[發明專利]用于對技術系統進行建模的方法

在審

• 申請號: 201610862661.4
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107037770A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: M.M.蓋佩爾;S.拉姆帕特;M.林斯寬德爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 胡莉莉,劉春元

技術領域

本發明涉及一種用于對技術系統進行建模的方法。

背景技術

技術系統的建模尤其是對于這種復雜技術系統的運行和優化而言變得越來越重要。例如，將所謂的學習模型用于優化燃氣渦輪機以及用于前瞻性的維護、并且還用于在機器運行時的成本降低。

在分析復雜技術系統的數據時的巨大挑戰是該技術系統的數據連接的高維度的數據空間。例如，現代大型燃機渦輪機提供用于10000個以上變量的數據。在車輛生產線的車身制造車間中，150個控制裝置例如以每分鐘總共6000000個以上的數據點的數據率來提供100000個以上的變量。在沒有其它信息的情況下，必須考慮這些變量彼此間的全部潛在關系。如果分別具有100個傳感器的兩個機器被視作另一示例，則在這兩個機器連接的情況下在這些傳感器之間存在4950種可能的關系。

對于在大組的輸入參量的情況下可能的子組合而言，在輸入參量的數目進一步增長的情況下也組合地（kombinatorisch）得出急劇增長的數目。

發明內容

在現有技術的此背景下，本發明的任務是提供一種經改進的用于對技術系統進行建模的方法。

該任務利用具有在權利要求1中說明的特征的用于對技術系統進行建模的方法來解決。本發明的優選的改進方案在所屬的從屬權利要求、隨后的描述和附圖中予以說明。

在按照本發明的用于對技術系統進行建模的方法中，首先生成技術系統的語義系統模型，并且隨后借助于依賴性分析來分析在系統模型之內的依賴性，所述依賴性分析基于所述語義系統模型的特性。也就是說，所述語義系統模型的特性被考慮用于依賴性分析。借助于依賴性分析，大量的依賴性可以在其重要性方面被估計。

在按照本發明的方法的第一步驟中，對技術系統生成系統模型。對此，按照本發明，用于該技術系統的背景知識自動化地被考慮?？煽紤]用于此的技術本身是公知的。在按照本發明的另一優選的改進方案中，借助于控制信息和/或過程信息和/或組成信息來生成語義系統模型。

這種控制信息和/或過程信息和/或組成信息適宜地譬如作為傳感器名稱系統和/或尤其是作為發電站識別系統（KKS）而存在。其它的信息源譬如是自動化系統、諸如來自西門子家居（Hause Siemens）的TIA模型（TIA = （英語） “Totally integrated Systems（完全集成系統）”）。此外，還可以使用技術系統的構造計劃和/或設備計劃的信息。此外，還可以考慮如下控制例程，所述控制例程控制了該技術系統的控制裝置。

適宜地，每個模型實體都以知識表示語言來映射。優選地考慮為此建立的知識表示語言、尤其是OWL（OWL = （英語） “Web Ontology Language”（網絡本體語言））和/或RDF （RDF =（英語） “Resource Description Framework”（資源描述框架）)。在此，以適當的方式將來自不同的信息源的信息如上面所描述的那樣組合在單個的本體中。理想地，在語義上標識出本體的彼此相對應的概念并且使它們彼此等同，也就是說所述本體相對應地被統一（konsoldieren）。以這種方式，建立在所述各個模型實體之間的和在這些正在進行的數據流之間的上下文。

所得到的語義系統模型隨后可以被壓縮。對此，該系統模型被減小到在模型實體之間的重要的關系。這借助于依賴性分析來進行。對此，首先確定系統模型的實體或者組件之間的潛在依賴性。這種重要的關系尤其是從下列各項中得出：相同的物理環境（空間上特別接近和/或環境溫度的特別小的偏差）和/或在實體之間的過程關系、和/或由相同的系統部分或者相同的軟件進行的控制和/或共同的資源、特別是共同的能量供應和/或由運行人員進行的共同運行和/或其它的共性（譬如相同的制造商、相同的運行年齡和/或相同的配置）。

這些重要的依賴性可以被形式化，尤其是被表達為實體的“……的一部分”關系、被表達為在生產步驟之間的時間上的“在……之后（nachher）”關系或者被表達為以“基于……來計算的”關系的類型的控制邏輯關系或者被表達為具有確定的部分、資源或者特征的實體或者被表達為“具有……”關系。

現在，最終得到的語義系統模型不依賴于最初曾被考慮用于系統建模的信息源。此外，該語義系統建模不依賴于該技術系統的相應的具體技術領域（譬如能量獲得或者制造等等）并且同時保持以知識表示語言來形式化。

在按照本發明的方法的一優選的改進方案中，在系統模型中根據依賴性分析來對依賴性進行加權。