[發明專利]3D工廠建模系統和方法

無效

• 申請號: 201080065446.2
• 申請日: 2010-01-14
• 公開（公告）號: CN102918536A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: D.庫恩
• 申請（專利權）人: 氟石科技公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;李浩

技術領域

本發明的領域是軟件轉譯工具。

背景技術

當建造加工工廠時，通常在工廠的前端工程和設計階段期間執行廣泛工程開發工作。這一工作經常包括開發設施的繪圖布局并且可以包括開發一個或者多個加工單位的三維（“3D”）計算機模型，這些模型示出初步設備、管道系統和結構。這些初步模型代表用于詳細工程模型的起點。

當前迅速工廠建模軟件程序缺乏用于將來自這些初步模型的設備和管道系統部件轉譯成更精確地代表實際物理工廠的詳細工程模型的能力。因而一般使用能夠產生更詳細設計的軟件程序來重建整個初步模型。這可能由于重建初步模型的詳細版本而需要的大量時間而尤其在具有多個加工單位的復雜工廠模型中有問題。

因而，盡管用于為加工工廠迅速設計初步3D模型的一些配置和方法在本領域中是已知的，但是它們中的所有或者幾乎所有遭受一個或者多個劣勢。因此仍然需要提供用于模型轉譯工具的系統和方法，尤其是可以利用來自現有初步模型的數據自動創建更詳細物理模型的系統和方法。

發明內容

本發明涉及加工單位建模系統和方法，這些系統和方法包括基元（primitive）數據庫，該基元數據庫存儲部件（諸如在初步建模環境中使用的設備和管道系統）的幾何結構，以及部件數據庫，該部件數據庫存儲真實物理部件的特性/描述/屬性。基元的存儲的幾何結構可以包括起點、終點和中心點。也可以存儲基元的每個實例的一個或者多個定向矢量（orientation?vector）。通過提供部件基元的每個實例的起點、終點和中心點以及一個或者多個定向矢量，可以確定基元的精確位置和定向。也設想可以存儲用于每個基元的附加參數，例如包括寬度、高度、厚度、初直徑（starting?diameter）和終直徑（ending?diameter）。

優選系統可以具有建模引擎，該建模引擎被配置成使用部件基元來建立模型部件鋪設（run）以創建初步工廠模型的至少一部分。模型部件鋪設可以具有相同或者不同類型的多個部件基元，部件基元基于它們的幾何結構鏈接在一起。因此例如模型部件鋪設可能包括鏈接到沙漏形基元的圓柱體基元，沙漏形基元鏈接到圓柱體基元，這可能圖示耦合到閘閥（gate?valve）的兩個管道段。

該系統也可以包括轉譯引擎，該轉譯引擎用來根據模型部件鋪設創建多個物理部件以形成物理工廠模型的至少一部分。物理工廠模型可以實現使用用于映射管道系統的映射功能和等式來實現模型部件鋪設的至少部分，這些等式用于建立在設備基元的幾何結構與物理設備之中的關系。在優選實施例中，轉譯引擎可以利用等式和映射定義以使用部件基元的幾何結構或者其形狀將初步工廠模型中的部件基元的實例映射到物理部件的目錄項目。由于可能重疊使用幾何結構基元以代表初步工廠模型的不同部件，所以等式可以有利地提供一對多映射，該一對多映射允許基于基元的幾何結構將基元組映射到多個物理設備類型。

特別設想的系統可以包括異常生成器，異常生成器標識模型部件鋪設的部分（如果有），這些部分缺乏基本上匹配的物理部件。這是有利的，因為它驗證了初步模型部件可以用來構造物理工廠模型并且由此保證物理工廠模型可以實際上如設計的那樣被構建和運轉。例如異常生成器可以審核模型部件鋪設以基于模型部件鋪設中的部件基元的幾何結構和可用物理部件查看它們是否具有匹配的物理配對物（counterpart）。

本發明的各種目的、特征、方面和優點將從本發明的優選實施例的下文詳細描述中變得更清楚。

附圖說明

圖1是加工單位建模系統的一個可能實施例的圖。

圖2是示出了轉譯初步工廠模型的方法的步驟的流程圖。

圖3A-3B初步工廠模型的一個實施例的前和后等距視圖。

圖4是由多個管道系統和設備基元組成的模型部件鋪設的一個實施例的等距視圖。

圖5是由多個管道系統和設備基元組成的模型部件鋪設的另一實施例的等距視圖。

圖6A-6B分別是物理工廠模型的一個實施例的前和后等距視圖。

圖7是具有多個物理設備和管道系統部件的物理工廠模型的一部分的另一實施例的等距視圖。

圖8是具有物理設備和管道系統部件的物理工廠模型的一部分的又一實施例的放大視圖。

圖9是加工單位建模系統的另一可能實施例的圖。

詳細實施方式