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文獻標識碼：B文章編號：1003-0492（2024）03-078-03中圖分類號：TP29

★張麗，龔英哲（昆侖數智科技有限責任公司，北京100007）

★李志輝（北京興油工程項目管理有限公司，北京100000）

★張慧英，黃婷婷（昆侖數智科技有限責任公司，北京100007）

關鍵詞：數字化交付；數字化交付平臺；屬性模板技術；數據標準建模

隨著數字化技術的快速發展，工程數據交付方式從傳統圖紙檔案室交付發展到數字化交付，數字化交付平臺應運而生，它通過整合、管理和分享項目交付所需的各種數據，為各類企業提供了高效、協同的工作模式。然而，由于平臺涉及多種不同的數據格式、類型和來源，數據量大、數據種類復雜，使得數據標準化和數據屬性快速調用成為關鍵問題。為解決該問題，本論文提出了一種基于屬性模板技術的數字化交付平臺數據標準建模方法，該方法通過數據標準的制定實現了工廠對象類的劃分，建立了各工廠對象類相符合的屬性模板，并基于屬性模板技術將工廠對象類屬性中通用的屬性自動識別組成通用的模板和特殊模板，可在數據標準建模過程中自動調用，實現了快速構建統一、標準和可維護的數據模型。

1　數字化交付平臺和交付平臺數據標準概述

1.1　數字化交付平臺的定義和特點

數字化交付是一種新型的交付方式，與傳統的紙質文件交付方式不同。它以實施對象為核心，創建和交付工程項目建設階段產生的靜態信息、數字化信息，包括項目從設計、采購到施工等過程中產生的數據、文檔和三維模型^[1~2]。該過程應包括制定信息交付策略、基礎和方案、整合、校驗信息等。最終，通過數字化交付平臺將數據資產移交給業主，為業主在生產運維階段的管理、安全生產、應急指揮和決策分析提供數據支持，并方便業主對信息的追溯和溯源^[3~5]。

1.2　數字化交付平臺數據標準的重要性和制定

數字化交付平臺的數據標準是數字化交付平臺所采用的數據規范和要求，用于統一不同數據來源、格式和結構的數據，可以定義數據標準的結構和規范，在數據質量控制方面也發揮著巨大作用。它基于ISO15926、CFIHOS、GBT51296-2018的標準進行設計，同時引用ISO15926標準對象庫，設計出對象模型、文件模型、屬性集模型，并創建對象與對象的關聯關系、對象與屬性集的關聯關系等。這些模型和關聯關系構成了系統的核心，使系統具備了對國際、國內標準和企業制定的統一技術規范的管理能力^[6~7]。

數據標準會根據業務發展和執行效果，不斷更新和完善。數字化交付平臺支持自定義流程來編制、審核和發布數據標準。且在數據標準的維護期，平臺提供了多項功能，如需求收集、需求評審、變更評審和標準發布，并對修訂進行版本管理，以確保數據標準的一致性和可追溯性。此外，平臺還支持定期維護數據標準，并對已發布的數據標準進行審查，以確保其持續實用性^[7~9]。

數字化交付平臺關于數據標準的制定與發放至少需要具備標準接收、標準管理、標準關聯、標準發布功能來實現。

（1）交付標準接收

數字化交付平臺能夠與其它的數據標準管理軟件進行交互，收集國標和行標要求，接收最新的數據元字典（含屬性數據標準、值域、參考數據標準等）、數據架構（含業務對象、概念模型、邏輯模型等）、數據集等數據標準內容，并且能夠結合企業自身管理和業務要求，形成自己獨特的數據標準管理文檔。

（2）數據標準管理

數字化交付平臺對項目遵循的交付標準集進行管理，應至少包含GBT51296-2018、ISO15926、CHIFOS和建設單位自定義標準。企業業務和管理需求與IT數據管理崗協調溝通，制定出初版的數據標準管理文檔。

（3）數據標準推送

標準制定好后，在內部進行標準發布并收集反饋，后續對數據標準進行維護和更新。

2　屬性模板技術概述

對于一個工廠對象而言，不同來源的交付信息需要整合、消除冗余。如設備信息包括位號、溫度、壓力、尺寸等設計信息，位號、制造廠商、型號、重量、備品備件等采購信息，位號、安裝偏差、檢驗信息等施工信息，需要將三類信息整合并消除冗余的“位號”屬性。

當前，在數字化交付平臺進行數據存儲時，橫表和豎表是常見的兩種數據存儲方式。橫表以行為單位存儲數據，適合于快速檢索和處理大量數據。它具有較好的可讀性和直觀性，方便進行數據分析和報表生成。但是橫表數據結構復雜，數據冗余較多。當數據量較大時，更新和插入操作可能會導致其性能下降。另外，橫表在數據類型的擴展上不夠靈活，需要提前確定好表結構。豎表以列為單位存儲數據，能夠有效地節省存儲空間。它具有較好的擴展性，可以根據需求動態添加新的列，方便對屬性的增刪改操作。但是豎表在數據查詢和分析時需要對多個列進行關聯和連接操作，對于大規模數據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，屬性模板技術是一種領域特定的建模技術，它通過對領域中常見的實體和關系的抽象建模，提高了數據模型的質量、設計速度和一致性。在數字化交付平臺中，屬性模板技術可以用于定義和管理數據模型間的契約規范，將數據模型提煉為一組通用的屬性和關系，通過創建通用的屬性模板，將工廠對象類的通用屬性定義和配置設置存儲為模板，然后在需要使用這些屬性的地方通過應用模板來快速配置和使用屬性。屬性模板技術可以大大提高屬性的重用性和配置的靈活性，減少了重復勞動和錯誤，并且方便對屬性進行集中管理和更新，便于其他實體類別作為構建數據模型的基礎。屬性模板定義示例如圖1所示。

類別下分為功能對象、物理對象、信息對象等，每種類別可以掛一個或多個屬性模板。類別表中主要存儲對象的識別屬性，對象的具體屬性按屬性模板存入相關表中，如圖2所示。屬性模板表分為當前和歷史表以提升日常工作效率。

圖2 對象使用屬性模板示例

約定俗成的關系可通過屬性實現，同時可采用關系表來定義對象之間的任意關系。

對象化及對象生命周期管理的機制如圖3所示。

圖3 數字化對象生命周期管理示例

這種技術可以有效地應用于數字化交付平臺，幫助用戶快速創建、配置和使用屬性，提高了系統的靈活性和可維護性，降低了系統的開發和維護成本。

3　數字化交付平臺數據標準建模方法

根據具體業務需求和數據結構，在構建數字化交付平臺的數據模型時，需要基于數字化交付平臺ISO15926、CFIHOS、GBT51296-2018或新制定的數據標準進行設計和實施。首先，確定創建對象與對象的關聯關系、對象與屬性集的關聯關系。其次，劃分通用屬性和特殊屬性，對于多個對象類別可能共享的屬性，可以將其定義為通用屬性；對于每個對象類別獨有的屬性，可以將其定義為特殊屬性。通過劃分通用屬性和特殊屬性，可以實現屬性的復用和統一管理，并根據規劃的屬性和屬性分類設計屬性模板。屬性模板可以包含通用屬性和特殊屬性的定義，以及其相關的約束條件和關聯關系。最終，在數據標準建模和數據輸入過程中，可以根據對象類別和屬性模板自動調用和應用屬性模板。這可以通過開發自動化的數據輸入界面、數據采集工具或數據導入功能來實現。屬性模板的調用可以確保數據的一致性、規范性和高效性。

隨著業務需求的變化和數據屬性的演化，屬性模板可能需要進行維護和更新。在維護和更新過程中，需要確保對屬性模板進行合理的版本管理和變更管理，以保證數據模型的一致性和可維護性。

4　結論

基于屬性模板技術的數字化交付平臺數據標準建模方法可以提供一種快速、統一和可維護的數據模型構建方案。通過該方法，可以實現以下效果：

（1）數據標準化：屬性模板技術可以幫助制定和實施統一的數據標準。通過定義屬性和屬性模板，可以確保不同對象類別之間的數據一致性和規范性。數據標準化有助于提高數據質量、方便數據交換和共享、降低數據處理的工作量。

（2）工廠對象類劃分：通過屬性模板技術的應用，可以將數據劃分為不同的工廠對象類。不同的工廠對象類可以按照各自的屬性模板進行管理和維護。這樣可以根據業務需求對數據進行有效的分類和管理，提高了數據處理的效率和準確性。

（3）屬性模板的復用：屬性模板技術可以實現屬性的復用。通過定義通用屬性和特殊屬性，可以將通用屬性模板應用于多個工廠對象類，實現屬性的統一管理和復用。這可以避免重復定義相同的屬性和提高數據模型的可維護性。

（4）數據模型的靈活性：基于屬性模板技術的數據標準建模方法可以提供靈活的數據模型構建方式。通過動態調用屬性模板，可以實現數據模型的擴展和靈活性。當需要添加新的屬性或修改屬性時，只需更新相應的屬性模板，而不需要改變整個數據模型。

綜上所述，基于屬性模板技術的數字化交付平臺數據標準建模方法可以幫助企業快速建立統一、標準和可維護的數據模型。這有助于提高數據管理的效率和準確性，有助于促進數字化交付平臺的建設和運營，有助于推動企業的數字化轉型和創新發展。

作者簡介：

張　麗（1985-），女，山東菏澤人，工程師，學士，現就職于昆侖數智科技有限責任公司，從事油氣物聯網咨詢顧問工作。

龔英哲（1996-），男，湖北荊門人，工程師，碩士，現就職于昆侖數智科技有限責任公司，從事油氣物聯網咨詢顧問工作。

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

張慧英（1987-），男，河北張家口人，工程師，現就職于昆侖數智科技有限責任公司，從事油氣物聯網實施工作。

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

參考文獻：

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摘自《自動化博覽》2024年3月刊