本發(fā)明涉及一種對工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和管理的方法，尤其涉及一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的方法。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)庫發(fā)展到今天，經(jīng)歷了層次、網(wǎng)狀、關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢必不可少的系統(tǒng)?，F(xiàn)在，也有一些所謂的時(shí)空數(shù)據(jù)庫，也是主要是GIS(地理信息系統(tǒng))借用關(guān)系庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和管理領(lǐng)域，有SCADA監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系庫，也有開源非關(guān)系庫的應(yīng)用。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)實(shí)世界中的各種實(shí)體以及實(shí)體之間的各種聯(lián)系均用關(guān)系模型來表示。關(guān)系模型就是指二維表格模型，因而一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是由二維表及其之間的聯(lián)系組成的一個(gè)數(shù)據(jù)組織。當(dāng)前主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle、Microsoft SQL Server、MySQL等。

Oracle是甲骨文公司的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它是在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位的產(chǎn)品?？梢哉f，Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是目前世界上流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可移植性好、使用方便、功能強(qiáng)，適用于各類大、中、小、微機(jī)環(huán)境。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種高效率、可靠性好的適應(yīng)高吞吐量的數(shù)據(jù)庫解決方案。

數(shù)據(jù)模型(Data Model)是數(shù)據(jù)特征的抽象，是數(shù)據(jù)庫管理的教學(xué)形式框架。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中用以提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架。模型最早應(yīng)用是C語言里的結(jié)構(gòu)體，在C++引入以后，模型本身也具備了計(jì)算能力。模型可以很好解決相同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對象的描述，通過模型可以快速實(shí)例化，面向?qū)ο缶幊淌菍σ活悓ο蟊旧淼某橄蟊磉_(dá)和描述。在組態(tài)軟件行業(yè)，數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用非常廣泛，有的模型本身也有一些簡單的計(jì)算邏輯，這只是解決了模型內(nèi)部成員的計(jì)算，模型和模型之間沒有實(shí)現(xiàn)計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用過程中，不僅要解決模型內(nèi)部的計(jì)算，還要解決模型之間的計(jì)算。

中國專利(公開號(hào)為CN103714142A)公開了一種數(shù)據(jù)查找方法和裝置。該專利的數(shù)據(jù)查找方法包括：數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)接收請求節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分片查找指令，并獲取所述數(shù)據(jù)分片查找指令攜帶的待查找數(shù)據(jù)分片的時(shí)間戳信息以及標(biāo)號(hào)信息；所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述待查找數(shù)據(jù)分片的時(shí)間戳信息，獲取所述待查找數(shù)據(jù)分片在本地預(yù)先建立的存儲(chǔ)表中的時(shí)間屬性位置信息；所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述待查找數(shù)據(jù)分片的標(biāo)號(hào)信息，獲取所述待查找數(shù)據(jù)分片在所述存儲(chǔ)表中的標(biāo)號(hào)屬性位置信息；所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述時(shí)間屬性位置信息，以及所述標(biāo)號(hào)屬性位置信息，在所述存儲(chǔ)表中查找所述待查找數(shù)據(jù)分片。采用該技術(shù)方案，根據(jù)預(yù)先建立的存儲(chǔ)表的特性，分別根據(jù)待查找數(shù)據(jù)分片的時(shí)間戳信息以及標(biāo)號(hào)信息，即可獲取待查找數(shù)據(jù)分片，數(shù)據(jù)分片查找過程簡單快捷，有效提高了數(shù)據(jù)查找的效率，以及降低了系統(tǒng)消耗。然而，該專利存在的問題是查詢或者調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)需要特定的標(biāo)號(hào)，在數(shù)據(jù)類型、數(shù)量很多的情況下，記錄、使用這些特定的標(biāo)號(hào)都是很不方便的。

數(shù)據(jù)庫發(fā)展到今天，經(jīng)歷了層次、網(wǎng)狀、關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢必不可少的系統(tǒng)?，F(xiàn)在，也有一些所謂的時(shí)空數(shù)據(jù)庫，也是主要是GIS(地理信息系統(tǒng))借用關(guān)系庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和管理領(lǐng)域，有SCADA監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系庫，也有開源非關(guān)系庫的應(yīng)用。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。現(xiàn)實(shí)世界中的各種實(shí)體以及實(shí)體之間的各種聯(lián)系均用關(guān)系模型來表示。關(guān)系模型就是指二維表格模型，因而一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是由二維表及其之間的聯(lián)系組成的一個(gè)數(shù)據(jù)組織。當(dāng)前主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle、Microsoft SQL Server、MySQL等。

Oracle是甲骨文公司的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它是在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位的產(chǎn)品。可以說，Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是目前世界上流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可移植性好、使用方便、功能強(qiáng)，適用于各類大、中、小、微機(jī)環(huán)境。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種高效率、可靠性好的適應(yīng)高吞吐量的數(shù)據(jù)庫解決方案。

企業(yè)信息化，實(shí)質(zhì)上是將企業(yè)的生產(chǎn)過程、物料移動(dòng)、事務(wù)處理、現(xiàn)金流動(dòng)、客戶交互等業(yè)務(wù)過程數(shù)字化，通過各種信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)加工生成新的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)中的一切信息，以做出有利于生產(chǎn)要素組合優(yōu)化的決策，使企業(yè)資源合理配置，以使企業(yè)能適應(yīng)瞬息萬變的市場經(jīng)濟(jì)競爭環(huán)境，求得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

中國專利(公布號(hào)為CN104217279A)公開了一種針對企業(yè)過程管理的四維多角度評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該專利包括三個(gè)功能模塊：四維過程數(shù)據(jù)庫、過程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫和多角度過程評(píng)價(jià)模塊，其評(píng)價(jià)過程的步驟包括過程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化體系的定制、四維過程數(shù)據(jù)庫的事件信息存儲(chǔ)，任意多角度的過程能力評(píng)價(jià)法。該專利的重點(diǎn)是企業(yè)生產(chǎn)管理事件的四維過程數(shù)據(jù)模型建設(shè)，它能徹底實(shí)現(xiàn)了對企業(yè)生產(chǎn)管理過程的真實(shí)客觀多方位的評(píng)價(jià)，所有用于分析的數(shù)據(jù)來源于企業(yè)生產(chǎn)管理過程中實(shí)際發(fā)生事件，采用更加科學(xué)和全面的多角度過程能力評(píng)價(jià)法。該方法設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，能夠?yàn)槠髽I(yè)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化重組工作提供重要參考和真實(shí)依據(jù)。然而，該專利存在的問題是需要借助MES平臺(tái)實(shí)現(xiàn)關(guān)系庫配置，而MES的有些高級(jí)功能并不能滿足實(shí)際的生產(chǎn)管理需求，且需要高級(jí)語言定制開發(fā)，若要進(jìn)行變更則非常困難。另外，該方法不能對數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、有效地儲(chǔ)存和調(diào)用，不能對每一個(gè)對象點(diǎn)化，管理和監(jiān)控不夠精細(xì)。

目前，時(shí)態(tài)GIS(地理信息系統(tǒng))作為GIS(地理信息系統(tǒng))的一個(gè)新興研究領(lǐng)域，受到人們越來越多的關(guān)注。時(shí)態(tài)GIS(地理信息系統(tǒng))要求提供高效、完善的時(shí)間與空間位置數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和分析機(jī)制，以便進(jìn)行歷史回溯、變化監(jiān)測和預(yù)測分析。

中國專利(公布號(hào)為CN103678712A)公開了一種災(zāi)害信息時(shí)空數(shù)據(jù)庫。該專利的災(zāi)害信息時(shí)空數(shù)據(jù)庫包括災(zāi)害現(xiàn)勢數(shù)據(jù)庫、災(zāi)害過程數(shù)據(jù)庫和災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)庫三個(gè)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一編碼模塊對接收的災(zāi)害信息數(shù)據(jù)分層次編碼；屬性數(shù)據(jù)管理模塊和空間位置數(shù)據(jù)管理模塊導(dǎo)入災(zāi)害信息屬性數(shù)據(jù)和空間位置數(shù)據(jù)到對應(yīng)的災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫；災(zāi)害信息數(shù)據(jù)通過邏輯變更模塊在各災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫之間傳輸；時(shí)空數(shù)據(jù)庫索引模塊按時(shí)間序列對災(zāi)害信息時(shí)空數(shù)據(jù)庫建立更新索引；邏輯變更模塊和時(shí)空數(shù)據(jù)庫索引模塊構(gòu)成災(zāi)害信息時(shí)空數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，對災(zāi)害屬性的管理維護(hù)、時(shí)空邏輯索引的變更維護(hù)，為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的入庫、檢索和時(shí)空查詢做好準(zhǔn)備。該專利解決了在對實(shí)現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、管理和歷史回顧時(shí)數(shù)據(jù)冗余高、工作效率較低的問題。然而，該專利存在的問題是：(1)該關(guān)系數(shù)據(jù)庫為SQL或者Oracle，只能通過編碼進(jìn)行分類檢索，不能通過直接輸入時(shí)間或者空間信息進(jìn)行檢索查詢(對歷史數(shù)據(jù)庫的快速檢索也只能通過時(shí)間信息進(jìn)行，不能通過空間信息進(jìn)行檢索)，因而對數(shù)據(jù)庫的查詢和調(diào)用很不方便；(2)檢索方式單一，只能在某一時(shí)間范圍進(jìn)行檢索，而不能在某一空間范圍進(jìn)行檢索，比如不能對發(fā)生在太平洋區(qū)域內(nèi)所有的災(zāi)害信息進(jìn)行檢索。

目前眾多的空間數(shù)據(jù)庫標(biāo)識(shí)空間信息都是采用存儲(chǔ)坐標(biāo)信息來支持空間信息，加上使用一個(gè)自增長ID(Identity，序列號(hào))來提供索引，在搜索上需要依靠空間結(jié)構(gòu)算法來實(shí)現(xiàn)。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通過使用更加簡單的空間索引技術(shù)，能夠簡化空間數(shù)據(jù)庫字段結(jié)構(gòu)，節(jié)省占用的存儲(chǔ)空間。

中國專利(公告號(hào)為CN102622349B)公開了一種空間位置信息數(shù)據(jù)庫的處理方法及裝置。該專利提供的處理方法包括：獲取一空間位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成與所述空間位置對應(yīng)的空間位置信息編碼，包括：定義在中國范圍內(nèi)實(shí)施的空間位置信息編碼分為五節(jié)代碼，國家碼-區(qū)域碼：子碼1：子碼2-附加碼，每節(jié)代碼的編碼方法原則為自上而下、自左向右進(jìn)行編號(hào)；在空間位置信息數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)所述空間位置信息編碼，將所述空間位置信息編碼作為所述空間位置在所述數(shù)據(jù)庫中的索引和位置信息。該專利提供的處理方法使用空間位置信息編碼替代目前廣泛使用的數(shù)據(jù)庫索引、位置信息和永久ID等多種數(shù)據(jù)信息，不但可以方便地管理和檢索數(shù)以千萬計(jì)的空間位置信息數(shù)據(jù)庫，而且節(jié)約了數(shù)據(jù)庫空間。然而，該專利存在的問題是：(1)對空間描述準(zhǔn)確度、精確度不夠高，比如對工廠中某一設(shè)備上部、底部無法準(zhǔn)確、區(qū)分描述；(2)空間解析和編碼對于數(shù)據(jù)的查詢和調(diào)用不方便，比如查看工廠鍋爐工作情況，還需要去找該鍋爐對應(yīng)的編碼，不能直接進(jìn)行查詢；(3)當(dāng)物理位置更新改變后，數(shù)據(jù)庫沒有動(dòng)態(tài)更新。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上的、可共享的、有組織的關(guān)系型數(shù)據(jù)的集合。關(guān)系型數(shù)據(jù)是以關(guān)系數(shù)字模型來表示的數(shù)據(jù)，關(guān)系數(shù)學(xué)模型中以二維表的形式來描述數(shù)據(jù)。在使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)信息的應(yīng)用系統(tǒng)中，存在大量的多維度查詢，這類查詢提供了多種維度的查詢條件供使用者輸入，同時(shí)使用者需要簡單、快速、智能地檢索到需要的信息。目前，對數(shù)據(jù)庫查詢的優(yōu)化方法主要有以下幾種：(1)合理利用索引：對關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表，按被查詢字段創(chuàng)建獨(dú)立有序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，類似給書籍創(chuàng)建目錄，以空間換取時(shí)間，提高查詢性能。(2)冗余關(guān)系數(shù)據(jù)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需遵循一定的規(guī)范，以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，而適當(dāng)采取反向規(guī)范化，在二維表中冗余存儲(chǔ)其它相關(guān)表中信息，以減少查詢時(shí)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提高查詢性能。(3)分離存放海量數(shù)據(jù)：對于海量數(shù)據(jù)，按某些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類獨(dú)立存儲(chǔ)，如電話號(hào)碼信息按所屬地區(qū)分別存儲(chǔ)，增加了業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜程度，提高了應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)難度以及數(shù)據(jù)維護(hù)難度，但縮小了查詢范圍，可以提高查詢性能。

中國專利(公告號(hào)為CN100483411C)公開了一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中信息檢索方法及裝置。該專利的檢索方法包括步驟：構(gòu)造維度縮減策略樹并置于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，所述維度縮減策略樹包括至少一個(gè)子節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)至少包含本節(jié)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)識(shí)信息及查詢條件組合信息和下級(jí)子節(jié)點(diǎn)編號(hào)；當(dāng)按用戶查詢條件檢索所述數(shù)據(jù)庫未得到所需數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)維度縮減策略樹依次構(gòu)造新的查詢條件；按照新的查詢條件檢索數(shù)據(jù)庫直到得到所需的數(shù)據(jù)或查詢到維度縮減策略樹的根節(jié)點(diǎn)返回?zé)o所需數(shù)據(jù)的信息。該專利還公開了一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中信息檢索裝置，包括：查詢條件獲取單元，查詢結(jié)果輸出單元，策略樹存儲(chǔ)單元和查詢操作單元。利用該專利提供的檢索方法和檢索裝置，可以提高數(shù)據(jù)庫檢索效率。然而，該專利存在的問題是：查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)需要特定的編號(hào)標(biāo)識(shí)信息，在某些領(lǐng)域，比如工業(yè)過程控制領(lǐng)域，設(shè)備和過程參數(shù)的類型和數(shù)量都很多，使用編號(hào)查詢數(shù)據(jù)很不方便。這也是傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫始終存在的問題—每個(gè)對象必須通過唯一對應(yīng)的標(biāo)識(shí)碼才能檢索到對應(yīng)的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致檢索效率不高。因此，急需改進(jìn)傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫以提高檢索效率。

目前大家通用的數(shù)據(jù)庫，如甲骨文Oracle，微軟Microsoft的SQL，Access等，其技術(shù)均是建立在20世紀(jì)80年代落后的硬件環(huán)境基礎(chǔ)上的，當(dāng)時(shí)高分辨率的顯示器、掃描儀等還未能普及。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的建立必須受制于字符終端，是用文字來描述數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。雖然經(jīng)過了十幾年的改進(jìn)，但仍然未能改變數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)建立的現(xiàn)狀。所有數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的建立都必須經(jīng)過一系列的繁雜定義或賦值。數(shù)據(jù)的輸入或輸出必須由程序員用程序語言編寫程序。數(shù)據(jù)庫的維護(hù)必須由原程序設(shè)計(jì)者提供源程序碼方可對其系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)或升級(jí)。查詢或調(diào)用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時(shí)必須輸入特定的標(biāo)識(shí)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立方式一直沿用到今天，但其龐大的支出，使得市場上急需一種便捷、高效、低成本的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。目前還沒有一種數(shù)據(jù)庫能提高這幾種數(shù)據(jù)庫的功能，而且是可以組態(tài)實(shí)現(xiàn)的。

另一方面，現(xiàn)有的基于數(shù)據(jù)庫的查找方法，只能基于計(jì)算機(jī)的絕對時(shí)間進(jìn)行查找，因此，工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)，必須對時(shí)間進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)換。而在工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的查找方法是，某天某個(gè)車間某條生產(chǎn)線的情況。因此，對于工業(yè)生產(chǎn)過程，提供一種能夠基于其生產(chǎn)過程常用的時(shí)間和/或空間描述進(jìn)行查找的方法是有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的方法，所述方法為對待描述事物模型化以建立至少存儲(chǔ)有所述待描述事物的時(shí)間屬性和所述待描述事物的空間屬性的歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫，并且通過所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)和/或?qū)崟r(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性是自定義的多層級(jí)結(jié)構(gòu)，并且所述時(shí)間屬性是通過基于符合生產(chǎn)工業(yè)過程和/或日常生活規(guī)范的自然語言來描述的。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述時(shí)間屬性至少包括時(shí)間位置、開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，所述待描述事物為靜態(tài)對象時(shí)，所述空間屬性至少包括地理空間范圍、地理空間位置和形狀尺寸輪廓，所述待描述事物為動(dòng)態(tài)對象時(shí)，所述空間屬性至少包括地理空間位置、候選地理空間位置和所述待描述事物的空間范圍的形狀尺寸輪廓。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，通過所述待描述事物的空間屬性確定查找范圍后再基于所述待描述事物的時(shí)間屬性查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和/或計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述對待描述事物模型化的方法為：所述對待描述事物模型化的方法為：依據(jù)時(shí)間屬性和/或空間屬性將待描述事物歸類至歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和/或計(jì)劃數(shù)據(jù)模型，依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對所述待描述事物進(jìn)行模型化，依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對所述待描述事物進(jìn)行模型化，設(shè)定所述待描述事物的特定屬性，采集所述待描述事物的數(shù)據(jù)以對所述待描述事物動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對所述待描述事物進(jìn)行模型化至少包括如下步驟：依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對所述待描述事物的空間進(jìn)行模型化以建立空間模型，對所述待描述事物的空間模型進(jìn)行實(shí)例化以建立空間對象；所述依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對所述待描述事物進(jìn)行模型化包括如下步驟：依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對所述待描述事物的時(shí)間進(jìn)行模型化以建立時(shí)間模型，對所述待描述事物的時(shí)間模型進(jìn)行實(shí)例化以建立時(shí)間對象。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，將所述待描述事物的空間模型和所述待描述事物的時(shí)間模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)以建立歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型，并且將所述歷史數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為歷史數(shù)據(jù)對象，將所述歷史數(shù)據(jù)對象配置計(jì)算機(jī)空間屬性后成為存儲(chǔ)所述待描述事物歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫；將所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象，將所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象配置計(jì)算機(jī)空間屬性后成為存儲(chǔ)所述待描述事物實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；將所述計(jì)劃數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為計(jì)劃數(shù)據(jù)對象，將所述計(jì)劃數(shù)據(jù)對象配置計(jì)算機(jī)空間屬性后成為存儲(chǔ)所述待描述事物計(jì)劃數(shù)據(jù)的計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述待描述事物的特定屬性至少包括所述待描述事物的時(shí)間屬性和所述待描述事物的空間屬性，以及所述待描述事物的圖形屬性、音頻屬性、視頻屬性和名稱屬性中的一種或多種。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，通過如下方法采集所述待描述事物的數(shù)據(jù)：通過從所述待描述事物現(xiàn)場直接采集所述待描述事物的歷史數(shù)據(jù)或者通過計(jì)算采集所述待描述事物的歷史數(shù)據(jù)，通過傳感器采集所述待描述事物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或者通過計(jì)算采集所述待描述事物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過從第三方系統(tǒng)接口導(dǎo)入計(jì)劃需求并通過計(jì)算生成計(jì)劃數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的另一方面還提供了一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)模型化模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和查詢模塊，所述系統(tǒng)通過對待描述事物模型化以建立至少存儲(chǔ)有所述待描述事物的時(shí)間屬性和所述待描述事物的空間屬性的歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫，并且通過所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)和/或?qū)崟r(shí)運(yùn)行狀態(tài)，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于手動(dòng)或自動(dòng)地采集所述待描述事物的數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)模型化模塊，所述數(shù)據(jù)模型化模塊包括用于根據(jù)所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性構(gòu)建時(shí)間模型和/或空間模型的數(shù)據(jù)模型化單元和用于存儲(chǔ)所述時(shí)間模型和/或空間模型的數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括用于存儲(chǔ)待描述事物歷史狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、用于存儲(chǔ)待描述事物實(shí)時(shí)狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和用于存儲(chǔ)待描述事物計(jì)劃狀態(tài)的計(jì)劃數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述查詢模塊與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接并用于查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)和/或?qū)崟r(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

本發(fā)明提供的一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的方法和系統(tǒng)至少具有如下優(yōu)勢：

本發(fā)明通過基于生產(chǎn)工業(yè)過程或日常生活規(guī)范的實(shí)際情況自定義的時(shí)間屬性進(jìn)行查詢，這種查詢方式是用戶最為熟悉的方式，無需進(jìn)行時(shí)間轉(zhuǎn)換，使用自然方便，可以提高查找效率；另一方面，本發(fā)明通過三段時(shí)間維度來描述生產(chǎn)監(jiān)控管理的數(shù)據(jù)信息，通過一個(gè)庫解決多種系統(tǒng)應(yīng)用的問題，可以降低用戶的投資和系統(tǒng)的維護(hù)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的自定義空間模型示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的自定義時(shí)間模型示意圖；

圖3是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的系統(tǒng)時(shí)間模型示意圖；和

圖4是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的數(shù)據(jù)模型間的時(shí)空轉(zhuǎn)換關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

對本發(fā)明中涉及到的名詞作如下解釋說明。

數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型是描述系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型按照時(shí)態(tài)分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型、歷史數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。按照功能又分為數(shù)據(jù)、報(bào)警、事件。時(shí)態(tài)和功能的組合會(huì)有更多種數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)模型可以具有不同的版本。系統(tǒng)中，同一模型可以存在于多個(gè)版本。模型的實(shí)例化是對應(yīng)于模型的某一版本的。模型在生成新版本時(shí)，不會(huì)影響已經(jīng)生成的實(shí)例。模型某一版本被修改，則會(huì)影響該版本模型生成的實(shí)例。

數(shù)據(jù)模型包括屬性和成員兩部分。不同的數(shù)據(jù)模型的屬性會(huì)有差別，比如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，具有新鮮度的屬性。事件數(shù)據(jù)具有開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等屬性。成員是構(gòu)成數(shù)據(jù)的組成部分，用戶是可以根據(jù)需要定義不同的成員來描述業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，成員個(gè)數(shù)限定為最大256個(gè)成員。優(yōu)選地，對于屬性名，成員名不允許超過64個(gè)字符。

數(shù)據(jù)類型：系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)類型，是指在定義成員時(shí)可用的數(shù)據(jù)類型。對于Blob類型和字符串類型，需要指定最大長度。優(yōu)選地，Blob類型和字符串類型的最大長度不超過1K。優(yōu)選地，圖形類型也屬于數(shù)據(jù)類型，也可以作為對象的成員使用。圖形類型的坐標(biāo)是像素坐標(biāo)。

時(shí)間模型是用于描述待管理對象時(shí)間狀態(tài)的數(shù)據(jù)模型，時(shí)間模型的時(shí)間粒度是衡量時(shí)間狀態(tài)的單位，包括時(shí)間單位和基于生產(chǎn)情況自定義的時(shí)間參數(shù)。

空間模型是用于描述待管理對象空間狀態(tài)的數(shù)據(jù)模型，空間模型的空間粒度是衡量空間層次和空間位置的空間參數(shù)，包括空間單位和基于生產(chǎn)情況自定義的空間參數(shù)。

本發(fā)明提供的一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的方法，所述方法為對待描述事物模型化以建立至少存儲(chǔ)有所述待描述事物的時(shí)間屬性和所述待描述事物的空間屬性的歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。通過所述待描述事物的空間屬性確定查找范圍后再基于所述待描述事物的時(shí)間屬性查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和/或計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性是自定義的多層級(jí)結(jié)構(gòu)。所述時(shí)間屬性是通過基于符合生產(chǎn)工業(yè)過程和/或日常生活規(guī)范的自然語言來描述的。例如，將訂單、工單、班和產(chǎn)品定義為待描述事物的時(shí)間屬性。將車間、生產(chǎn)線、設(shè)備定義為待描述事物的空間屬性。用戶在進(jìn)行查找時(shí)，首先通過待描述事物的空間屬性確定查找范圍，再采用訂單編號(hào)、工單編號(hào)、班編號(hào)和/或產(chǎn)品編號(hào)的方式進(jìn)行查找，無需對時(shí)間進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)換，用戶使用起來方便自然，可以大大提高查找效率。

下面以具體的例子說明如何對時(shí)間屬性進(jìn)行描述的。日常生活中常用的供暖季、財(cái)年、賽季等，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間往往是跨年和/或跨月的，若使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，不利于信息的查找。例如：工廠常用早班、中班、晚班這樣的自然語言來描述2016年10月21日。其中，早班對應(yīng)的是2016年10月21日08:00～16:00。早班對應(yīng)的是2016年10月21日16:00～24:00。晚班對應(yīng)的是2016年10月21日0:00～08:00。若在工業(yè)現(xiàn)場使用2016年10月21日08:00～16:00的時(shí)間進(jìn)行描述，不僅繁瑣，而且也不符合工廠生產(chǎn)的習(xí)慣用語。在進(jìn)行信息查找時(shí)，若用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，不利于信息的查找。又例如，日常生活中在描述2016年供暖季時(shí)，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為2016年10月至2017年3月。若用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行查找，由于是跨年度的，使用極不方便。本發(fā)明提供的一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的方法，直接將待描述事物的時(shí)間屬性描述為符合日常生活習(xí)慣或工業(yè)生產(chǎn)過程的自然語言，如供暖季、財(cái)年、賽季等，使用這種查詢方式是用戶最為熟悉的方式，無需進(jìn)行時(shí)間轉(zhuǎn)換，使用自然方便，可以提高查找效率。

本發(fā)明的另一方面還提供了一種描述事物時(shí)間屬性并基于所述描述進(jìn)行查找的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)模型化模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和查詢模塊。所述系統(tǒng)通過對待描述事物模型化以建立至少存儲(chǔ)有所述待描述事物的時(shí)間屬性和所述待描述事物的空間屬性的歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫，并且通過所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)和/或?qū)崟r(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于手動(dòng)或自動(dòng)地采集所述待描述事物的數(shù)據(jù)并將所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)模型化模塊。優(yōu)選的，所述采集模塊包括至少一個(gè)圖像采集設(shè)備、至少一個(gè)聲音采集設(shè)備和/或至少一個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入裝置。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)模型化模塊包括用于根據(jù)所述待描述事物的時(shí)間屬性和/或空間屬性構(gòu)建時(shí)間模型和/或空間模型的數(shù)據(jù)模型化單元和用于存儲(chǔ)所述時(shí)間模型和/或空間模型的數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)單元。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)模型化模塊為計(jì)算引擎、專用集成電路或單片機(jī)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括用于存儲(chǔ)待描述事物歷史狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、用于存儲(chǔ)待描述事物實(shí)時(shí)狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和用于存儲(chǔ)待描述事物計(jì)劃狀態(tài)的計(jì)劃數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為專用集成電路或單片機(jī)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述查詢模塊與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接并用于查找所述待描述事物的歷史運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)和/或?qū)崟r(shí)運(yùn)行狀態(tài)。優(yōu)選地，所述交互模塊至少包括顯示裝置、鼠標(biāo)和/或鍵盤。

實(shí)施例1

本發(fā)明的一種基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法，該方法包括如下步驟：

S1：依據(jù)時(shí)間屬性和/或空間屬性將待描述事物歸類至歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和/或計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。

S2：依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化。

S3：依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化。

S4：設(shè)定待描述事物的特定屬性。

S5：采集待描述事物的數(shù)據(jù)以對待描述事物動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理。

下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的一種基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法的各個(gè)步驟。

S1：依據(jù)時(shí)間屬性和/或空間屬性將待描述事物歸類至歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和/或計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，依據(jù)時(shí)間屬性和/或空間屬性將待描述事物歸類至歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和/或計(jì)劃數(shù)據(jù)模型后，通過建立時(shí)間模型和空間模型并將時(shí)間模型和空間模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)以建立歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和/或計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。

S2：依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化包括如下步驟：(1)依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對待描述事物的空間進(jìn)行模型化以建立空間模型。(2)對待描述事物的空間模型進(jìn)行實(shí)例化以建立空間對象。優(yōu)選地，空間狀態(tài)為待描述事物的地理空間狀態(tài)。優(yōu)選地，依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)對待描述事物的空間進(jìn)行模型化以建立空間模型的方法為依據(jù)待描述事物的空間狀態(tài)確定多層級(jí)空間模型。優(yōu)選地，對待描述事物的空間模型進(jìn)行實(shí)例化以建立空間對象的方法為：

S201：通過空間對象編輯器加載地圖和/或待描述事物的CAD圖紙作為底圖。優(yōu)選地，通過空間對象編輯器加載谷歌地圖、百度地圖和/或待描述事物的CAD圖紙作為底圖。

S202：在底圖內(nèi)繪制一個(gè)空間對象作為第一級(jí)空間對象。優(yōu)選地，在地圖配置里選擇設(shè)定相應(yīng)的坐標(biāo)系，基于工廠所在地理位置繪制一個(gè)Root根節(jié)點(diǎn)的空間范圍，在Root根節(jié)點(diǎn)的空間范圍內(nèi)用矩形、不規(guī)則多邊線、點(diǎn)和/或折線來繪制一個(gè)空間對象以獲得第一級(jí)空間對象。

S203：在第一級(jí)空間對象內(nèi)繪制一個(gè)空間對象作為第二級(jí)空間對象。優(yōu)選地，在第一級(jí)空間對象內(nèi)用矩形、不規(guī)則多邊線、點(diǎn)和/或折線來繪制一個(gè)空間對象以獲得第二級(jí)空間對象。

S204：按照同樣的方式，在第n-1級(jí)空間對象內(nèi)繪制一個(gè)空間對象作為第n級(jí)空間對象。優(yōu)選地，在第n-1級(jí)空間對象內(nèi)用矩形、不規(guī)則多邊線、點(diǎn)和/或折線來繪制一個(gè)空間對象以獲得第n級(jí)空間對象。

優(yōu)選地，第一級(jí)空間對象、第n-1級(jí)空間對象和第n級(jí)空間對象均是指空間對象。由于空間是數(shù)據(jù)固有的屬性，因此，每個(gè)數(shù)據(jù)均表達(dá)的是具體空間對象下的數(shù)據(jù)對象。

S3：依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對待描述事物進(jìn)行模型化包括如下步驟：(1)依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對待描述事物的時(shí)間進(jìn)行模型化以建立時(shí)間模型。(2)對待描述事物的時(shí)間模型進(jìn)行實(shí)例化以建立時(shí)間對象。優(yōu)選地，依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)對待描述事物的時(shí)間進(jìn)行模型化以建立時(shí)間模型的方法為依據(jù)待描述事物的時(shí)間狀態(tài)確定多層級(jí)時(shí)間模型。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，將待描述事物的空間模型和待描述事物的時(shí)間模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)以建立歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。將歷史數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為歷史數(shù)據(jù)對象。歷史數(shù)據(jù)對象關(guān)聯(lián)由歷史數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的空間模型實(shí)例化產(chǎn)生的空間對象和由歷史數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的時(shí)間模型實(shí)例化產(chǎn)生的時(shí)間對象。將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象關(guān)聯(lián)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的空間模型實(shí)例化產(chǎn)生的空間對象和由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的時(shí)間模型實(shí)例化產(chǎn)生的時(shí)間對象。將計(jì)劃數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為計(jì)劃數(shù)據(jù)對象。計(jì)劃數(shù)據(jù)對象關(guān)聯(lián)由計(jì)劃數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的空間模型實(shí)例化產(chǎn)生的空間對象和由計(jì)劃數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的時(shí)間模型實(shí)例化產(chǎn)生的時(shí)間對象。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，將歷史數(shù)據(jù)模型中的歷史數(shù)據(jù)對象配置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)空間屬性后成為歷史數(shù)據(jù)庫。將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象配置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)空間屬性后成為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。將計(jì)劃數(shù)據(jù)模型中的計(jì)劃數(shù)據(jù)對象配置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)空間屬性后成為計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。歷史數(shù)據(jù)庫根據(jù)配置的條件存儲(chǔ)待描述事物歷史數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)配置的條件存儲(chǔ)待描述事物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。計(jì)劃數(shù)據(jù)庫根據(jù)配置的條件存儲(chǔ)待描述事物的計(jì)劃數(shù)據(jù)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，系統(tǒng)內(nèi)部分成歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫三個(gè)數(shù)據(jù)庫。這三個(gè)數(shù)據(jù)庫是不需要用戶配置的。用戶使用時(shí)，僅需通過配置界面指定歷史服務(wù)器、實(shí)時(shí)服務(wù)器和計(jì)劃服務(wù)器。系統(tǒng)運(yùn)行起來，各個(gè)服務(wù)器客戶端會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)給對應(yīng)的服務(wù)器。例如，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)客戶端會(huì)把本系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給實(shí)時(shí)服務(wù)器，實(shí)時(shí)服務(wù)器自動(dòng)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表格，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到對應(yīng)表格中。歷史數(shù)據(jù)客戶端和計(jì)劃數(shù)據(jù)客戶端也如此。本發(fā)明的存儲(chǔ)機(jī)制不限于此，還包括其它存儲(chǔ)機(jī)制。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)劃數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)存在很大區(qū)別。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)是實(shí)時(shí)的，表示當(dāng)前時(shí)間的數(shù)據(jù)，具有新鮮度的特質(zhì)，也就是其數(shù)據(jù)的刷新周期要符合其時(shí)間粒度。例如，如果對象的新鮮度是5秒，則其刷新周期也應(yīng)該是5秒，如果5秒內(nèi)不刷新則該對象為不新鮮。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要求有很高的實(shí)時(shí)性，每秒要能刷新上百萬條記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對于沒有及時(shí)刷新的數(shù)據(jù)會(huì)有新鮮期的限制。超過新鮮期的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)闅v史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)是歷史的，表示過去時(shí)間的數(shù)據(jù)。工業(yè)過程的歷史數(shù)據(jù)多數(shù)是時(shí)序數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行壓縮。歷史數(shù)據(jù)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也可以以非壓縮的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。計(jì)劃數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)是未來的，表示未來時(shí)間的數(shù)據(jù)。計(jì)劃數(shù)據(jù)依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算所得。

S4：設(shè)定待描述事物的特定屬性。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，待描述事物的特定屬性至少包括待描述事物的時(shí)間屬性和待描述事物的空間屬性。優(yōu)選地，時(shí)間屬性至少包括時(shí)間位置、開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。待描述事物為靜態(tài)對象時(shí)，空間屬性至少包括地理空間范圍、地理空間位置和形狀尺寸輪廓。待描述事物為動(dòng)態(tài)對象時(shí)，空間屬性至少包括地理空間位置、候選地理空間位置和待描述事物的空間范圍的形狀尺寸輪廓。本發(fā)明的三個(gè)數(shù)據(jù)庫至少包括待描述事物的時(shí)間屬性和空間屬性，在數(shù)據(jù)查詢時(shí)，按照時(shí)間和空間即可檢索模型中的對象，方便快捷。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，待描述事物除了具有時(shí)間屬性和空間屬性外，還可以自定義數(shù)據(jù)的其它屬性。優(yōu)選地，待描述事物的其它特定屬性包括待描述事物的圖形屬性、音頻屬性、視頻屬性和名稱屬性中的一種或多種。優(yōu)選地，待描述事物的其它特定屬性還包括常規(guī)數(shù)據(jù)類型、空間幾何類型、二進(jìn)制和枚舉屬性等。通過對待描述事物的“點(diǎn)化”，可以實(shí)現(xiàn)對各類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的對象管理，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的存儲(chǔ)和查詢調(diào)用。優(yōu)選地，視頻文件用來播放，把視頻文件作為圖形對象的成員傳到顯示設(shè)備，顯示設(shè)備會(huì)根據(jù)圖形對象的輪廓建立播放區(qū)域，可通過腳本函數(shù)來控制視頻的播放。音頻文件用來播放，提供聲音播放函數(shù)。對于圖片類型作為圖形對象的成員，圖形對象傳送到顯示設(shè)備時(shí)，顯示設(shè)備將繪制圖片到屏幕上。對于文件類型的資源對象，可用于文件的傳輸和存儲(chǔ)，比如把工藝文件保存起來，下達(dá)操作規(guī)范。圖形類型也屬于數(shù)據(jù)類型，也可以作為對象的成員使用。圖形類型的坐標(biāo)是像素坐標(biāo)。幾何類型是描述地理空間對象的形狀，在空間對象的屬性上需要配置。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，時(shí)間屬性和空間屬性是事物的固有屬性，針對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，有數(shù)據(jù)的新鮮期描述，超過新鮮期的數(shù)據(jù)狀態(tài)為失效。數(shù)據(jù)庫中每個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間粒度是固定的，可以是秒、分鐘或者小時(shí)。優(yōu)選地，時(shí)間屬性至少包括時(shí)間位置、開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。時(shí)間位置是相對于父空間模型的位置。數(shù)據(jù)庫中每個(gè)數(shù)據(jù)的空間屬性包括地理空間范圍、地理空間位置、形狀尺寸輪廓、候選地理空間位置、計(jì)算機(jī)空間、候選計(jì)算機(jī)空間屬性等。優(yōu)選地，待描述事物為靜態(tài)對象時(shí)，例如，設(shè)備的形狀尺寸，空間屬性至少包括地理空間范圍、地理空間位置和形狀尺寸輪廓。形狀尺寸輪廓都是基于上一級(jí)空間對象空間范圍內(nèi)的尺寸。也就是說，上一級(jí)空間包含子空間，決定了子空間的坐標(biāo)位置和尺寸，子的坐標(biāo)都是相對于父的。待描述事物為動(dòng)態(tài)對象時(shí)，例如，一條生產(chǎn)線，空間屬性至少包括地理空間位置、候選地理空間位置和待描述事物的空間范圍的形狀尺寸輪廓。

S5：采集待描述事物的數(shù)據(jù)以對待描述事物動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，通過如下方法采集待描述事物的數(shù)據(jù)：從待描述事物現(xiàn)場直接采集待描述事物的歷史數(shù)據(jù)?；蛘?，通過計(jì)算采集待描述事物的歷史數(shù)據(jù)。通過傳感器采集待描述事物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。或者，通過計(jì)算采集待描述事物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過從第三方系統(tǒng)接口導(dǎo)入計(jì)劃需求，計(jì)劃需求被系統(tǒng)識(shí)別后通過界面的編輯和調(diào)用算法來計(jì)算生成計(jì)劃數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法，該方法分別利用歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和管理過程中的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)劃數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)至少具有時(shí)間屬性和空間屬性。時(shí)空是很自然的語言，用戶無需學(xué)習(xí)復(fù)雜的語法規(guī)則，每個(gè)生產(chǎn)管理人員只需知道什么時(shí)間什么地點(diǎn)即可查看到待描述事物的狀態(tài)，具有方便快捷的優(yōu)勢。

實(shí)施例2

本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上做的進(jìn)一步改進(jìn)，僅對改進(jìn)的部分進(jìn)行說明。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)必須有時(shí)間屬性。時(shí)間是待描述事物不可分割的屬性。沒有時(shí)間，對象也不可能存在。時(shí)間是對待描述事物的時(shí)間位置的描述。優(yōu)選地，待描述事物的時(shí)間屬性是指待描述事物的時(shí)間位置。待描述事物的時(shí)間位置至少包括待描述事物的時(shí)間粒度和時(shí)間精度。例如，生產(chǎn)批次就是一種粒度。某個(gè)車間第一批次的信息，用戶使用起來非常方便。不用去寫某個(gè)時(shí)間段去獲取可能的批次信息。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，通過如下方式建立時(shí)間模型和空間模型：

時(shí)間模型：時(shí)間模型是用于描述待描述事物時(shí)間狀態(tài)的數(shù)據(jù)模型。時(shí)間模型的時(shí)間粒度是衡量時(shí)間狀態(tài)的單位，包括時(shí)間單位和基于生產(chǎn)情況自定義的時(shí)間參數(shù)。優(yōu)選的，時(shí)間模型是描述待描述事物時(shí)間粒度的模型。例如，時(shí)間粒度為年、月、日、小時(shí)、分鐘或者秒等。也可以自定義時(shí)間粒度，如班或者批次等。

空間模型：空間模型是用于描述待描述事物空間狀態(tài)的數(shù)據(jù)模型?？臻g模型的空間粒度是衡量空間層次和空間位置的空間參數(shù)，包括空間單位和基于生產(chǎn)情況自定義的空間參數(shù)。優(yōu)選的，空間模型是描述待描述事物空間粒度的模型。例如，空間粒度為總公司、分廠、車間、生產(chǎn)線、工序、工位或設(shè)備等。

數(shù)據(jù)建模：描述的每個(gè)事物都是由模型實(shí)例化來的。例如，產(chǎn)品是一個(gè)物。產(chǎn)品的加工是一件事。產(chǎn)品出庫也是一件事。某個(gè)工位上加工的產(chǎn)品數(shù)量(員工績效)也是事。本發(fā)明的基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法會(huì)對這些事物進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，數(shù)據(jù)模型會(huì)指定時(shí)間模型和空間模型。例如，工位加工的績效模型，空間屬性就是工位，時(shí)間屬性是班。數(shù)據(jù)的其它屬性可以是工單號(hào)、加工數(shù)量、報(bào)警次數(shù)、返工次數(shù)等。這些數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)是通過計(jì)算模型來完成的，計(jì)算檢測生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化，定時(shí)統(tǒng)計(jì)績效數(shù)據(jù)輸出到績效模型。

工廠建模：工廠建模是根據(jù)之前的模型進(jìn)行工廠實(shí)例化。例如，實(shí)際工廠名稱、生產(chǎn)線名稱、設(shè)備名稱、工序名稱，這是空間實(shí)例化。實(shí)例化的過程中也確定了各個(gè)對象的附屬關(guān)系。一天有幾班，每個(gè)班多長，這是時(shí)間實(shí)例化。實(shí)際生產(chǎn)線都有幾個(gè)工序績效數(shù)據(jù)，這是績效數(shù)據(jù)模型的實(shí)例化。當(dāng)然還有計(jì)算的實(shí)例化，因?yàn)橐?jì)算這些績效數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)運(yùn)行：系統(tǒng)運(yùn)行后，系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)檢測生產(chǎn)信息，記錄每個(gè)工序的生產(chǎn)情況，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)每個(gè)工位的生產(chǎn)績效。至此，一個(gè)工廠的生產(chǎn)情況就被實(shí)時(shí)記錄到時(shí)空數(shù)據(jù)庫。用戶需要查看的時(shí)候在場景模型里去進(jìn)行查詢實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。

制定計(jì)劃：制定計(jì)劃一般都會(huì)制定總的計(jì)劃比如全廠年計(jì)劃，再分解到全廠月、全廠日、全廠班，車間月，車間日，車間班。只要用戶需要可以分解到非常細(xì)的粒度，然后每執(zhí)行一個(gè)時(shí)空粒度都去監(jiān)控有沒有按照計(jì)劃執(zhí)行。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，時(shí)間屬性和空間屬性是獨(dú)立的。描述時(shí)間對象時(shí)有粒度和精度，比如年的粒度是年，精度可以是秒也可以是毫秒。時(shí)間對象在數(shù)據(jù)記錄上有時(shí)間位置、時(shí)間位置的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。比如2016年就是時(shí)間位置。2016年3月也是時(shí)間位置，一般2016年3月時(shí)間位置的開始時(shí)間是2016年3月1日0：00：00.000，結(jié)束時(shí)間是2016年3月31日23：59：59.999。優(yōu)選地，也可以自定義時(shí)間位置。例如，2016財(cái)年三月來自自定義的財(cái)年(父時(shí)間模型)-財(cái)月(子時(shí)間模型)，開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間是用戶自定義的，比如2016年3月2日-3月15日，當(dāng)用戶用2016財(cái)年三月就表示這個(gè)時(shí)間段。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，每個(gè)模型都有唯一的時(shí)間粒度和空間粒度，以一個(gè)計(jì)劃數(shù)據(jù)為例，描述的是一個(gè)生產(chǎn)線(空間)班(時(shí)間)計(jì)劃，生產(chǎn)線模型和班模型是實(shí)現(xiàn)定義的空間模型和時(shí)間模型，模型確定以后在工程階段假設(shè)生產(chǎn)線模型有3條生產(chǎn)線對象，班模型有甲乙丙三班。那么數(shù)據(jù)模型只能實(shí)例化3條生產(chǎn)線3個(gè)班組共計(jì)9個(gè)計(jì)劃數(shù)據(jù)對象，不能實(shí)例化其他時(shí)空粒度的計(jì)劃。模型的時(shí)間粒度和空間粒度確定以后不能再進(jìn)行修改，只有修改了屬性或者變更成員才會(huì)生成新版本。

實(shí)施例3

本實(shí)施例是在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上做的進(jìn)一步改進(jìn)，僅對改進(jìn)的部分進(jìn)行說明。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還必須有空間屬性。空間是待描述事物不可分割的屬性，沒有空間，對象也不可能存在。對于一個(gè)工程來說，如果時(shí)空體系發(fā)生變化，意味著工程的重建?？臻g模型是一種層級(jí)的關(guān)系，空間模型最主要的特點(diǎn)是子模型的范圍不能超過父模型。一個(gè)父模型可以有多個(gè)子模型，一個(gè)子模型只能有一個(gè)父模型?？臻g是對待描述事物的空間位置的描述。優(yōu)選地，待描述事物的空間屬性是指待描述事物的空間位置。待描述事物的空間位置至少包括待描述事物的空間范圍、空間粒度和空間精度等。同一模型實(shí)例化的待描述事物，如果待描述事物的時(shí)間位置、空間位置、時(shí)間長度和空間長度都相同，則待描述事物一定為同一對象。優(yōu)選的，本發(fā)明的空間屬性也可以是待描述事物的管理范圍。例如，某個(gè)集團(tuán)，是由若干分公司構(gòu)成，這些分公司由若干個(gè)工廠構(gòu)成。每個(gè)工廠有實(shí)際的空間位置，分公司還有公司大樓，分公司的空間范圍是工廠和大樓的外邊輪廓。集團(tuán)的空間范圍是多個(gè)分公司的外邊輪廓。

下面以熱網(wǎng)行業(yè)的一個(gè)企業(yè)為例具體介紹本發(fā)明的空間實(shí)例化過程。

空間實(shí)例化過程首先要確定空間模型。例如，針對熱網(wǎng)行業(yè)的企業(yè)，確定的空間模型為總公司模型、分公司模型、管理處模型、換熱站模型和設(shè)備模型。總公司模型包含至少一個(gè)分公司模型。分公司模型包含至少一個(gè)管理處模型。管理處模型包含至少一個(gè)換熱站模型。換熱站模型包含至少一個(gè)設(shè)備模型。由此可知，總公司模型與分公司模型之間、分公司模型與管理處模型之間、管理處模型與換熱站模型之間和換熱站模型與設(shè)備模型之間均是父模型與子模型的關(guān)系。優(yōu)選地，父模型確定子模型的邊界。即：分公司模型一定在總公司模型范圍內(nèi)。管理處模型一定在分公司模型范圍內(nèi)。換熱站模型一定在管理處模型范圍內(nèi)。設(shè)備模型一定在換熱站模型范圍內(nèi)。另外，父模型會(huì)定義子模型的精度。例如：換熱站模型是設(shè)備模型的父模型，換熱站的精度是米，則設(shè)備的長和寬就以米為單位進(jìn)行表達(dá)。通過空間對象編輯器，加載谷歌地圖或者百度地圖，并在地圖配置里選擇設(shè)定相應(yīng)的坐標(biāo)系。優(yōu)選地，谷歌地圖選擇谷歌地圖坐標(biāo)系，百度地圖選擇百度地圖坐標(biāo)系。根據(jù)公司所在的地理位置繪制一個(gè)Root根節(jié)點(diǎn)的空間范圍，在地圖上放大一定比例以后，繪制一個(gè)矩形，這個(gè)矩形就是Root根節(jié)點(diǎn)的范圍，系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)Root根節(jié)點(diǎn)的地理信息，是一串空間點(diǎn)集。確定了Root的空間范圍后，在Root范圍內(nèi)用矩形/不規(guī)則多邊線/點(diǎn)/折線來繪制一個(gè)空間對象，這個(gè)空間對象就是第一級(jí)空間模型，即總公司模型。繪制完總公司模型后，把總公司模型的圖形放大，在總公司模型內(nèi)用矩形/不規(guī)則多邊線/點(diǎn)/折線來繪制一個(gè)空間對象，這個(gè)空間對象就是第二級(jí)空間模型，即分公司模型。按照同樣的方法繪制出管理處模型、換熱站模型和設(shè)備模型。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，企業(yè)一般會(huì)有公司內(nèi)部的CAD圖紙，將公司的CAD圖紙導(dǎo)入空間對象編輯器，并將CAD圖紙表達(dá)的公司邊界與繪制的公司邊界重合。根據(jù)CAD圖紙展示的公司對象再描繪一遍各個(gè)對象，每個(gè)對象對應(yīng)的空間模型。如此，公司的空間對象實(shí)例化完畢。CAD圖紙里會(huì)有很多圖形，空間實(shí)例化時(shí)只需要描繪需要的空間對象即可。

實(shí)施例4

本實(shí)施例以一個(gè)具體的例子詳細(xì)說明本發(fā)明的基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法。

對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和管理時(shí)，將一個(gè)車間的生產(chǎn)訂單分解為若干個(gè)生產(chǎn)線工單，每個(gè)生產(chǎn)線工單再落實(shí)到該生產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品上，并對時(shí)間和空間進(jìn)行建模。

如圖1所示，自定義空間模型包括車間模型、生產(chǎn)線模型、設(shè)備模型和Tag模型。車間模型為生產(chǎn)線模型的父模型。生產(chǎn)線模型為設(shè)備模型的父模型。設(shè)備模型為Tag模型的父模型。如圖2所示，自定義時(shí)間模型包括訂單模型、工單模型和產(chǎn)品模型。訂單模型為工單模型的父模型。工單模型為產(chǎn)品模型的父模型。如圖3所示，系統(tǒng)自帶的時(shí)間模型包括年、月、日、時(shí)、分、秒和毫秒。同樣的，年為月的父模型。月為日的父模型。日為時(shí)的父模型。時(shí)為分的父模型。分為秒的父模型。秒為毫秒的父模型。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，時(shí)間模型的特點(diǎn)是具備開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。本實(shí)施例之所以將訂單、工單和產(chǎn)品劃分為時(shí)間模型，是因?yàn)樵谧鲇?jì)劃時(shí)，訂單有訂單計(jì)劃開始時(shí)間和計(jì)劃完成時(shí)間，工單也有工單計(jì)劃開始時(shí)間和計(jì)劃完成時(shí)間，產(chǎn)品也有產(chǎn)品計(jì)劃開始時(shí)間和計(jì)劃完成時(shí)間。優(yōu)選地，每個(gè)訂單、工單和產(chǎn)品都有唯一的名稱。即訂單編號(hào)唯一，某個(gè)訂單的工單編號(hào)也是唯一的，某個(gè)工單下的產(chǎn)品也是唯一的。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，一個(gè)訂單會(huì)被安排在車間生產(chǎn)，并被分解為若干工單，每個(gè)工單相當(dāng)于一個(gè)生產(chǎn)批，一批生產(chǎn)若干個(gè)產(chǎn)品。在對時(shí)間和空間建模時(shí)，按照下表1中的時(shí)空粒度，將訂單計(jì)劃按照時(shí)空分解為不同的計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。優(yōu)選地，用戶可以自定義每種計(jì)劃數(shù)據(jù)模型關(guān)注的成員。優(yōu)選地，計(jì)劃數(shù)據(jù)是通過導(dǎo)入或者用戶手工錄入系統(tǒng)的。計(jì)劃數(shù)據(jù)導(dǎo)入或者錄入后，系統(tǒng)將計(jì)劃數(shù)據(jù)逐級(jí)分解，最后分解到設(shè)備產(chǎn)品。

下表1列出了各數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的時(shí)間粒度和空間粒度。

表1

在圖4中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型1～實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型4、歷史數(shù)據(jù)模型1和歷史數(shù)據(jù)模型2、計(jì)劃數(shù)據(jù)模型1～計(jì)劃數(shù)據(jù)模型3分別對應(yīng)的時(shí)間粒度和空間粒度如表1所示。

如圖4所示，計(jì)劃數(shù)據(jù)模型3(時(shí)間粒度為訂單、空間粒度為車間)通過計(jì)劃分解計(jì)算模型1處理后得到計(jì)劃數(shù)據(jù)模型2(時(shí)間粒度為工單、空間粒度為生產(chǎn)線)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。同樣地，計(jì)劃數(shù)據(jù)模型2通過計(jì)劃分解計(jì)算模型2處理后得到計(jì)劃數(shù)據(jù)模型1(時(shí)間粒度為產(chǎn)品、空間粒度為設(shè)備)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。

本實(shí)施例通過數(shù)據(jù)采集服務(wù)器IOServer將待描述事物的數(shù)據(jù)采集到時(shí)空數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)采集服務(wù)器IOServer里，數(shù)據(jù)是以Tag變量的形式存在的。通過采集計(jì)算模型，把Tag變量轉(zhuǎn)換成時(shí)空數(shù)據(jù)庫可識(shí)別的Tag對象。如此可獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型1(時(shí)間粒度為秒、空間粒度為Tag)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。Tag對象每個(gè)設(shè)備下都有比如上線狀態(tài)，下線狀態(tài)，當(dāng)前產(chǎn)品，當(dāng)前參數(shù)等。每個(gè)設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)都是通過Tag對象采集到時(shí)空數(shù)據(jù)庫，通過實(shí)時(shí)事件計(jì)算模型實(shí)時(shí)計(jì)算出產(chǎn)品在設(shè)備上的生產(chǎn)事件，如此就會(huì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型2(時(shí)間粒度為產(chǎn)品、空間粒度為設(shè)備)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。優(yōu)選地，每個(gè)產(chǎn)品都有所在工單的信息，如果一個(gè)工單的產(chǎn)品在某生產(chǎn)線只下線了一部分，那么就會(huì)記錄生產(chǎn)線工單的實(shí)時(shí)情況。如果該工單產(chǎn)品全部下線就表示某個(gè)生產(chǎn)線的工單完成生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)。依次類推就能計(jì)算出車間訂單的實(shí)時(shí)完成情況。如果用戶需要還可以繼續(xù)計(jì)算出歷史完成情況。具體地，如果產(chǎn)品在設(shè)備上下線，事件存儲(chǔ)計(jì)算模型1基于計(jì)劃數(shù)據(jù)模型1輸入的計(jì)劃數(shù)據(jù)并通過Tag狀態(tài)變化計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)品在設(shè)備上的歷史數(shù)據(jù)，如此就會(huì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生歷史數(shù)據(jù)模型1(時(shí)間粒度為產(chǎn)品、空間粒度為設(shè)備)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模型1基于計(jì)劃數(shù)據(jù)模型2輸入的計(jì)劃數(shù)據(jù)并通過產(chǎn)品狀態(tài)變化計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)工單在生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如此就會(huì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型3(時(shí)間粒度為工單、空間粒度為生產(chǎn)線)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。如果工單在生產(chǎn)線上下線，事件存儲(chǔ)計(jì)算模型2通過工單狀態(tài)變化計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)工單在生產(chǎn)線上的歷史數(shù)據(jù)，如此就會(huì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生歷史數(shù)據(jù)模型2(時(shí)間粒度為工單、空間粒度為生產(chǎn)線)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模型2通過工單狀態(tài)變化計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)訂單在車間上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如此就會(huì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型4(時(shí)間粒度為訂單、空間粒度為車間)對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。

下面具體說明如何在模型中設(shè)置模型的屬性。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，訂單模型的屬性通過如下方式設(shè)置：從時(shí)間模型中選擇月模型作為訂單模型的父模型。同時(shí)，設(shè)置名稱為訂單，描述的是時(shí)間，父模型為月，時(shí)間單位精度為時(shí)。工單模型的屬性通過如下方式設(shè)置：從時(shí)間模型中選擇訂單模型作為工單模型的父模型。同時(shí)，設(shè)置名稱為工單，描述的是時(shí)間，父模型為訂單，時(shí)間單位精度為時(shí)。產(chǎn)品模型的屬性通過如下方式設(shè)置：從時(shí)間模型中選擇工單模型作為產(chǎn)品模型的父模型。同時(shí)，設(shè)置名稱為產(chǎn)品，描述的是時(shí)間，父模型為工單，時(shí)間單位精度為時(shí)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，在地理空間模型中設(shè)置車間模型的屬性。設(shè)置名稱為車間，描述的是車間，父模型為Root，模式為靜態(tài)，坐標(biāo)維度為二維，坐標(biāo)單位精度為米。在地理空間模型中設(shè)置生產(chǎn)線模型的屬性。設(shè)置名稱為生產(chǎn)線，描述的是生產(chǎn)線，父模型為車間模型，模式為靜態(tài)，坐標(biāo)維度為二維，坐標(biāo)單位精度為米。在地理空間模型中設(shè)置設(shè)備模型的屬性。設(shè)置名稱為設(shè)備，描述的是設(shè)備，父模型為生產(chǎn)線模型，模式為靜態(tài)，坐標(biāo)維度為二維，坐標(biāo)單位精度為米。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，計(jì)劃數(shù)據(jù)模型的屬性通過如下方式設(shè)置：設(shè)置名稱為計(jì)劃數(shù)據(jù)模型3，選擇時(shí)間模型為訂單模型，選擇地理空間模型為車間模型，地理空間動(dòng)態(tài)模式為靜態(tài)，范圍地理空間模型為車間，形狀地理空間模型為車間，位置地理空間模型為車間，計(jì)算機(jī)空間模型為計(jì)劃庫空間，候選計(jì)算機(jī)空間模型集合為計(jì)劃庫空間。優(yōu)選地，計(jì)劃數(shù)據(jù)一定是存在于計(jì)劃庫空間的。對于靜態(tài)對象，范圍、位置和形狀都是車間本身。另外，用戶可自定義計(jì)劃數(shù)據(jù)模型3的成員信息。即設(shè)置計(jì)劃數(shù)據(jù)模型3的成員包括客戶名稱、產(chǎn)品數(shù)量、訂單狀態(tài)、交貨日期、聯(lián)系人和聯(lián)系電話等。優(yōu)選地，計(jì)劃數(shù)據(jù)模型中的成員類型也可以是資源。資源一般是外界導(dǎo)入的或者是由底層設(shè)備采集到的存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)的成員之上，如音頻、視頻、圖片等。由于本發(fā)明可以將成員定義為包括音頻、視頻或圖片的形式，使得本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的“點(diǎn)”化，即通過一個(gè)成員值就實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化成員的管理。采用同樣的方式設(shè)置計(jì)劃數(shù)據(jù)模型2和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型1的屬性和成員信息。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，采用和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型相同的方式設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型的屬性和成員信息。優(yōu)選地，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型的屬性和成員類似，只是類型不同。優(yōu)選地，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)對象還有新鮮期等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)特有的屬性。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，采用和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型相同的方式設(shè)置歷史數(shù)據(jù)模型的屬性和成員信息。優(yōu)選地，歷史數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型的屬性和成員類似，只是類型不同。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，在修改歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型的成員時(shí)，會(huì)產(chǎn)生新的歷史數(shù)據(jù)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型版本。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，基于四維空間的對客觀世界存在的物體和事件的描述方法包括建模階段和工程階段。上述已經(jīng)描述完建模階段。由于時(shí)間對象都是根據(jù)事件檢測動(dòng)態(tài)創(chuàng)建到數(shù)據(jù)上，因此，在工程階段即實(shí)例化階段，只需要實(shí)例化空間對象和數(shù)據(jù)對象。下面具體說明在工程階段是如何實(shí)例化空間對象的。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，在實(shí)例化階段，根據(jù)實(shí)際對象的地理空間來實(shí)例化空間對象。利用地理空間對象編輯器，把空間對象在地圖上描點(diǎn)繪制出來，一般車間和工廠會(huì)在地圖上指定大概位置，將地圖放大以后主要利用CAD圖來把車間內(nèi)部的布局繪制出來。

具體地，實(shí)例化空間對象包括如下步驟：(1)默認(rèn)加載地圖文件，指定Root路徑范圍，在Root路徑下面創(chuàng)建車間所在的位置。(2)地圖放大以后，不能顯示具體的工廠車間，需要在地圖上標(biāo)出大概的位置，同時(shí)導(dǎo)入車間地圖CAD文件，按照車間布局描繪空間對象的位置信息。描繪的地理信息的相對布局和CAD的線框是一一重合的。(3)在空間對象列表顯示對象清單，在屬性欄可以看到對象屬性信息，包括對象名稱、位置、大小、空間對象對應(yīng)的空間模型和空間對象的父空間等。(4)最后在地理空間列表里會(huì)創(chuàng)建出相應(yīng)的空間對象。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，基于上面的空間對象來實(shí)例化出相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象。

至此，對象描述基本完成，剩下就是在運(yùn)行階段，通過數(shù)據(jù)計(jì)算完成數(shù)據(jù)自動(dòng)采集以及數(shù)據(jù)的自動(dòng)運(yùn)算功能。

實(shí)施例5

用戶需要實(shí)現(xiàn)對甲工廠的第一鍋爐的信息進(jìn)行監(jiān)測。則第一鍋爐為待描述事物。首先需要建立第一鍋爐的相關(guān)數(shù)據(jù)模型，并建立與之匹配的時(shí)間與空間模型，來定位或監(jiān)測鍋爐的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。將相關(guān)數(shù)據(jù)信息與時(shí)間模型和空間模型關(guān)聯(lián)，建立數(shù)據(jù)模型。通過建立時(shí)空體系與數(shù)據(jù)模型，對時(shí)間模型和空間模型分別實(shí)例化為空間對象和時(shí)間對象，并將數(shù)據(jù)模型實(shí)例化為數(shù)據(jù)對象。該數(shù)據(jù)對象需要選擇數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的空間模型的某個(gè)空間對象，還要選擇數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的時(shí)間模型的某個(gè)時(shí)間對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)。例如，第一鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)的空間是鍋爐空間模型，關(guān)聯(lián)的時(shí)間是班的時(shí)間模型。第一鍋爐空間模型會(huì)實(shí)例化出鍋爐1，鍋爐2，鍋爐3三個(gè)空間對象。鍋爐1，鍋爐2，鍋爐3是憑借自然語言自定義的空間對象名稱。班時(shí)間模型會(huì)實(shí)例化出早班、中班、晚班三個(gè)時(shí)間對象。早班、中班、晚班是憑借自然語言自定義的時(shí)間對象名稱。鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型實(shí)例化出鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象1。鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象1的關(guān)聯(lián)空間對象是鍋爐1，關(guān)聯(lián)時(shí)間對象是早班、中班、晚班，即時(shí)間模型默認(rèn)對應(yīng)的是班模型。因?yàn)殄仩t1是實(shí)時(shí)對象，在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)配置的時(shí)候只能選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫空間。同理實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)庫和計(jì)劃數(shù)據(jù)庫的建模及關(guān)聯(lián)過程。

其中，建模過程中時(shí)間模型的建立，例如班模型的建立即是完成每個(gè)班所處的時(shí)間段的定義，例如早班時(shí)間設(shè)定為早上六點(diǎn)至下午三點(diǎn)。空間模型的建立，例如廠模型及鍋爐模型的建立，即是對廠模型和鍋爐模型的空間形狀、空間范圍和空間位置的描述。同時(shí)定義廠模型為鍋爐模型的父模型。建立數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型、歷史數(shù)據(jù)模型和計(jì)劃數(shù)據(jù)模型。建立數(shù)據(jù)模型的時(shí)候，需要先設(shè)定模型類別。運(yùn)行后，通過模型類型來確定數(shù)據(jù)對象的存儲(chǔ)位置：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。同理，查詢的時(shí)候也是靠數(shù)據(jù)模型類別類型來判斷是去時(shí)空數(shù)據(jù)庫中的哪個(gè)庫查找數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運(yùn)行后，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對象將采集的值存放到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，那么在實(shí)際產(chǎn)生數(shù)據(jù)的時(shí)候就會(huì)記錄下例如包含時(shí)間信息為2016年10月21日早班的信息。早班信息包含空間信息為鍋爐1對應(yīng)的鍋爐模型的空間形狀、空間范圍和空間位置信息，包含數(shù)據(jù)模型對應(yīng)著為鍋爐的模型類別信息，以及鍋爐的其它屬性信息。例如鍋爐1的顏色、溫度、腔內(nèi)壓強(qiáng)等狀態(tài)信息。

同時(shí)，用戶可基于時(shí)間信息、空間信息和模型類別信息實(shí)現(xiàn)對某個(gè)時(shí)刻某個(gè)鍋爐的狀態(tài)檢索。

檢索數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。在確定數(shù)據(jù)庫后，依據(jù)用戶輸入的時(shí)間和/或鍋爐名稱選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中與數(shù)據(jù)對象相關(guān)的至少一個(gè)版本的鍋爐模型。在確定鍋爐模型的版本后，選擇鍋爐模型實(shí)例化后的空間對象鍋爐1，鍋爐2，鍋爐3中的一個(gè)或多個(gè)。打開鍋爐1的數(shù)據(jù)對象就可以查看鍋爐1的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而了解鍋爐1的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

查看鍋爐1的歷史運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)劃運(yùn)行狀態(tài)的方法與查看鍋爐1的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的方法相同。查看其它鍋爐狀態(tài)的方法與查看鍋爐1的運(yùn)行狀態(tài)的方法相同。

需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書和說明書附圖為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。