[发明专利]拱坝浇筑施工仿真对象的持久化方法

说明书

本发明提供一种拱坝浇筑施工仿真对象的持久化方法，可将仿真过程中涉及的大量对象信息保存到数据库中；并可从数据库中取回重建仿真对象。步骤包括：步骤1.构建持久化环境。步骤2.仿真对象的导出：选定一个仿真对象实例；根据实例属性数据类型，将所有属性数据转换为字符串；生成将对象写入数据库的SQL语句并提交数据库，从而完成该对象实例持久化；如法持久化所有实例。步骤3.仿真对象的恢复：首先取得对象的关联表；选定一条记录待恢复；建立一个新仿真对象实例并选定一个属性，取得该属性名和数据类型；从选定的记录取得对应的数值；利用属性的数值、类型、偏移量恢复属性数据，进而恢复实例的所有属性；如法恢复仿真对象所有实例。

技术领域

本发明属于水利水电工程施工、过程仿真和计算机应用领域，具体涉及一种拱坝浇筑施工仿真对象的持久化方法。

技术背景

拱坝浇筑仿真过程中涉及大量的系统状态信息，根据方案分析、参数调试方面的需求，需要将仿真过程中系统内的类对象实例在内存中的数据保存下来，并在需要的时候利用数据重建仿真对象。该过程称为仿真对象的持久化，这种持久化的需求主要源于以下三个方面：

(1)仿真动态性的要求。拱坝浇筑施工系统是一个动态系统，其系统参数随时间变化而变化。如：开始施工的时候，只有轻型起重设备或少量重型起重设备。随着施工过程深入，起重设备的数量和能力逐渐增加。这些变化一般与施工进度或者系统中的某些节点关联。因此，需要仿真系统能够处理动态变化的参数环境。而动态的模型参数，则需要仿真系统提供某种接口方法动态处理仿真系统属性，其中解决方案之一即是利用持久化技术。

(2)中继仿真的要求。对于水利水电工程仿真系统，由于工程施工很难完全按照施工计划进行，“计划赶不上变化”是施工过程管理的常见问题，中继仿真的需求应运而生。所谓“中继仿真”就是系统在仿真过程中，用户可以随时要求中断或者暂停，修改或者设定系统运行条件或者类属性后继续运行。该功能需要仿真系统具有一种可以提交内存中的仿真类对象实例到持久存储介质的方法，以便随后加载。同时，这种持久介质提供了一种可以由用户访问、修改、增删仿真类对象的方法，以便用户可以通过修改持久介质达到修改仿真系统中的对象之目的。

(3)分布式仿真要求。大型仿真系统的计算量十分巨大，分布式并行计算是缩短计算时间的一种有效方式。但是，计算任务的分配和计算参数的传递难以用简单的系统消息传递解决。而在进行并行仿真的场合，使用共享内存的方式传递数据比较复杂也不安全。因此，必须提供仿真系统计算参数的传输方式，即仿真系统类对象的持久化或流化手段，形成仿真系统状态的数据包，将计算参数从分发到计算节点。仿真类持久化是离线共享数据的重要手段。

我国于二十世纪八十年代初开始在水电工程混凝土施工中应用计算机仿真技术。以武汉大学、天津大学和四川大学为代表的科研机构和华东勘测设计研究院、成都勘测设计研究院和昆明勘测设计研究院等主要设计单位进行合作，在各大型拱坝建设中，应用计算机仿真技术对拱坝施工全过程进行动态模拟，并推动了新技术如随机循环网络、模糊网络、Petri网络、VR技术等在仿真中的应用，取得了丰硕的成果。

目前为止，计算机仿真已经应用于水利水电工程中的多个方面。武汉大学对小湾拱坝的混凝土浇筑和坝肩、坝基开挖进行了仿真，得到了各浇筑块的浇筑顺序，得出了不同方案下的浇筑强度、缆机利用率等系统方案决策指标。天津大学提出了高拱坝施工全过程动态仿真建模理论与方法、高拱坝施工过程与温度应力耦合仿真分析理论以及高拱坝施工智能仿真与多方案优化技术等理论方法与技术，推动了施工仿真技术的快速发展，随后将随机排队理论引入混凝土坝浇筑顺序优化中，建立了考虑缆机之间运行空间冲突问题和考虑缆机生产率利用问题的混凝土高拱坝浇筑仿真可视化系统。成都勘测设计院通过对溪洛渡水电站大坝进行混凝土施工与计算机仿真研究，针对不同缆机布置、坝体混凝土浇筑方案，提出了大坝混凝土浇筑的计算机仿真方法，随后利用施工仿真技术结合数字大坝综合信息平台提供的现场数据对施工进度进行跟踪分析，快速的为施工方案优选和进度控制提供决策。