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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1003-0492（2024）03-078-03中圖分類號(hào)：TP29

★張麗，龔英哲（昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，北京100007）

★李志輝（北京興油工程項(xiàng)目管理有限公司，北京100000）

★張慧英，黃婷婷（昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，北京100007）

關(guān)鍵詞：數(shù)字化交付；數(shù)字化交付平臺(tái)；屬性模板技術(shù)；數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模

隨著數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，工程數(shù)據(jù)交付方式從傳統(tǒng)圖紙檔案室交付發(fā)展到數(shù)字化交付，數(shù)字化交付平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)整合、管理和分享項(xiàng)目交付所需的各種數(shù)據(jù)，為各類企業(yè)提供了高效、協(xié)同的工作模式。然而，由于平臺(tái)涉及多種不同的數(shù)據(jù)格式、類型和來(lái)源，數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類復(fù)雜，使得數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)屬性快速調(diào)用成為關(guān)鍵問(wèn)題。為解決該問(wèn)題，本論文提出了一種基于屬性模板技術(shù)的數(shù)字化交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模方法，該方法通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)現(xiàn)了工廠對(duì)象類的劃分，建立了各工廠對(duì)象類相符合的屬性模板，并基于屬性模板技術(shù)將工廠對(duì)象類屬性中通用的屬性自動(dòng)識(shí)別組成通用的模板和特殊模板，可在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模過(guò)程中自動(dòng)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了快速構(gòu)建統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)和可維護(hù)的數(shù)據(jù)模型。

1　數(shù)字化交付平臺(tái)和交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)概述

1.1　數(shù)字化交付平臺(tái)的定義和特點(diǎn)

數(shù)字化交付是一種新型的交付方式，與傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件交付方式不同。它以實(shí)施對(duì)象為核心，創(chuàng)建和交付工程項(xiàng)目建設(shè)階段產(chǎn)生的靜態(tài)信息、數(shù)字化信息，包括項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到施工等過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、文檔和三維模型^[1~2]。該過(guò)程應(yīng)包括制定信息交付策略、基礎(chǔ)和方案、整合、校驗(yàn)信息等。最終，通過(guò)數(shù)字化交付平臺(tái)將數(shù)據(jù)資產(chǎn)移交給業(yè)主，為業(yè)主在生產(chǎn)運(yùn)維階段的管理、安全生產(chǎn)、應(yīng)急指揮和決策分析提供數(shù)據(jù)支持，并方便業(yè)主對(duì)信息的追溯和溯源^[3~5]。

1.2　數(shù)字化交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性和制定

數(shù)字化交付平臺(tái)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字化交付平臺(tái)所采用的數(shù)據(jù)規(guī)范和要求，用于統(tǒng)一不同數(shù)據(jù)來(lái)源、格式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，可以定義數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和規(guī)范，在數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方面也發(fā)揮著巨大作用。它基于ISO15926、CFIHOS、GBT51296-2018的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)引用ISO15926標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象庫(kù)，設(shè)計(jì)出對(duì)象模型、文件模型、屬性集模型，并創(chuàng)建對(duì)象與對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系、對(duì)象與屬性集的關(guān)聯(lián)關(guān)系等。這些模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)成了系統(tǒng)的核心，使系統(tǒng)具備了對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)制定的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范的管理能力^[6~7]。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展和執(zhí)行效果，不斷更新和完善。數(shù)字化交付平臺(tái)支持自定義流程來(lái)編制、審核和發(fā)布數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。且在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)期，平臺(tái)提供了多項(xiàng)功能，如需求收集、需求評(píng)審、變更評(píng)審和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，并對(duì)修訂進(jìn)行版本管理，以確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和可追溯性。此外，平臺(tái)還支持定期維護(hù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)已發(fā)布的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審查，以確保其持續(xù)實(shí)用性^[7~9]。

數(shù)字化交付平臺(tái)關(guān)于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與發(fā)放至少需要具備標(biāo)準(zhǔn)接收、標(biāo)準(zhǔn)管理、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（1）交付標(biāo)準(zhǔn)接收

數(shù)字化交付平臺(tái)能夠與其它的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理軟件進(jìn)行交互，收集國(guó)標(biāo)和行標(biāo)要求，接收最新的數(shù)據(jù)元字典（含屬性數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、值域、參考數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等）、數(shù)據(jù)架構(gòu)（含業(yè)務(wù)對(duì)象、概念模型、邏輯模型等）、數(shù)據(jù)集等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，并且能夠結(jié)合企業(yè)自身管理和業(yè)務(wù)要求，形成自己獨(dú)特的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理文檔。

（2）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理

數(shù)字化交付平臺(tái)對(duì)項(xiàng)目遵循的交付標(biāo)準(zhǔn)集進(jìn)行管理，應(yīng)至少包含GBT51296-2018、ISO15926、CHIFOS和建設(shè)單位自定義標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)業(yè)務(wù)和管理需求與IT數(shù)據(jù)管理崗協(xié)調(diào)溝通，制定出初版的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理文檔。

（3）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)推送

標(biāo)準(zhǔn)制定好后，在內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布并收集反饋，后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)和更新。

2　屬性模板技術(shù)概述

對(duì)于一個(gè)工廠對(duì)象而言，不同來(lái)源的交付信息需要整合、消除冗余。如設(shè)備信息包括位號(hào)、溫度、壓力、尺寸等設(shè)計(jì)信息，位號(hào)、制造廠商、型號(hào)、重量、備品備件等采購(gòu)信息，位號(hào)、安裝偏差、檢驗(yàn)信息等施工信息，需要將三類信息整合并消除冗余的“位號(hào)”屬性。

當(dāng)前，在數(shù)字化交付平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，橫表和豎表是常見(jiàn)的兩種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。橫表以行為單位存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，適合于快速檢索和處理大量數(shù)據(jù)。它具有較好的可讀性和直觀性，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和報(bào)表生成。但是橫表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)冗余較多。當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，更新和插入操作可能會(huì)導(dǎo)致其性能下降。另外，橫表在數(shù)據(jù)類型的擴(kuò)展上不夠靈活，需要提前確定好表結(jié)構(gòu)。豎表以列為單位存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠有效地節(jié)省存儲(chǔ)空間。它具有較好的擴(kuò)展性，可以根據(jù)需求動(dòng)態(tài)添加新的列，方便對(duì)屬性的增刪改操作。但是豎表在數(shù)據(jù)查詢和分析時(shí)需要對(duì)多個(gè)列進(jìn)行關(guān)聯(lián)和連接操作，對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)的查詢性能可能較差。此外，豎表的可讀性較差，不夠直觀。

然而，屬性模板技術(shù)是一種領(lǐng)域特定的建模技術(shù)，它通過(guò)對(duì)領(lǐng)域中常見(jiàn)的實(shí)體和關(guān)系的抽象建模，提高了數(shù)據(jù)模型的質(zhì)量、設(shè)計(jì)速度和一致性。在數(shù)字化交付平臺(tái)中，屬性模板技術(shù)可以用于定義和管理數(shù)據(jù)模型間的契約規(guī)范，將數(shù)據(jù)模型提煉為一組通用的屬性和關(guān)系，通過(guò)創(chuàng)建通用的屬性模板，將工廠對(duì)象類的通用屬性定義和配置設(shè)置存儲(chǔ)為模板，然后在需要使用這些屬性的地方通過(guò)應(yīng)用模板來(lái)快速配置和使用屬性。屬性模板技術(shù)可以大大提高屬性的重用性和配置的靈活性，減少了重復(fù)勞動(dòng)和錯(cuò)誤，并且方便對(duì)屬性進(jìn)行集中管理和更新，便于其他實(shí)體類別作為構(gòu)建數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。屬性模板定義示例如圖1所示。

類別下分為功能對(duì)象、物理對(duì)象、信息對(duì)象等，每種類別可以掛一個(gè)或多個(gè)屬性模板。類別表中主要存儲(chǔ)對(duì)象的識(shí)別屬性，對(duì)象的具體屬性按屬性模板存入相關(guān)表中，如圖2所示。屬性模板表分為當(dāng)前和歷史表以提升日常工作效率。

圖2 對(duì)象使用屬性模板示例

約定俗成的關(guān)系可通過(guò)屬性實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可采用關(guān)系表來(lái)定義對(duì)象之間的任意關(guān)系。

對(duì)象化及對(duì)象生命周期管理的機(jī)制如圖3所示。

圖3 數(shù)字化對(duì)象生命周期管理示例

這種技術(shù)可以有效地應(yīng)用于數(shù)字化交付平臺(tái)，幫助用戶快速創(chuàng)建、配置和使用屬性，提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性，降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本。

3　數(shù)字化交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模方法

根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在構(gòu)建數(shù)字化交付平臺(tái)的數(shù)據(jù)模型時(shí)，需要基于數(shù)字化交付平臺(tái)ISO15926、CFIHOS、GBT51296-2018或新制定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。首先，確定創(chuàng)建對(duì)象與對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系、對(duì)象與屬性集的關(guān)聯(lián)關(guān)系。其次，劃分通用屬性和特殊屬性，對(duì)于多個(gè)對(duì)象類別可能共享的屬性，可以將其定義為通用屬性；對(duì)于每個(gè)對(duì)象類別獨(dú)有的屬性，可以將其定義為特殊屬性。通過(guò)劃分通用屬性和特殊屬性，可以實(shí)現(xiàn)屬性的復(fù)用和統(tǒng)一管理，并根據(jù)規(guī)劃的屬性和屬性分類設(shè)計(jì)屬性模板。屬性模板可以包含通用屬性和特殊屬性的定義，以及其相關(guān)的約束條件和關(guān)聯(lián)關(guān)系。最終，在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模和數(shù)據(jù)輸入過(guò)程中，可以根據(jù)對(duì)象類別和屬性模板自動(dòng)調(diào)用和應(yīng)用屬性模板。這可以通過(guò)開(kāi)發(fā)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)輸入界面、數(shù)據(jù)采集工具或數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。屬性模板的調(diào)用可以確保數(shù)據(jù)的一致性、規(guī)范性和高效性。

隨著業(yè)務(wù)需求的變化和數(shù)據(jù)屬性的演化，屬性模板可能需要進(jìn)行維護(hù)和更新。在維護(hù)和更新過(guò)程中，需要確保對(duì)屬性模板進(jìn)行合理的版本管理和變更管理，以保證數(shù)據(jù)模型的一致性和可維護(hù)性。

4　結(jié)論

基于屬性模板技術(shù)的數(shù)字化交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模方法可以提供一種快速、統(tǒng)一和可維護(hù)的數(shù)據(jù)模型構(gòu)建方案。通過(guò)該方法，可以實(shí)現(xiàn)以下效果：

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：屬性模板技術(shù)可以幫助制定和實(shí)施統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)定義屬性和屬性模板，可以確保不同對(duì)象類別之間的數(shù)據(jù)一致性和規(guī)范性。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、方便數(shù)據(jù)交換和共享、降低數(shù)據(jù)處理的工作量。

（2）工廠對(duì)象類劃分：通過(guò)屬性模板技術(shù)的應(yīng)用，可以將數(shù)據(jù)劃分為不同的工廠對(duì)象類。不同的工廠對(duì)象類可以按照各自的屬性模板進(jìn)行管理和維護(hù)。這樣可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分類和管理，提高了數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。

（3）屬性模板的復(fù)用：屬性模板技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)屬性的復(fù)用。通過(guò)定義通用屬性和特殊屬性，可以將通用屬性模板應(yīng)用于多個(gè)工廠對(duì)象類，實(shí)現(xiàn)屬性的統(tǒng)一管理和復(fù)用。這可以避免重復(fù)定義相同的屬性和提高數(shù)據(jù)模型的可維護(hù)性。

（4）數(shù)據(jù)模型的靈活性：基于屬性模板技術(shù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模方法可以提供靈活的數(shù)據(jù)模型構(gòu)建方式。通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)用屬性模板，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展和靈活性。當(dāng)需要添加新的屬性或修改屬性時(shí)，只需更新相應(yīng)的屬性模板，而不需要改變整個(gè)數(shù)據(jù)模型。

綜上所述，基于屬性模板技術(shù)的數(shù)字化交付平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建模方法可以幫助企業(yè)快速建立統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)和可維護(hù)的數(shù)據(jù)模型。這有助于提高數(shù)據(jù)管理的效率和準(zhǔn)確性，有助于促進(jìn)數(shù)字化交付平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，有助于推動(dòng)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：

張　麗（1985-），女，山東菏澤人，工程師，學(xué)士，現(xiàn)就職于昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，從事油氣物聯(lián)網(wǎng)咨詢顧問(wèn)工作。

龔英哲（1996-），男，湖北荊門人，工程師，碩士，現(xiàn)就職于昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，從事油氣物聯(lián)網(wǎng)咨詢顧問(wèn)工作。

李志輝（1979-），男，河北唐山人，工程師，本科，現(xiàn)就職于北京興油工程項(xiàng)目管理有限公司，主要從事工程項(xiàng)目管理數(shù)字化、信息化建設(shè)研究。

張慧英（1987-），男，河北張家口人，工程師，現(xiàn)就職于昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，從事油氣物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施工作。

黃婷婷（1986-），女，河北涿州人，工程師，碩士，現(xiàn)就職于昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司，從事人力資源工作。

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摘自《自動(dòng)化博覽》2024年3月刊