炼化工业语义本体的在线自演进构建方法与流程

本发明涉及工业语义，更具体地说，它涉及炼化工业语义本体的在线自演进构建方法。

背景技术：

1、炼化企业在生产运行中通常同时使用分散控制系统、数据采集与监视控制系统、生产信息系统、制造执行系统、设备管理系统、报警记录库、操作日志库、工艺流程图数据和设备台账。语义本体维护需要把设备位号、管线编号、仪表位号、图纸连接记录、台账主键、测点值和文本记录统一到可查询的数据对象及关系中。实际运行中，图纸发布周期、检修切换、临时跨线、旧位号遗留、控制组态调整和多系统同步延迟会同时存在；同一条相邻工艺流路在不同来源中可能出现方向表述不一致、关系重复、关系缺失或停用状态不一致。现有在线更新流程多依赖图纸、台账、组态和文本模板进行关系抽取及版本写入，现场测点连续数据通常只作为生产监控数据使用，未能稳定参与候选关系方向判断、冲突分流、删除约束和版本回溯。因此，在炼化企业已有数据接口和语义服务环境下，需要一种能够接入在线数据批次、保留测点位号和采样窗口、区分关系新增、方向变化、来源冲突及停用删除场景的语义本体在线维护方法。

技术实现思路

1、本发明提供炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，解决了背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述的发明目的，本发明提供如下的技术方案。

3、炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，应用于维护语义本体的计算机系统，所述方法包括：

4、接入炼化现场数据源和管理系统数据源，形成在线数据批次；

5、对所述在线数据批次进行清洗、标准化和时间对齐，形成至少含标准数据、标准文本和来源映射关系的标准化处理结果；

6、针对不含增压元件的相邻工艺流路，获取同一采样窗口内的上游压力、下游压力和管线流量，生成双向流路可信指纹，所述双向流路可信指纹包括上游到下游可信值和下游到上游可信值，并由方向符合性、主要流向和方向连续性生成，所述方向符合性表征压差方向与流量方向是否符合，所述主要流向表征管线流量在采样窗口内的方向偏向，所述方向连续性表征相邻可用采样的流量方向是否一致；

7、将所述双向流路可信指纹与候选本体关系、测点位号和采样窗口绑定；

8、依据所述标准化处理结果形成本体实例网络和本体演进候选项；

9、结合来源规则、上游到下游可信值和下游到上游可信值评估所述本体演进候选项，形成待写入集合和待确认集合；

10、对所述待写入集合进行本体一致性检查，将检查通过的候选项写入语义本体，发布新版本语义本体，并保存与在线数据批次、候选项写入结果和双向流路可信指纹关联的版本记录。

11、与现有技术相比，本发明具有如下实质性特点和显著进步：

12、本发明在不改动现场设备、管线和仪表的前提下，将上游压力、下游压力和管线流量转换为可绑定候选本体关系的双向流路可信指纹，并与来源规则、待写入集合、待确认集合和版本记录协同使用，有助于降低旧图纸、旧位号、文本方向差异、短时零流量或单一记录缺失导致的关系误新增、误改向和误删除，使语义本体更新结果能够回溯到现场测量数据和在线数据批次。

1.炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，应用于维护语义本体的计算机系统，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，建立关系层时，针对相邻工艺流路设置连接到关系和输送到关系，所述连接到关系用于表示相邻工艺流路的无方向的连接关系，所述输送到关系用于表示由双向流路可信指纹确定方向的具有方向的连接关系。

3.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，形成所述来源映射关系时，将不同来源系统中的对象标识对齐到实体归一化结果，并将测点位号关联到候选本体关系。

4.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，生成所述双向流路可信指纹时，由上游压力和下游压力形成压差方向，由管线流量形成流量方向，由压差方向和流量方向形成方向符合性，由管线流量形成主要流向，由相邻可用采样的流量方向形成方向连续性，并由方向符合性、主要流向和方向连续性得到上游到下游可信值和下游到上游可信值。

5.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，当所述相邻工艺流路含有增压元件、测点缺失、流量方向标识不明确，或者同一采样窗口内的上游压力、下游压力和管线流量不能形成用于生成双向流路可信指纹的采样结果时，不使用所述双向流路可信指纹触发关系方向变更。

6.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，实体识别包括从设备台账、工艺流程图数据和仪表位号相关记录中识别设备实体、管线实体、仪表实体和设备运行状态。

7.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，实体归一化包括将设备位号、管线编号和仪表位号对应到语义本体实体或候选本体关系，并为每个语义本体实体分配在语义本体内唯一且不重复的标识。

8.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，评估新增输送到关系或关系方向变化对应的本体演进候选项时，当连续采样窗口中的上游到下游可信值和下游到上游可信值的比较结果指向本体演进候选项所指示的候选方向，并满足预设采用条件时，将对应本体演进候选项送入待写入集合；当连续采样窗口中的上游到下游可信值和下游到上游可信值的比较结果指向来源规则所指示的来源方向的相反方向，并满足预设冲突条件时，将对应本体演进候选项标记为来源冲突并送入待确认集合，所述预设采用条件和所述预设冲突条件均至少基于连续采样窗口数量以及上游到下游可信值和下游到上游可信值的比较差异形成。

9.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，评估停用关系或删除关系对应的本体演进候选项时，同时检查源记录删除状态、上一版本语义本体中的正式关系方向对应的上游到下游可信值或下游到上游可信值是否满足预设保留条件以及设备运行状态，并在仅存在短时零流量、短时反向流动或单一文本缺失时不直接删除正式关系，所述预设保留条件至少基于连续采样窗口数量以及上游到下游可信值和下游到上游可信值的比较差异形成。

10.根据权利要求1所述的炼化工业语义本体的在线自演进构建方法，其特征在于，所述本体一致性检查包括对采用双向流路可信指纹确定方向的输送到关系执行关系定义域与值域检查、实体唯一性检查和引用完整性检查。