[发明专利]用于对物理装备的操作进行建模的方法和系统

说明书

提出了用于对物理装备(110)的操作进行建模的方法和系统(100)。例如，一种系统(100)包括至少第一部件(111)和第二部件(112)。第一部件(111)和第二部件(112)具有至少一个物理连接(130a)。分别从第一模型(121)和第二模型(122)接收物理连接的第一模型操作参数和第二模型操作参数。分别用第二模型操作参数和第一模型操作参数来更新第一模型(121)和第二模型(122)。在一个示例中，第一模型(121)和第二模型(122)在不同的计算机系统上运行。在另一个示例中，从第一部件(111)和第二部件(112)接收实时操作数据，并且分别用从第二部件和第一部件接收的实时操作数据来更新第一模型(121)和第二模型(122)。在另一个示例中，系统(100)可接收并处理模拟输入。在各种示例中，物理连接(130a)可包括材料流、旋转轴或控制信号。

说明书

背景技术

本文公开的主题涉及操作和建模技术，并且更具体地说涉及用于对物理装备的操作进行建模的方法和系统。例如，在石油和天然气工业中，物理装备可提供用于气体液化、精炼等的功能。物理装备可包括压缩机、热交换器、涡轮机、泵、阀、致动器、调节器、鼓风机、控制系统和其他物理部件。在物理装备的设计中，物理部件以特定方式连接以实现特定工程设计目标。部件被连接来实现例如有机和无机流体(处于气相和液相两者)的材料流，允许例如燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、燃气发动机或电动马达的旋转设备的机械连接，驱动诸如压缩机(诸如轴向、离心和往复式压缩机)和泵(诸如轴向、离心和往复式泵)的操作机构，并且实现静态设备和旋转设备两者的相关控制系统。

在一个示例中，物理装备可包括由不同供应商供应的众多物理部件。为了实现对物理装备的行为的建模和模拟，不同的供应商可设计并实施专有的建模软件，这种建模软件基于物理部件的操作模型以及部件的输入和输出(也被称为边界条件或边界极限)来对特定物理部件的行为进行建模。由于每个部件的建模软件的专有性质，常规的系统建模技术通常需要离散的模拟阶段，其中在假设某些边界极限的情况下由第一模型来模拟第一部件，所述第一模型的输出随后被输入到第二模型中，以便同样使用第一模型的输出作为边界极限来模拟第二部件，以此类推。所述过程被手动地迭代若干次，直到不同的模型收敛于相同的边界极限和得到模拟场景中涉及的若干方验证的解。这种手动迭代过程可能要花费数周来实现，由此增加了对物理装备操作进行建模和/或模拟时的时间和成本要求。当外部控制系统连接到一个或多个不同的动态模型，并且需要若干次计算迭代来收敛于对于所有子系统都有效的同一个解(即边界极限收敛)时，上述场景甚至会变得更复杂。对此的替代方案是，单方对设备使用脱离其自身专长和直接供应的简化模型来创建唯一的模型。在这种场景中，不可能使用装备的所有部件的高保真模型。

发明内容

提出了用于对物理装备的操作进行建模的方法和系统。例如，一种系统包括至少第一部件和第二部件。第一部件和第二部件具有至少一个物理连接。分别从第一模型和第二模型接收物理连接的第一模型操作参数和第二模型操作参数。分别用第二模型操作参数和第一模型操作参数来更新第一模型和第二模型。在实践所述方法或系统的一些公开的实施方案时可实现的优势是，有能力提高质量并且减少对整个物理装备的操作进行模拟或建模的循环时间。另一项优势是，仅在模型之间交换与被建模部件之间的物理连接相对应的操作参数，因此不需要共享有关模型以及有关所交换操作参数的产生方式的专有细节。

在一个示例中，第一模型和第二模型在位于不同地理位置的计算机系统上运行，所述计算机系统并未通过共同的局域网连接。在另一个示例中，从第一部件和第二部件接收实时操作数据，并且分别用从第二部件和第一部件接收的实时操作数据来更新第一模型和第二模型。在另一个示例中，所述系统可接收并处理模拟输入。在各种示例中，所述物理连接可包括材料流、旋转轴或控制信号。

以上实施方案仅是示例性的。其他实施方案也在所公开的主题的范围内。

附图说明