一種基于Modelica的多人協(xié)同建模系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于Modelica的多人協(xié)同建模模系統(tǒng)，包括一基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)、一模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊、一基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊、一基于云計(jì)算的仿真管理模塊、一模型健康監(jiān)控模塊和模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊；系統(tǒng)模型庫(kù)用于提交模型到模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊，模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊用于更新系統(tǒng)模型庫(kù)的模型，模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊和模型數(shù)據(jù)管理模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用戶在模型數(shù)據(jù)管理模塊提交仿真任務(wù)，仿真管理模塊運(yùn)行，模型健康監(jiān)控模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)控該運(yùn)行過程中結(jié)果參數(shù)變化情況，模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊提供多維視圖展現(xiàn)仿真結(jié)果參數(shù)。本發(fā)明專利技術(shù)可以根據(jù)團(tuán)隊(duì)的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整不同的協(xié)同管理模式，以達(dá)到高效管理，和協(xié)同開發(fā)的效果。

A multi person collaborative modeling system based on Modelica

The invention discloses a collaborative modeling based on Modelica model system of many people, including a library, based on the Modelica model of a model version of the multiplayer collaborative development model based on a module, data management module, web management module, a simulation of cloud computing model design and optimization of health monitoring module and the module based on the model; model base system for submitting model to model version of the multiplayer collaborative development module, model version of the multiplayer collaborative development module is used to update the model base system model, data exchange between the model version of the multiplayer collaborative development model module and data management module, the user submits the simulation task in the model simulation data management module, management module, health monitoring the results of the real-time monitoring module model for operation process parameters, model design and optimization module provides a multidimensional view show Simulation result parameter. The invention can dynamically adjust different cooperative management modes according to the needs of the team, so as to achieve the effect of efficient management and cooperative development.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于Modelica的多人協(xié)同建模系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)仿真與建模領(lǐng)域，具體而言涉及一種多人協(xié)同建模系統(tǒng)，其涉及對(duì)模型數(shù)據(jù)的全生命周期管理。
技術(shù)介紹
Modelica是國(guó)際仿真界于1997年提出的一種開放的全新多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語言，它歸納和統(tǒng)一了先前多種建模語言，且融合了鍵合圖的非因果建模思想、Java語言的面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Matlab的數(shù)值與矩陣機(jī)制，因而具備極其強(qiáng)大的建模功能。面向?qū)ο笮院头且蚬允荕odelica語言最大的優(yōu)點(diǎn)。面向?qū)ο蟮慕７椒ň哂袛?shù)據(jù)封裝、分層、連接和繼承等特征，易于減少錯(cuò)誤的發(fā)生并容易實(shí)現(xiàn)模型的重用。所謂非因果性建模，就是以一種中性、自然的形式表達(dá)模型方程，從而不必更多的考慮計(jì)算順序，避免了對(duì)模型方程的繁瑣推導(dǎo)，從而提高了建模效率，并使部件模型易于被重復(fù)使用。Modelica語言采用陳述式、基于方程的非因果建模方法建立模型，通過定義接口，使模型接口標(biāo)準(zhǔn)化，因此采用Modelica建模可以使物理系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間既能完全獨(dú)立又可互相統(tǒng)一。目前，Modelica已經(jīng)被奧迪、寶馬、戴姆勒、福特、豐田、大眾、德國(guó)宇航中心、法國(guó)空客、德國(guó)西門子、法國(guó)電力公司、ABB等不同行業(yè)公司所采用，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、能源、電力、電子、機(jī)械、化學(xué)、控制、流體等行業(yè)或領(lǐng)域以及嵌入式系統(tǒng)的建模與仿真。但隨著Modelica模型的不斷發(fā)展，建模已不單單是一個(gè)人的事，這需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)來開發(fā)一個(gè)模型，這就需要一個(gè)能夠解決Modelica模型版本管理的工具。在復(fù)雜的Modelica模型中，一般的版本管理管理工具（SVN、Git）都是基于文本式的版本管理，查看模型的時(shí)候只能看到文本視圖，不能實(shí)時(shí)預(yù)覽模型具體元器件的變化版本，這樣工作起來效率就十分低下。尤其當(dāng)一個(gè)模型的文件比較大的時(shí)候，現(xiàn)有的版本管理工具對(duì)大文件的支持，顯示有先天性不足了。另外，現(xiàn)有的協(xié)同建模技術(shù)中存在這安全機(jī)制問題，過往每個(gè)人都拷貝一份模型，在拷貝過程中就會(huì)出現(xiàn)不少安全隱患，這對(duì)安全性要求高的單位尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于Modelica的多人協(xié)同建模系，該系統(tǒng)可以根據(jù)團(tuán)隊(duì)的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整不同的協(xié)同管理模式，以達(dá)到高效管理，和協(xié)同開發(fā)的效果。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于Modelica的多人協(xié)同建模模系統(tǒng)，其包括一基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)、一模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊、一基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊、一基于云計(jì)算的仿真管理模塊、一模型健康監(jiān)控模塊和模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊；所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)是所述多人協(xié)同建模系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，用于提交模型到所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊，所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊用于更新所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)的模型，所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊和所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊之間基于webService進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用戶在所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊的UI提交仿真任務(wù)，所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊運(yùn)行所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊中提交的仿真任務(wù)，所述模型健康監(jiān)控模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)控所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊運(yùn)行過程中結(jié)果參數(shù)變化情況，所述模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊提供多維視圖展現(xiàn)仿真結(jié)果參數(shù)。進(jìn)一步的，所述基于Modelica系統(tǒng)模型庫(kù)分別支持存儲(chǔ)Modelica模型、Coprocessor中的計(jì)算組件模型、流程組件模型和c組件模型；所述Coprocessor中的計(jì)算組件模型包含一個(gè)軟件計(jì)算的流程節(jié)點(diǎn)對(duì)象，所述流程組件模型包含若干組件能描述一個(gè)計(jì)算過程的對(duì)象，所述c組件模型包含C、C++語言編寫的可執(zhí)行程序?qū)ο蟆＿M(jìn)一步的，所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊包括版本管理模塊和協(xié)同開發(fā)流程管理模塊；所述版本管理模塊為用戶提供集中式管理模型；所述版本管理模塊包括安全授權(quán)機(jī)制和模型版本更新。預(yù)選的，所述安全授權(quán)機(jī)制的原理如下：模型放在服務(wù)器上，經(jīng)系統(tǒng)管理員授權(quán)給各個(gè)用戶，用戶通過checkin和checkout的方式訪問服務(wù)器上的文件，未經(jīng)授權(quán)的用戶則無法訪問服務(wù)器上的文件；所述模型版本更新的原理如下：用戶每次打開模型時(shí)，檢測(cè)服務(wù)器版本和當(dāng)前版本是否一致，任何版本都可以隨時(shí)檢出編輯；優(yōu)選的，所述協(xié)同開發(fā)流程管理模塊的工作原理如下：在協(xié)同開發(fā)過程中，管理員首先建立基于Modelica的系統(tǒng)模型工程，接著為所述系統(tǒng)模型工程加入開發(fā)人員，然后再為各個(gè)開發(fā)人員設(shè)置權(quán)限，各開發(fā)人員可以克隆遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)模型到自己的本機(jī)上，每個(gè)開發(fā)人員可以進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的開發(fā)，修改模型，并提交到遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)中。進(jìn)一步的，所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊包括模型數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模、模型文件的超大文件存儲(chǔ)模塊、模型web可視化視圖管理模塊、模型譜系管理模塊和模型檢索模塊；所述模型數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用分布式列式數(shù)據(jù)庫(kù)HBase，當(dāng)數(shù)據(jù)量增加時(shí)，HBase可以橫向拓展電腦機(jī)器來負(fù)載存儲(chǔ)壓力；所述模型文件的超大文件存儲(chǔ)模塊采用Hadoop分布式文件系統(tǒng)架構(gòu)，當(dāng)模型文件過大時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)會(huì)有負(fù)載壓力，所述模型文件的超大文件存儲(chǔ)模塊將文件進(jìn)行分塊存儲(chǔ)；所述模型web可視化視圖管理模塊用于在瀏覽器中查看模型的附加屬性/元數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)各類模型的可視化展示；所述模型譜系管理模塊用于查看模型引用其他模型、被引用模型的引用和仿真結(jié)果關(guān)聯(lián)；所述模型檢索模塊用于根據(jù)模型附加屬性/元數(shù)據(jù)，定制輸出檢索結(jié)果。進(jìn)一步的，所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊分為仿真參數(shù)配置管理模塊、仿真結(jié)果可視化模塊和結(jié)果數(shù)據(jù)比較模塊；所述仿真配置管理模塊用于查看仿真的附加屬性/元數(shù)據(jù)，對(duì)仿真配置進(jìn)行管理；所述仿真結(jié)果可視化模塊用于可視化視圖，包括有動(dòng)畫、曲線和表格；所述結(jié)果數(shù)據(jù)比較模塊支持曲線比較和表格比較。進(jìn)一步的，所述模型健康監(jiān)控模塊是通過監(jiān)控仿真過程實(shí)現(xiàn)模型仿真過程中實(shí)時(shí)時(shí)間序列折現(xiàn)圖呈現(xiàn)。進(jìn)一步的，所述模型設(shè)計(jì)優(yōu)化模塊在傳統(tǒng)文本設(shè)計(jì)比較工具基礎(chǔ)上，提供了更多的模型視圖工具，包括Path視圖、Package視圖和Class視圖。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：1、數(shù)據(jù)協(xié)同：本專利技術(shù)的系統(tǒng)支持模型的全生命周期管理，包括模型的創(chuàng)建、修改、細(xì)化、分析、發(fā)布、管理和歸檔。其為MBSE平臺(tái)工具鏈提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，并負(fù)責(zé)保持?jǐn)?shù)據(jù)源的一致性，實(shí)現(xiàn)工具間數(shù)據(jù)層面的協(xié)同。2、計(jì)算協(xié)同：本專利技術(shù)的系統(tǒng)利用模型集成技術(shù)，提供計(jì)算協(xié)同框架，支持系統(tǒng)模型在分布式網(wǎng)絡(luò)下的協(xié)同仿真計(jì)算，實(shí)現(xiàn)工具間計(jì)算層面的協(xié)同。同時(shí)提供高性能計(jì)算接口，支持計(jì)算集群的網(wǎng)格計(jì)算，加速計(jì)算過程。3、流程協(xié)同：本專利技術(shù)的系統(tǒng)提供流程協(xié)同框架，在數(shù)據(jù)協(xié)同基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)MBSE平臺(tái)工具鏈按流程運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)用戶基于網(wǎng)絡(luò)開展協(xié)同工作，并支持對(duì)協(xié)同流程的監(jiān)控和管理。上述說明僅是本專利技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術(shù)的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對(duì)本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本專利技術(shù)的基于Modelica的多人協(xié)同建模本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于Modelica的多人協(xié)同建模系統(tǒng)，其特征在于：包括一基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）、一模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）、一基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）、一基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）、一模型健康監(jiān)控模塊（5）和模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊（6）；所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）是所述多人協(xié)同建模系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，用于提交模型到所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2），所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）用于更新所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）的模型，所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）和所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）之間基于webService進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用戶在所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）的UI提交仿真任務(wù)，所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）運(yùn)行所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）中提交的仿真任務(wù)，所述模型健康監(jiān)控模塊（5）用于實(shí)時(shí)監(jiān)控所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）運(yùn)行過程中結(jié)果參數(shù)變化情況，所述模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊（6）提供多維視圖展現(xiàn)仿真結(jié)果參數(shù)；所述基于Modelica系統(tǒng)模型庫(kù)（1）分別支持存儲(chǔ)Modelica模型、Coprocessor中的計(jì)算組件模型、流程組件模型和c組件模型；所述Coprocessor中的計(jì)算組件模型包含一個(gè)軟件計(jì)算的流程節(jié)點(diǎn)對(duì)象，所述流程組件模型包含若干組件能描述一個(gè)計(jì)算過程的對(duì)象，所述c組件模型包含C、C++語言編寫的可執(zhí)行程序?qū)ο螅凰瞿Ｐ桶娑嗳藚f(xié)同開發(fā)模塊（2）包括一用于供集中式管理模型的版本管理模塊（201）和協(xié)同開發(fā)流程管理模塊（202）；所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）包括模型數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模（301）、模型文件的超大文件存儲(chǔ)模塊（302）、模型web可視化視圖管理模塊（303）、模型譜系管理模塊（304）和模型檢索模塊（305）；所述模型數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊（301）采用分布式列式數(shù)據(jù)庫(kù)HBase；所述模型文件的超大文件存儲(chǔ)模塊（302）采用Hadoop分布式文件系統(tǒng)架構(gòu)；所述模型web可視化視圖管理模塊（303）用于在瀏覽器中查看模型的附加屬性/元數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)各類模型的可視化展示；所述模型譜系管理模塊（304）用于查看模型引用其他模型、被引用模型的引用和仿真結(jié)果關(guān)聯(lián)；所述模型檢索模塊（305）用于根據(jù)模型附加屬性/元數(shù)據(jù)，定制輸出檢索結(jié)果；所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）分為仿真參數(shù)配置管理模塊（401）、仿真結(jié)果可視化模塊（402）和結(jié)果數(shù)據(jù)比較模塊（403）；所述仿真配置管理模塊（401）用于查看仿真的附加屬性/元數(shù)據(jù)，對(duì)仿真配置進(jìn)行管理；所述仿真結(jié)果可視化模塊（402）用于可視化視圖，包括有動(dòng)畫、曲線和表格；所述結(jié)果數(shù)據(jù)比較模塊（403）支持曲線比較和表格比較；所述模型健康監(jiān)控模塊（5）通過監(jiān)控仿真過程實(shí)現(xiàn)模型仿真過程中實(shí)時(shí)時(shí)間序列折現(xiàn)圖呈現(xiàn)；所述模型設(shè)計(jì)優(yōu)化模塊（6）提供了包括Path視圖、Package視圖和Class視圖的模型視圖工具。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于Modelica的多人協(xié)同建模系統(tǒng)，其特征在于：包括一基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）、一模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）、一基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）、一基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）、一模型健康監(jiān)控模塊（5）和模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊（6）；所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）是所述多人協(xié)同建模系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，用于提交模型到所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2），所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）用于更新所述基于Modelica的系統(tǒng)模型庫(kù)（1）的模型，所述模型版多人協(xié)同開發(fā)模塊（2）和所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）之間基于webService進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，用戶在所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）的UI提交仿真任務(wù)，所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）運(yùn)行所述基于web的模型數(shù)據(jù)管理模塊（3）中提交的仿真任務(wù)，所述模型健康監(jiān)控模塊（5）用于實(shí)時(shí)監(jiān)控所述基于云計(jì)算的仿真管理模塊（4）運(yùn)行過程中結(jié)果參數(shù)變化情況，所述模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化模塊（6）提供多維視圖展現(xiàn)仿真結(jié)果參數(shù)；所述基于Modelica系統(tǒng)模型庫(kù)（1）分別支持存儲(chǔ)Modelica模型、Coprocessor中的計(jì)算組件模型、流程組件模型和c組件模型；所述Coprocessor中的計(jì)算組件模型包含一個(gè)軟件計(jì)算的流程節(jié)點(diǎn)對(duì)象，所述流程組件模型包含若干組件能描述一個(gè)計(jì)算過程的對(duì)象，所述c組件模型包含C、C++語言編寫的可執(zhí)行程序?qū)ο螅凰瞿Ｐ桶娑嗳藚f(xié)同...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉奇，沈煒鵬，邵進(jìn)濤，郭俊峰，張和華，周凡利，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州同元軟控信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32