一种工厂热管道支吊架智能布置系统

技术领域

本发明涉及一种智能布置系统，尤其涉及一种工厂热管道支吊架智能布置系统。

背景技术

设计人员在设计热力管道支吊架的时候，需要多次、反复的验证热力管道支吊架吊点的合理性，在这个过程中会造成大量的重复劳动工作，以及精力和时间上的浪费，现有技术中尚未存在一种能够自动根据设计人员布置的吊点，自动寻优出符合应力计算要求的支吊架布置系统或方法，这种状况已经不能满足人们的需求，亟需得到改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工厂热管道支吊架智能布置系统，解决现有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种工厂热管道支吊架智能布置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）根据实际要求制定接口规范，以接口规范进行封包处理，用于进行单次应力计算；

2）利用神经网络，根据系统定制的输入条件，自动寻优出最佳结果；

3）将设计人员对热力管道支吊架布置的设计经验参数化，形成可以供神经元网络寻优的边界条件，设置神经网络，输入设计经验参数；

4）自我学习匹配：对设计人员的经验参数化数据与数据库的关键词进行匹配，在查找不到关键词时则进行常规选择，并且将设计人员经验参数化数据对应的选择结果与该关键词建立对应关系。

进一步的，在步骤1）中，软件通过自动识别，将封包自动加入，并将这些封包中的代码与软件进行融合，若是新的功能，则自动使之成为软件的组成部分，若是升级功能，则覆盖原有代码。

进一步的，步骤4）的自我学习匹配方法包括：将设计人员的经验参数化数据与数据库的关键词进行匹配，判断所述数据库中是否有与所述关键词对应的结果信息；若无，则进行进一步的优化；若有，则获取数据库的关键词对应的选择结果，建立所述关键词与设计人员的经验参数化数据的选择结果之间对应关系，并将所述对应关系存入数据库。

本发明具备的有益技术效果是：使平台得到功能上的维护和扩展，根据接口规范的要求开发新的功能，实现系统自动化的功能扩展和升级，完全无需人工干预，实现系统功能的自扩展性和自维护性，设定算法适应度的判断依据指标，并按照得到最优解的算法模型再次进行多次迭代运算，直至判断依据指标达到最优解要求的数值。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。

本实施例的主要流程：

1、根据开源的GLIF软件（应力计算软件），重新封包，形成可供本软件需要的单次应力计算模块；

2、利用神经网络，能够根据系统定制的输入条件，自动寻优出最佳结果；

3、将设计人员对热力管道支吊架布置的设计经验参数化，形成可以供神经元网络寻优的边界条件；

4、自我学习电力设计中，各个系统热力管道的支吊架布置图；

5、寻优计算结果形成主订阅模式，自动推送给申请者邮箱（可以设计为多种推送模块，包括但不限于邮箱，还可以是移动终端、桌面端）

开发原则：由于计算机技术发展很快，所以系统必须保持一定的先进性、可扩充性、可升级性，本软件不只应用于电力，在所有需要进行神经元计算寻优的设计中，只要提供不同的边界条件，在全面调查分析的基础上，进行总体设计，然后分步骤开发实施，在不同的领域（化工、建筑、结构、钢铁等）都可以进行时间最佳寻优，确保系统（软件）足够灵活、实用，操作简单、明了。

软件封包：

随着业务的发展以及业务对信息化程度的深化，软件的升级和功能模块的新增是不可避免的。在软件的功能扩展过程中，结构设计良好的软件，仅需修改部分模块，然后重新编译、链接，而对于结构设计不好的软件，甚至需要重新编写。之所以出现这样的情况，是因为这些软件所采用的软件模型是传统一体化的，即在应用中把所有的功能模块全部集中在一起，而且功能模块式静态的，致使更新功能模块非常困难，扩充软件功能更是不可能的。软件的更新和扩充只能通过重新发布其升级版本来实现。

因此，在软件的功能扩展过程中，需要考虑到一个非常重要的工作：集成。如果新旧系统不能实现相互间的通信与合作，那么这些不能集成的系统就将成为一个个新的信息孤岛。然而大量的集成实践证明，集成不仅是一项费时费力的工作，而且很难得到良好的集成效果。所以现代的开发理念认为，在系统刚开始采用的时候就应该考虑将来可能的集成工作，现在使系统具有某种机制，可以保证将来系统功能扩展的时候能够实现良好的集成，也就是说要使系统具有功能可扩展性。

软件封包的自动化可扩展方法的步骤如下：要求制定接口规范，对于新增加的软件功能，以符合接口规范的封包形式提交，软件通过自动识别，将这些封包自动加入，并将这些封包中的代码与软件进行融合，若是新的功能，则自动使之成为软件的组成部分，若是升级功能，则覆盖原有代码。

制定的接口规范包括逻辑业务服务接口、数据服务接口以及表示层框架结构在内的接口规范；其中业务逻辑服务接口，提供对功能包业务逻辑的访问；数据服务接口，提供功能包对物理或逻辑数据库的直接访问；表示层的框架结构，用于保证新老功能模块在表示层上的一致性。

一、接口规范的制定包括以下几个方面：

1.业务逻辑服务接口，提供对功能包业务逻辑的访问。

2.数据服务接口，提供功能包对物理或逻辑数据库的直接访问。

3.表示层的框架结构，为了保证新老功能模块在表示层上的一致性。

二、软件功能的自动化扩展方法

对于新增加的软件功能，以符合接口规范的封包形式提交，软件通过自动识别，将这些封包自动加入，并将这些封包中的代码与软件进行融合，若是新的功能，则自动使之成为软件的组成部分，若是升级功能，则覆盖原有代码，从而使平台得到功能上的维护和扩展，完全无需人工干预，实现系统功能的自扩展性和自维护性。如果系统有了新的需求，在编写功能代码时分别根据制定的业务逻辑服务接口、数据服务接口和表示层框架结构的要求进行开发，封包后提交。软件功能自动化扩展的过程，首先检测是否有新包，有则再检测是否为新功能，是则与原系统融合。

从上述实施实例中可以看出，只要按照所规定的接口规范的要求开发新的功能包，软件都能够实现自动化的功能扩展和升级。

三、神经网络：

利用获取的设计人员或数据库提供的历史样本数据，设定工厂热管道支吊架智能布置系统的输入参数和输出参数，使用神经网络对历史样本数据进行学习，生成目标神经网络模型。在这一步骤中，目标神经网络的作用是拟合输入参数与输出参数的函数关系。使用目标神经网络，生成目标数量的预测运行样本。

根据上述预测运行样本，构建对应的算法模型，设定寻优边界条件，计算该算法模型在寻优边界条件下的最优解，该算法模型包括：根据目标数量的预测运行样本，生成目标数量的特征值，每个特征值对应一个预测样本；

计算算法模型在寻优边界条件下的最优解，包括：在寻优边界条件下，按照该算法模型进行多次迭代运算，比如设置为N次迭代，其中N为预设的正整数，输出第N次迭代运算的结果作为寻优边界条件下的最优解。设定算法适应度的判断依据指标，并按照得到最优解的算法模型再次进行多次迭代运算，直至判断依据指标达到最小值。在本实施例中判断依据指标达到最小值即意味着得到了具有最优解的算法模型，在其他实施例中，判断依据指标的值可以设置为最大值或零值、中值等。

自我学习方法：

自我学习方法的主要思想是：对设计人员的经验参数化数据与数据库的关键词进行匹配，在查找不到关键词时则进行常规选择，并且将设计人员经验参数化数据对应的选择结果与该关键词建立对应关系，自我学习方法的步骤是：将设计人员的经验参数化数据与数据库的关键词进行匹配，判断所述数据库中是否有与所述关键词对应的结果信息；若无，则进行进一步的优化；若有，则获取数据库的关键词对应的选择结果，建立关键词与设计人员的经验参数化数据的选择结果之间对应关系，并将所述对应关系存入数据库。

自我学习方法的具体实施步骤是：将关键词与数据库进行匹配，判断数据库中是否有与关键词对应的结果信息；若没有，则重新获取经验参数化数据，提供设计人员继续输入经验数据，继续验证这些经验数据是否有利于神经元网络寻优的边界条件。若是，则对设计人员的经验参数化数据标注标签，将设计人员的经验参数化数据与数据库关键词进行匹配，建立关键词与选择结果之间的对应关系，并将对应关系存入数据库。本发明实施例可以利用对设计人员的经验参数化数据，将工厂热管道支吊架与数据库的关键词进行匹配，下逐渐减少匹配不到结果信息的关键词，从而实现了机器自我学习的过程，将多次迭代运算后的运算结果作为寻优边界条件下的最优解。

在本发明实施例中，用户终端中安装有客户端，该客户端可以是应用程序，与服务器相对应，从而为用户提供服务(例如信息查询、信息查询。所述服务器可以是数据库服务器、即时通信服务器、网络服务器、验证服务器等多个服务器，也可以是一个服务器。所述用户终端可以是个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、膝上型便携计算机、智能穿戴设备等，也可以是自助医疗终端设备。所述网络可以是无线网络或有线网络，例如无线网络可以是，但不限于Wi-Fi、有线网络、2G/3G/4G/5G网络等。

用户终端包括存储器、存储控制器，一个或多个处理器、外设接口、射频模块、音频模块、触控屏幕等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线相互通讯。存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器202内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。处理器以及其他可能的组件对存储器的访问可在存储控制器的控制下进行。

外设接口将各种输入/输入装置耦合至处理器以及存储器。在一些实施例中，外设接口，处理器以及存储控制器可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。