[发明专利]基于CIM模型的钢铁企业信息集成平台

权利要求书

1.一种基于CIM模型的钢铁企业信息集成平台，其特征在于：包括异构系统离散数据集成层、公共对象模型层、存储层、企业应用数据服务层、应用层；异构系统离散数据集成层与公共对象模型层均通过ODBC方式与存储层关系数据库相连，完成离散标签数据和CIM模型的存储和读取。异构系统离散数据集成层通过标签数据接口总线为CIM模型层提供基础数据，经过公共对象模型层的模型解释器将离散数据解释为具有通用标准语义的数据，再经过企业应用数据服务层的模型数据接口总线实现与应用层各应用模块的集成；

异构系统离散数据集成层，将采集的不同类型的数据以标签化的方式采集到存储层的数据库中，并提供对数据的读写操作；

公共对象模型层包括CIM模型注册器和模型解释器，CIM模型注册器通过本层的客户端界面以组件化的方式完成对钢铁企业系统资源的CIM建模及实例化，并将对象模型映射到关系数据库进行存储；模型解释器以CIM模型注册器完成的对象模型为基础，将异构系统离散数据集成层的标签数据展示为语义丰富的模型数据；公共对象模型层作为本平台的中间层，实现了离散数据的再组织，为企业应用提供一个统一的基于标准的模型和视图。包括CIM模型注册器和模型解释器；

存储层，包含一个关系数据库，用于存储标签化数据及CIM模型；

企业应用数据服务层，基于公共对象模型，为应用层提供数据服务；本层以CIM模型为基础，提供基于模型的数据通讯接口即模型数据服务总线，完成对模型数据的不同层次、不同粒度的数据汇总和查看；本层为应用层的应用功能模块的开发和扩展提供数据支持，应用层的任何基于CIM模型的功能模块均可以在本层的基础上实现集成；

应用层，根据不同的应用需求划分为单一的应用模块，通过调用企业应用数据服务层接口，在CIM模型的基础上，完成各应用模块的功能实现。

2.按照权利要求1所述的集成平台，其特征在于：所述的钢铁企业CIM模型，通过提供一种公用对象类和属性及他们之间的关系来表示钢铁流程中的系统资源，封装工厂的物理对象和逻辑对象，定义工厂最基本的元素，为企业提供一个语义关系定义良好的钢铁企业CIM模型，完成数据全面综合集成；把钢铁企业CIM模型分成14个模型包。

3.按照权利要求2所述的集成平台，其特征在于：所述的14个模型包包括：域包、核心包、拓扑包、量测包、设备包、主产设备包、存储设备包、转化设备包，电力设备包，燃烧设备包，机械设备包，化工设备包；其中核心包、拓扑包、量测包、设备包是基础包，设定了设备的基本分类、继承、归属关系及网络拓扑关系，其他几个包都是在基础包基础上扩展的；

域包：域包主要定义了其他包可能用到的公共数据类型包括时间类型对象类、流向枚举类、数据组织格式类；

核心包：核心包包含了应用共享的基类实体和常见组合，这个包继承和借鉴了IEC61970标准核心包中的某些基类，对某些属性并进行了合理的舍弃和扩展；包括对象基类、系统资源基类、设备基类、介质基类、设备容器基类，

拓扑包：借鉴了IEC61970标准拓扑包中连接模型和拓扑模型的概念，用到了端点、连接点、拓扑点、拓扑岛；在钢铁行业介质流动以管道、电线、车辆为载体在设备单元或设备容器单元间流动，形成介质流程网络；连接模型主要是描述介质流程网络的静态工艺连接关系；而拓扑模型则是描述由于管道阀门或者电线开关等的闭合而引起的介质流程网络变动形成的动态工艺连接关系；

量测包：定义了任何测量的、计算的或非测量、非计算的物理量及其在钢铁企业物流和能流网络中的关系；借鉴了IEC61970标准中的几个量测对象类，根据钢铁企业特点和本系统特色，对各对象属性和关联关系重新定义，包括量测类、量测类型类、量测来源类；将某种量测类中的标签属性和相应的标签对象挂上，获取标签值；量测类和系统资源类及端点有关联关系，表示量测的设备对象和位置；

设备包：定义了设备对象的分类层次结构，设备的分类、继承关系以及和其他相关类的关联关系都包括在此包中；

主产设备包：定义了钢铁企业中主生产设备的对象类，包括高炉、焦炉、烧结、球团、炼钢、轧钢等主工序生产设备；同时定义了主产工序以及主产工序中的生产工艺过程段；

存储设备包：定义了钢铁企业中存储设备和存储设备容器对象类，存储设备类如煤气柜、存储罐、钢包、铁水罐、蓄热器等；存储设备容器如原料厂、产品存储车间；

转化设备包：定义了钢铁企业中不改变介质本身只是改变介质的某些属性如温度、压力等的中间转化环节所涉及的系统资源；包括混合加压设备、减温减压设备、空气压缩设备、高炉鼓风设备、制冷设备、换热站；

电力设备包：定义了钢铁企业电力系统中把机械能转变为电能中所涉及的发电单元，相应的变配电单元以及保护装置；这个系统包参考了IEC61970标准中对电力资源的对象定义，尽量保持和IEC标准中CIM模型一致，涉及到钢铁企业特殊性的对象模型，包括热电联产系统、TRT发电系统，以面向对象的方式进行灵活扩展；

燃烧设备包：定义了钢铁企业中把燃料化学能转变为热能所涉及到系统资源，包括锅炉设备、加热炉、均热炉、热风炉、费酸再生培烧炉、制粉设备、烟风设备、灰渣处理设备、放散设备；

机械设备包：定义了钢铁企业中把电能或热能转化为机械能所涉及到的系统资源，包括配料混料设备、布料设备、筛分设备、除尘设备、鼓风引风设备、润磨设备、造球设备、重卷检查及自动包装设备；

化工设备包：定义了钢铁企业中通过利用物理的或化学的手段改变介质的成分或物理化学特性而使其变为其他介质或者达到介质分离萃取和净化的目的；包括煤气净化设备、焦化化产设备、制氧设备、制氢设备、水处理设备。