适用的法律要求。

除了其他事物外，本文的说明性实施例针对生成类别模型以供程序代码使用来与发电设备交互。这样的类别模型可因为它与发电设备的关系而在本文可称为发电类别模型。如本文使用的，发电设备可指可用于发电的部件，例如操作部件。这样的操作部件可与其他部件相关（例如从它们在其他部件上的可操作性或对其他部件的依赖性方面来看）来提供发电或相关功能。每个操作部件可包括这样的属性，其可提供关于它们的可操作性或功能性的某信息。在一个实施例中，这样的属性、操作部件以及操作部件之间的关系可在类别模型（例如由统一建模语言（UML）提供的）中图示。类别模型可包括一个或多个对象，其可对应于发电系统中的操作部件。这样的操作部件可包括涡轮机、压缩机或热回收蒸气发生器，作为非限制性示例。

类别模型还可包括一个或多个元素，其可对应于与操作部件关联的属性。这样的属性可提供关于它们与之关联的操作部件的可操作性或功能性的信息。燃气涡轮机的示例属性可包括，但不限于，旋转速度、燃料类型和轴功率。类别模型可进一步包括可连接类别模型中的对象的一个或多个线条或边缘。这样的连接可指示由边缘连接的操作部件之间的关系，例如操作关系或依赖性。唯一标识符可在类别模型中使用以唯一地标识对象和元素使得每个对应操作部件或属性可在其他操作部件和属性之中分别具有它自己的标识或描述。这些标识可至少部分便于保存发电系统中的操作部件和属性的语义。

在一个实施例中，类别模型可编译到计算机可执行指令中，该计算机可执行指令可由面向对象的程序代码使用以与各种发电站处的操作部件交互而不需要软件开发人员开发位点特定的程序代码。在一个实施例中，用于创建类别模型的标识符和关系可由电厂专家和软件开发人员建立，他们可一起工作来产生可用于独立于电厂位点而标识操作部件和属性的一致语义。这样的努力可部分能够消除用于与操作部件和它们的属性交互的重复程序代码。

本文的某些实施例的技术效果可包括跨许多电厂位点重新使用软件应用程序的能力。另外，软件开发人员和电厂专家可加强讨论，因为这两组人员可更容易讨论操作部件（由于操作部件的一致语义的存在）。关于发电系统中操作部件的这样的软件应用程序重新使用和加强讨论可导致与经由软件应用程序而与操作部件交互相关联的更高效和成本更低的过程。

图1是根据示例实施例包括与燃气涡轮机发电机关联的对象和元素的类别模型的示例示意图。如上文指示的，发电系统中的操作部件可与属性以及一个或多个其他操作部件关联。如在图1中示出的，代表燃气涡轮机的燃气涡轮机对象120可包括例如燃烧室模式122、压缩机压力比124、燃料类型126、入口导向叶片角128、轴功率130和速度132等元素，其中的每个可代表与燃气涡轮机关联的属性。

燃气涡轮机对象120（和它的元素）可与代表发电机的发电机对象110关联。在一个实施例中，操作部件之间的关联可用于跟踪关联部件之间的操作。例如，燃气涡轮机对象120与发电机对象110之间的关联可促使识别数据相关性，例如发电机的发电112属性与燃气涡轮机的旋转速度属性132之间的数据相关性。燃气涡轮机对象120还可与例如它的燃料源等其他操作部件关联。如在图1中示出的，这些源可包括液体燃料流点140和气体燃料流点150。与燃气涡轮机对象120关联的其他操作部件可包括，但不限于，控制阀160、排气流点170和空气流点180。各种其他实施例可包括不同的操作部件、属性、操作部件之间的关系和/或操作部件的属性之间的数据相关性。

图2描绘根据一个实施例用于生成类别模型以供程序代码使用来与操作部件交互的示范性计算环境的框图。该计算环境200可以包括计算装置，其可以包括能够与存储器202通信的处理器204。该处理器204可视情况在硬件、软件、固件或其组合中实现。处理器204的软件或固件实现可包括用任何适合的编程语言编写来进行描述的各种功能的计算机可执行或机器可执行指令。计算装置的示例可包括个人计算机、大型机、web服务器、移动装置或能够执行指令来进行在本文的实施例中描述的功能的任何基于处理器的装置。

存储器202可存储能在处理器204上装载和执行的程序指令，以及在执行这些程序期间生成的数据。根据计算环境200的配置和类型，存储器202可以是易失性（例如随机存取存储器（RAM））和/或非易失性的（例如只读存储器（ROM）、闪速存储器，等）。计算机装置还可包括额外的可移动存储206和/或不可移动存储208，其包括但不限于磁存储、光盘和/或带存储。盘驱动器和它们关联的计算机可读介质可对计算装置提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储。在一些实现中，存储器202可包括多个不同类型的存储器，例如静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）或ROM。

存储器202、可移动存储206和不可移动存储208全部是计算机可读存储介质的示例。例如，计算机可读存储介质可包括用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。可存在的另外类型的计算机存储介质包括，但不限于，可编程随机存取存储器（PRAM）、SRAM、DRAM、RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪速存储器或其他存储器技术、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）或其他光存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置，或可以用于存储期望信号并且可以由计算机装置访问的任何其他介质。上面中的任意的组合也可包括在计算机可读介质的范围内。

然而，在其他实施例中，计算机可读通信介质可包括计算机可读指令、程序模块或在数据信号（例如载波，或其他传输）内传送的其他数据。然而，如本文使用的，计算机可读存储介质不包括计算机可读通信介质。

计算环境200还可包含一个或多个通信连接210，其允许计算机装置与能够与计算装置通信的资产通信。例如，计算装置可与监测资产中的各种单元的传感器通信。连接210可经由计算机装置与资产之间的有线和/或无线连接而建立。根据各种实施例，连接可牵涉例如因特网等网络或可以是计算机装置与设备之间的直接连接（即，排除网络）。计算环境200还可包括一个或多个输入装置212，例如键盘、鼠标、笔、语音输入装置和触摸输入装置。它还可包括一个或多个输出装置214，例如显示器、打印机和扬声器。

更详细地转向存储器202的内容，存储器202可包括用于实现本文描述的特征和方面的操作系统216和一个或多个应用程序或服务，其包括对象生成模块218、对象关联模块220和类别模型转换模块222。

对象生成模块218可在类别模型中生成一个或多个对象。如指出的，类别模型中的对象可与发电设备中的操作部件关联，操作部件例如但不限于，涡轮机、压缩机或热回收蒸气发生器。根据各种实施例，对象生成模块218可由UML实现来创建UML图，或代表UML图中的对象和元素的UML代码。对象生成模块218可提供图形用户界面（GUI），其可使用户能够选择对象（或代表对象的图形容器）、将对象安置在GUI中的检查区域或空间内（例如，经由拖放操作）以及将标识符或描述分配给对象（和它们的元素）。在一个实施例中，类别模型可如在图1中示出的那样体现，其中可生成对象102、110、120、140、150、160、170、180和190。在一个实施例中，可由各种用户（例如，软件开发人员和电厂专家）确定标识符或描述来确保它们一致地被各种软件应用程序使用。

对象生成模块218可进一步允许用户选择或指定元素（即，对象元素），其可对应于操作部件的属性（可提供关于操作部件的可操作性或功能性的信息）。唯一标识符或描述还可采用与对对象进行的相似的方式分配给对象元素。在一个实施例中，对象生成模块218可使用户能够将选择或指定的元素安置在它们关联的对象的可视部分中。如指出的，与燃气涡轮机模块120（燃气涡轮机）关联的示例元素（属性）可包括燃烧室模式122、压缩机压力比124、燃料类型126、入口导向叶片角128、轴功率130和速度132。

对象关联模块220可使用户能够使对象彼此关联来表明由对象表示的操作部件之间的关系。在一个实施例中，类别模型中的线条或边缘可连接对象，如在图1的示例实施例中示出的。在一些实施例中，对象之间任何数量的关联可由对象关联模块220建立来建立发电系统中的各种操作部件之间的关系。如在上文描述的由对象生成模块218进行，对象模型关联模块220还可通过将元素安置在容器中而使对象元素与对象关联。

采用上文描述的方式，对象生成模块218和对象关联模块220可生成发电系统中的操作部件（例如，涡轮机或压缩机）与它们的属性（例如，速度和轴功率）之间的关联。每个操作部件和/或属性可具有唯一的标识符或描述使得可跨发电厂维持操作部件的语义。除了在图1中示出的那些外的许多操作部件和属性可在其他实施例中存在。

类别模型转换模块222可输出类别模型，例如发电类别模型。这样的输出可包括将类别模型转换成代表类别模型的格式。在一个实施例中，输出的类别模型可至少部分基于类别模型中的对象之间的关联。在一个示例中，可将类别模型转换成机器执行代码，其可由程序代码使用来与操作部件（其与类别模型中的对象关联）以及属性（其与类别模型中的元素关联）交互。在一个实施例中，例如UML模型等类别模型可被转换成可编译格式，例如可扩展标记语言架构定义（XSD架构）。代表类别模型的XSD架构可由各种编译器编译，例如可扩展标记语言绑定（JAXB）的Java架构，来创建Java类别以供Java程序代码使用。对象还可在C#中创建以供C#程序代码使用。各种其他类型的对象和程序代码可在其他示例中创建。

在一个实施例中，类别模型可包含发电部件之间的数据关系，而行为或功能存在于可使用这些数据关系来与发电部件交互的服务接口中。这样，行为可限定在类别模型外部，由此使类别模型例如跨各种发电厂保持更通用和能重新使用。服务接口可转换为Web服务描述语言（WSDL）以及连同发电类别模型的XSD架构可为封装为Java归档（jar）文件或其他库文件以供各种软件应用程序使用。

软件应用程序或程序代码可采用上文描述的格式中的一个或多个使用类别模型，例如发电类别模型，来与发电系统中的部件交互。在一个示例中，通过在程序代码中引用包括图1的发电部件和属性的jar文件，软件开发人员可开发软件程序来与对应于燃气涡轮机对象120的燃气涡轮机交互。这样的交互可包括访问来自燃气涡轮机或相关部件的信息和/或向燃气涡轮机或相关部件提供信息。例如，软件开发人员可通过参考燃气涡轮机对象120中的旋转速度属性132而检索燃气涡轮机的旋转速度。本文的某些实施例涉及允许通过在程序代码中指定对旋转速度的相同引用而相同或相似地检索不同发电厂处的其他燃气涡轮机的旋转速度，因此基于与发电系统中的操作部件关联的共同语义允许更通用的能重新使用的程序代码。通过与发电类别模型中的对象和元素对接而检索其他信息或更新操作部件中的信息的程序代码的各种其他示例可在其他实施例中存在。

图3是根据示例实施例图示用于生成类别模型以供程序代码使用来与操作部件交互的细节的示例流程图300。在一个示例中，计算装置可以进行过程300的操作中的任何、一些或全部。过程300图示为逻辑流程图，其中每个操作代表可以在硬件、软件或其组合中实现的操作序列。在软件的背景下，操作可以代表存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，其在由一个或多个处理器执行时进行列举的操作。一般，计算机可执行指令可以包括进行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构及类似物。描述操作所采取的顺序不意在解释为限制，并且任何数量的描述的操作可以以任何顺序结合和/或并行结合来实现过程。

在该特定实现中，过程300可在框302处开始，其中可生成用于接收与发电部件（例如，操作部件）关联的对象的类别模块，例如经由对象生成模型218。在一个实施例中，可生成类别模型100。类别模型可包括与发电设备关联的对象和元素并且可以各种格式被程序代码引用来与发电部件交互。在一个实施例中，可使用如上文描述的UML生成类别模型。

在框304处，可生成与发电部件关联的对象，例如经由对象生成模型218。对象可由用户置于检查区域中并且在也可在类别模型中生成的各种其他发电部件之中被唯一地标识。在框306处，可对应于与发电部件关联的属性的元素可与类别模型中的对象有关。这样的属性可提供关于它们与之关联的发电部件的可操作性或功能性的某种信息。例如，燃料类型、轴功率和速度可以是与燃气涡轮机关联的属性并且可如此指示，如在图1中示出的。

在框308处，至少一个对象可与类别模型中的至少一个其他对象关联，例如经由对象关联模块220。这样的关联可通过连接关联部件之间的线条或边缘而在类别模型中指示。该关联可向程序代码指示一个对象中的元素可被另一个对象（例如，相关对象）访问。例如，如在图1中示出的，可已经创建燃气涡轮机对象实例的软件开发人员还可凭借将燃气涡轮机对象例示化而访问液体燃料流点140对象中的元素和气体燃料流点对象150中的元素。这可由于在类别模型中做出的燃气涡轮机对象120、液体燃料流点对象140和气体燃料流点对象150之间的关联而实现。

在一个实施例中，例如发电类别模型等类别模型可转换成可编译格式，例如经由类别模型转换模块222。例如，类别模型可转换成XSD架构（在框310处）并且被编译（在框312处）来创建类别，例如Java类别或C#类别，其可分别被Java程序代码或C#程序代码使用来与发电部件交互。在框314处，类别模型可例如作为jar文件或其他库文件被输出，使得它可被各种程序代码所共享。各种其他可编译格式、基于解释器的格式、其他格式和/或其他程序编码语言可在其他实施例中使用。

在上文描述用于生成类别模型以供程序代码使用来与电力系统中的操作部件交互的说明性系统和方法。这些系统和方法中的一些或全部可但不必至少部分由配置（例如在图1和2中描述的那些）所实现。应该理解方法中的某些动作可根据环境而被重新设置、修改和/或完全省略。而且，在上文关于任何方法描述的动作中的任一个可基于存储在一个或多个计算机可读存储介质上的指令由任意数量的处理器或其他计算装置实现。

Claims

1.一种方法，包括：

通过计算系统在发电类别模型中生成一个或多个对象，所述计算系统包括一个或多个计算机，其中所述一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应的操作部件关联；

通过所述计算系统使至少一个对象与所述一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中所述关联至少部分基于相应操作部件之间的关系；以及

通过所述计算系统至少部分基于所述关联而输出所述发电类别模型的表示。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述表示包括机器可执行指令，其中所述机器可执行指令通过编译所述发电类别模型而生成。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述表示包括可编译格式。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述可编译格式是可扩展标记语言架构定义（XSD）。

5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括由所述计算装置的一个或多个处理器访问所述一个或多个对象的至少一个元素来与所述一个或多个相应操作部件的操作部件的相应属性交互。

6.如权利要求1所述的方法，其中使用统一建模语言（UML）生成所述发电类别模型。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个相应操作部件包括涡轮机、压缩机或热回收蒸气发生器中的至少一个。

8. 一种存储计算机可执行指令的一个或多个计算机可读介质，所述计算机可执行指令在被至少一个处理器执行时将所述至少一个处理器配置成进行操作，所述操作包括：

在发电类别模型中生成一个或多个对象，其中所述一个或多个对象与发电系统中的一个或多个相应操作部件关联；

使至少一个对象与所述一个或多个对象中的至少一个其他对象关联，其中所述关联至少部分基于相应操作部件之间的关系；以及

至少部分基于所述关联输出所述发电类别模型的表示。

9.如权利要求8所述的一个或多个计算机可读介质，其中所述表示包括机器可执行指令，其中所述机器可执行指令通过编译所述发电类别模型而生成。

10.如权利要求9所述的一个或多个计算机可读介质，其中所述表示包括可编译格式。