(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211221350.1 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 哈尔滨工程大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南 通大街145号 (72)发明人 张元东　夏庚磊　周涛　王晨阳　 彭敏俊　张博文　孙觊琳　 (74)专利代理 机构 北京盛广信合知识产权代理 有限公司 161 17 专利代理师 张军艳 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于模型的核动力装置评估仿真方法 及系统 (57)摘要 本申请公开了一种基于模型的核动力装置 评估仿真方法及系统， 包括： 装置顶层需求模块、 功能实现模块、 逻辑架构构建模块、 评估仿真配 置模块、 功能评估模块、 总体性能评估模块、 数据 信息通讯模块以及模型库模块； 本申请结合基于 模型的系统工程中自顶向下的指标体系拆解 以 及核动力仿真技术中自底向上的设备与系统集 成计算， 实现核动力装置指标需求、 设计方案、 性 能评估及论证优化的一体化模型表达， 支撑核动 力装置复杂系统工程中各关联学科、 专业及领域 数据信息的统一性与可追溯性， 以智 能化、 数字 化方式提高核动力装置设计 研发效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图9页 CN 115510663 A 2022.12.23 CN 115510663 A 1.一种基于模型的核动力装置 评估仿真方法， 其特 征在于， S1： 基于核动力装置的应用场景与任务剖面， 对核动力装置顶层需求进行分析， 构建需 求模型， 基于所述需求模型， 获得 所述需求模型的向下输出； S2： 对标所述需求模型的向下输出， 形成核动力装置功能映射， 基于所述核动力装置功 能映射、 所述核动力装置顶层需求的各子系统、 设备以及部件需要 执行的具体功能， 完成功 能模型的构建和数据信息的输出； S3： 整合所述需求模型和所述功能模型之间的端口信息、 上下游元素以及需传递的所 述数据信息， 并基于所述需求模型 的需求分配、 所述功能模型的功能拆解具体情况以及所 述核动力装置的组成， 构建逻辑架构模型； S4： 基于所述核动力装置的设计方案、 工作原理， 以及通过评估仿真完成的参数配置、 拓扑结构连接， 构建核动力装置 评估仿真模型； S5： 基于所述核动力装置评估仿真模型， 仿真分析所述各子系统、 设备以及部件的运行 特性， 构建功能评估 模型； S6： 基于所述功能评估模型以及对所述核动力装置的总体性能评估仿真论证， 构建总 体性能评估 模型； S7： 构建数据信息通讯模型， 实现所述S1中的需求模型、 所述S2中的功能模型、 所述S3 中的逻辑架构模型与所述S4中的核动力装置评估仿真模型、 所述S5中的功能评估模型、 所 述S6中的总体性能评估 模型的信息交 互， 完成基于模型的核动力装置 评估仿真。 2.根据权利要求1所述基于模型的核动力装置 评估仿真方法， 其特 征在于， 所述需求模型、 所述功能模型以及所述逻辑架构模型均通过建模语言SysML实现图形 化表达。 3.根据权利要求1所述基于模型的核动力装置 评估仿真方法， 其特 征在于， 所述S7中的所述信息交互包括S1中的需求模型、 所述S2中的功能模型、 所述S3中的逻 辑架构模 型与所述S4中的核动力装置评估仿 真模型、 所述S5中的功能评估模型和所述S 6中 的总体性能评估 模型之间的逐一映射以及综合 性能指标的评估论证； 所述综合 性能指标的评估论证包括功能评估反馈和性能评估反馈 。 4.根据权利要求1所述基于模型的核动力装置 评估仿真方法， 其特 征在于， 所述S7中的所述数据信息通讯模型基于XMI标准、 AP233标准交换协议和FMI接口标准， 实现S1中的需求模型、 S2 中的功能模型、 S3中的逻辑架构模型与S4中的核动力装置评估仿 真模型、 S5中的功能评估 模型、 S6中的总体性能评估 模型之间的模型转换与数据传递。 5.根据权利要求1所述基于模型的核动力装置 评估仿真方法， 其特 征在于， 所述基于模型的核动力装置评估仿真方法还包括构建模型库， 所述模型库用于对所述 S1中的需求模 型、 所述S2中的功能模 型、 所述S 3中的逻辑架构模型、 所述S4中的核动力装置 评估仿真模型、 所述S5中的功能评估模型、 所述S6中的总体性能评估模型以及所述S7中数 据信息通讯模型的封装。 6.一种基于模型的核动力装置评估仿真系统， 其特征在于， 包括装置顶层需求模块、 功 能实现模块、 逻辑架构构建模块、 评估仿真配置模块、 功能评估模块、 总体性能评估模块以 及数据信息通讯模块； 所述装置顶层需求模块， 用于基于核动力装置的应用场景与任务剖面， 进行所述核动权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510663 A 2力装置顶层需求分析， 构建需求模型， 基于所述需求模型， 获得 所述需求模型的向下输出； 所述功能实现模块， 用于对标所述需求模型的向下输出， 形成核动力装置功能映射， 基 于所述核动力装置功 能映射、 所述核动力装置顶层需求的各子系统、 设备以及部件需要执 行的具体功能， 完成功能模型的构建和数据信息的输出； 所述逻辑架构构建模块， 用于整合所述需求模型和所述功能模型之间的端口信息、 上 下游元素以及需传递的所述数据信息， 基于所述需求模型 的需求分配、 所述功能模型 的功 能拆解具体情况以及所述核动力装置的组成， 构建逻辑架构模型； 所述评估仿真配置模块， 用于基于所述核动力装置的设计方案、 工作原 理， 以及通过评 估仿真完成的参数配置、 拓扑 结构连接， 构建核动力装置 评估仿真模型； 所述功能评估模块， 用于基于所述核动力装置评估仿真模型， 仿真分析所述各子系统、 设备以及部件的运行 特性， 构建功能评估 模型； 所述总体性能评估模块， 用于基于所述功能评估模型以及对所述核动力装置的总体性 能评估仿真论证， 构建总体性能评估 模型； 所述数据信 息通讯模块， 用于构建数据信 息通讯模型， 实现所述装置顶层需求模块、 所 述功能实现模块、 所述逻辑架构构建模块与所述评估仿 真配置模块、 所述功能评估模块、 所 述总体性能评估 模块的信息交 互， 完成基于模型的核动力装置 评估仿真。 7.根据权利要求6所述基于模型的核动力装置 评估仿真系统， 其特 征在于， 所述数据信 息通讯模块中的所述信 息交互包括所述装置顶层需求模块、 所述功能实现 模块、 所述逻辑架构构建模块、 所述评估仿 真配置模块、 所述功能评估模块以及所述总体性 能评估模块之间的逐一映射以及综合 性能指标的评估论证； 所述综合 性能指标的评估论证包括功能评估反馈和性能评估反馈 。 8.根据权利要求6所述基于模型的核动力装置 评估仿真系统， 其特 征在于， 所述装置顶层需求模块、 所述功能实现模块以及所述逻辑架构构建模块通过建模语言 SysML实现图形化表达 。 9.根据权利要求6所述基于模型的核动力装置 评估仿真系统， 其特 征在于， 所述数据信息通讯模块基于XMI标准、 AP233标准交换协议和FMI接口标准， 实现所述装 置顶层需求模块、 所述功能实现模块、 所述逻辑架构构建模块与所述评估仿 真配置模块、 所 述功能评估 模块、 所述总体性能评估 模块之间的模型转换与数据传递。 10.根据权利要求6所述基于模型的核动力装置 评估仿真系统， 其特 征在于， 所述基于模型的核动力装置评估仿真系统的还包括模型库模块， 所述模型库模块， 用 于构建模型库， 对所述装置顶层需求模块、 所述功能实现模块、 所述逻辑架构构建模块、 所 述评估仿真配置模块、 所述功能评估模块、 所述总体性能评估模块以及所述数据信息通讯 模块的封装。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510663 A 3