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プラントデータウェアハウスのオブジェクト データベースシステム「出世魚」による実装と プラント三次元形状の可視化の実現

プラントデータウェアハウスのオブジェクト データベースシステム「出世魚」による実装と プラント三次元形状の可視化の実現. 宇徳 浩二 *1 牧之内 顕文 *2 佐藤秀樹 *3 鈴木 孝彦 *4 芝尾 紘一 *5. *1 九州大学工学部 電気情報工学科 *2 九州大学大学院システム情報科学研究院 *3 愛知学泉大学コミュニティ政策部 *4 九州大学情報基盤センター *5 (株) エー・アイ・イー研究社. プラントオーナー・エンジニアリング会社. プロセス 基本設計. プロセス 詳細設計. プラント 試運転. プラント

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プラントデータウェアハウスのオブジェクト データベースシステム「出世魚」による実装と プラント三次元形状の可視化の実現

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  1. プラントデータウェアハウスのオブジェクトデータベースシステム「出世魚」による実装とプラント三次元形状の可視化の実現プラントデータウェアハウスのオブジェクトデータベースシステム「出世魚」による実装とプラント三次元形状の可視化の実現 宇徳 浩二 *1 牧之内 顕文 *2 佐藤秀樹 *3 鈴木 孝彦 *4 芝尾 紘一*5 *1 九州大学工学部 電気情報工学科 *2 九州大学大学院システム情報科学研究院 *3 愛知学泉大学コミュニティ政策部 *4 九州大学情報基盤センター *5 (株) エー・アイ・イー研究社

  2. プラントオーナー・エンジニアリング会社 プロセス 基本設計 プロセス 詳細設計 プラント 試運転 プラント 運転 プラント 廃棄 関係省庁・地方自治体 機器・部品メーカー 工事許可・安全審査 機器・部品調達 PDWH エンジニ アリング （基本） エンジニ アリング （詳細） プラント 建設 サイト 復元 保全 エンジニアリング会社・機器/部品メーカー ・プラントメーカー プラントデータウェアハウス (PDWH) ・ プラントライフサイクルに亘るあらゆる情報を取り扱う ・ 各種産業間で情報共有

  3. Object Object Association General Plant Model General Plant Model (GPM) • プラントデータウェアハウスの構築を目的としたデータモデル • 対象とするものすべてをObject • Object 間を Associationで結んだ形 ●General Plant Model Language (GPML) ・ GPMの記述の一つの形式

  4. GPML記述例 • Association 定義 ASSOCIATION is_assembled_from{ ROLE: whole/OBJECT, part/OBJECT; RULE: $1 is_assembled_from @2; } Association用語と その用語の意味を規定 • Class 定義 CLASS pipe { ~is_classified_as:pipe_and_elbow,straight_pipe,swept_bend_pipe,nipple; is_classified_as:piping_component; } パイプ・バルブ 等の分類を規定 • Instance 定義 _0131 { is_a: equipment_system ; is_assembled_from: 0131-i-000001@EQ-0131 ; ~is_assembled_from: CALS-X ; 機器の固有名詞・特性値 等を規定

  5. プラントデータウェアハウスのオブジェクトデータベースシステム「出世魚」による実装プラントデータウェアハウスのオブジェクトデータベースシステム「出世魚」による実装 Association定義 18個 Class定義 1460個 Instance定義 49800個 • 実装環境 ・ マシン Sun Sparc Ultra 10 ワークステーション ・ メモリ 1024MB ・ OS Sun OS 5.8 PDWH (GPML記述) テキストファイル(約14MB) 分散並列オブジェクトデータベースシステム「出世魚」 オブジェクトデータベース

  6. データベーススキーマ has_alias has_association has_instance Association Association_ instance Object association_of instance_of has_role has_role has_instance role_of has_reverse role_of object Role Role_ instance Instance Class Role_ identifier Role_ string Role_ numeric is_a one-to-many relationships many-to-many relationships

  7. 処理の流れ・オブジェクト数 GPML 定義ファイル クラス オブジェクトの個数 GPMLパーサーによりGPML記述 を構文解析、字句解析を行う。 47 Association Role 117 パーサー 51260 (Class 1460 Instance 49800) Extent を作成 Object 230892 Association_instance 構文木 661879 Role_instance GPM データベース 構文木を辿り インスタンス生成 計 944195 ・ ・ ・ 処理の流れ オブジェクトの個数

  8. ・ Instance オブジェクト”_0131”が持つAssociationの名前を求めよ． select z.name from Instances x , x.has_association y , y.instance_of z where x.name= ”_0131” name: ”_0131” type: ”Instance” オブジェクト問い合わせ(OQL) Association クラス Association_instance クラス Instance クラス name: ”is_a” name: ”is_a” has_association name: ”is_assemblefd_from” name: ”is_assembled_from” name: ”~is_assembled_from” name: ”~is_assembled_from” Instanceオブジェクト 　　 ”_0131” Association Library より参照 問い合わせ結果 エクステント Instances

  9. プラント三次元形状の可視化 • 目的 • ・ 設計、施工、廃棄等の際のプラントの形状確認 ユーザ 半自動可視化 システム 可視化結果 出世魚 データベース プリミティブな形状を組み合わせ プラントの形状を可視化 DBより三次元形状 情報を取得 図: プラント三次元形状の可視化の流れ

  10. axis ref_direction height y z depth x width location ・ right_circular_cylinder (円柱) ・ sphere (球) ・ square_to_round (四角形の回転体) ・ trimmed_sphere (部分球) ・ block (直方体) ・ cone (円すい) ・ eccentric_cone (偏心円すい) ・ reducing_torus (変形円環体) 三次元形状情報 018101-14-i-000001-3d-gri-000014 { is_a : block; has_property_of : unqualified width 100.000000 mm; has_property_of : unqualified depth 100.000000 mm; has_property_of : unqualified height 850.000000 mm; has_property_of : unqualified location -50.000000, -270.000000, -250.000000 mm; has_property_of : axis direction 0.000000, 0.000000, 1.000000; has_property_of : reference direction 1.000000, 0.000000, 0.000000; ~is_assembled_from : 018101-14-i-000001-3d-sri-000011; } ● プリミティブな形状

  11. 例: Item ID ”018101-14” について 三次元形状情報の取得 プラント全体 CALS-X Civil , _018 , 018101-14 _EQUB001A , 018101-13 … is_a plant is_assembled_from is_a ① structural_system システム全体 018101-14 is_assembled_from ポンプ、バルブ 等の機器 is_a ② structural_component 018101-14-i-000001@SS-018101-14 is_represented_by is_a それぞれの 機器の形 plant_item_shape ③ 018101-14-i-000001-3d-shape-000011 is_assembled_from 形状をさらに 細かく分解 is_a shape_representation_item ④ 018101-14-i-000001-3d-sri-000011 is_assembled_from ⑤ プリミティブな形状 is_a block 018101-14-i-000001-3d-gri-000015 018101-14-i-000001-3d-gri-000014 is_a block

  12. 可視化結果 2．汽水分離ドラム 1．シリコンコントロール精留塔 3．ロータリーポンプ 4．システム

  13. 結論 • 研究成果 1．プラントデータウェアハウスのオブジェクトデータベースに よる実装 2．作成したDBに対して，OQLによるデータ検索 3．プラント三次元形状の可視化 • 課題点 ● データ検索時間の短縮 ・ データベーススキーマ，検索プログラムの改良 ・ インデックスの導入

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