基于SysML的热力系统管网潜通路自动分析方法与流程

本发明实施例涉及热力系统数字化设计，尤其涉及一种基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法。

背景技术：

1、潜通路是复杂系统中可能引发非期望事件或抑制所需事件的潜在路径，对于热力系统而言，潜通路主要指液、气管路中的潜在连通路径。现有针对电路设计的潜通路分析技术较为成熟，但直接应用于热力系统存在局限性，尤其是基于等效转换的方法工作量大、易出错且覆盖不全。随着sysml(系统建模语言)在系统工程领域的广泛应用，基于sysml的安全可靠性分析技术取得了显著进展，然而针对热力系统管网潜通路的分析尚缺乏有效方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其通过sysml内部块图建立管网模型，定义拓扑结构，并自动搜索潜在连通路径，排除联锁阀门对的影响，从而可以快速准确地识别潜通路。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，包括：

3、步骤s100，采用sysml内部块图对热力系统管网进行建模，生成sysml内部块图模型；

4、步骤s200，基于所述sysml内部块图模型，生成热力系统管网拓扑结构图；

5、步骤s300，获取待分析的潜在通路起点、终点以及联锁阀门对信息，生成分析条件；

6、步骤s400，基于所述sysml内部块图模型、所述热力系统管网拓扑结构图和所述分析条件，执行路径搜索，生成分析结果。

7、在本发明的一实施方式中，所述基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法还包括：

8、步骤s500，基于所述分析结果，进行输出。

9、在本发明的一实施方式中，所述步骤s100包括：

10、步骤s101，确定建模范围与目标；

11、步骤s102，获取管网数据与信息；

12、步骤s103，根据sysml标准，定义热力系统管网建模的内部块图的元素；

13、步骤s104，在sysml建模工具中创建一个内部块图；

14、步骤s105，在所述内部块图中，根据获取的所述管网数据与信息，逐一添加热力系统管网中的设备、部件和管路；

15、步骤s106，在所述内部块图中定义设备、部件和管路之间的连接关系；

16、步骤s107，为所述内部块图中的每个元素设置预设属性，并定义元素之间的约束条件，生成所述sysml内部块图模型。

17、在本发明的一实施方式中，所述步骤s200包括：

18、步骤s201，遍历所述sysml内部块图模型中的所有元素，获取每个元素的连接信息；

19、步骤s202，根据获取的连接信息，为每个元素构建一个邻接表；

20、步骤s203，基于所述邻接表，生成所述热力系统管网拓扑结构图。

21、在本发明的一实施方式中，所述步骤s300包括：

22、步骤s301，确定分析范围；

23、步骤s302，基于所述分析范围，获取所述潜在通路起点、终点以及所述联锁阀门对信息；

24、步骤s303，基于所述潜在通路起点、终点以及所述联锁阀门对信息，生成所述分析条件。

25、在本发明的一实施方式中，所述步骤s400包括：

26、步骤s401，记载所述sysml内部块图模型、所述热力系统管网拓扑结构图和所述分析条件；

27、步骤s402，以所述分析条件中指定的起点为搜索起点；

28、步骤s403，使用预设的搜索算法，从所述起点开始遍历所述邻接表；

29、步骤s404，在搜索过程中，若遇到预设组件时，根据所述分析条件中的定义进行处理；

30、步骤s405，在搜索过程中，记录以访问过的元素，若发现路径中即将访问的元素已经存在于当前路径中，则终端该路径的搜索；

31、步骤s406，重复步骤s404和步骤s405，进行迭代搜索，生成分析结果。

32、在本发明的一实施方式中，所述步骤s500包括：

33、步骤s501，整理所述分析结果，生成整理后的分析结果；

34、步骤s502，基于所述整理后的分析结果，进行结果输出。

35、在本发明的一实施方式中，所述步骤s100还包括：

36、步骤s108，对所述sysml内部块图模型进行验证。

37、在本发明的一实施方式中，所述步骤s303还包括：

38、基于获取预设约束条件、所述潜在通路起点、终点以及所述联锁阀门对信息，生成所述分析条件。

39、在本发明的一实施方式中，所述步骤s400还包括：

40、步骤s407，对所述分析结果进行优化和验证。

41、与现有技术相比，根据本发明的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，具有如下有益效果：

42、1、通过自动化建模和路径搜索过程，显著提高了热力系统管网潜通路分析的效率；相比传统的人工分析方法，该方法能够更快速地识别潜在连通路径，减少了设计团队的工作量；

43、2、自动化分析过程避免了人工操作中可能出现的错误和遗漏；sysml内部块图模型和拓扑结构(邻接表)的精确表示，确保了分析结果的准确性和可靠性；

44、3、通过分析管网中的潜在连通路径，特别是排除联锁阀门对等特殊情况的影响，为热力系统的安全可靠性设计提供了有力支持；这有助于在设计阶段及时发现并解决潜在的安全隐患，降低系统运行风险；

45、4、该方法适用于大规模、多层次的热力系统管网分析；sysml模型的灵活性和可扩展性使得它能够应对复杂系统的建模需求，为系统设计、优化和维护提供了全面的支持；

46、5、基于准确的分析结果，设计团队能够做出更加科学、合理的决策；例如，在管网布局优化、设备选型、故障预防等方面，分析结果可以作为重要依据，指导设计方案的制定和实施；

47、6、sysml内部块图模型的图形化表示方式直观易懂，有助于设计团队内部成员之间的沟通与合作；同时，分析结果的可视化展示也便于向非专业人员解释和说明系统设计情况；

48、7、通过保存和分析结果文档，可以将设计经验和知识积累下来，为后续项目提供参考和借鉴；同时，分析结果的可复用性也提高了设计工作的效率和质量。

技术特征：

1.一种基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s100包括：

4.如权利要求1所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s200包括：

5.如权利要求1所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s300包括：

6.如权利要求4所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s400包括：

7.如权利要求1所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s500包括：

8.如权利要求3所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s100还包括：

9.如权利要求5所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s303还包括：

10.如权利要求6所述的基于sysml的热力系统管网潜通路自动分析方法，其特征在于，所述步骤s400还包括：

技术总结
本发明公开了一种基于SysML的热力系统管网潜通路自动分析方法，包括：采用SysML内部块图对热力系统管网进行建模，生成SysML内部块图模型。基于所述SysML内部块图模型，生成热力系统管网拓扑结构图。获取待分析的潜在通路起点、终点以及联锁阀门对信息，生成分析条件。基于所述SysML内部块图模型、所述热力系统管网拓扑结构图和所述分析条件，执行路径搜索，生成分析结果。借此，本发明通过SysML内部块图建立管网模型，定义拓扑结构，并自动搜索潜在连通路径，排除联锁阀门对的影响，从而可以快速准确地识别潜通路。

技术研发人员：庞杰,王苇,王俊荣,吴君,刘子平,黄崇海,陈凯,魏志国,王晨阳
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14