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公開番号2025178137
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025071144
出願日2025-04-23
発明の名称人工知能生成三次元配管ルートを実装するシステムおよび方法
出願人ジーイー・ベルノバ・テクノロジー・ゲーエムベーハー,GE Vernova Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類G06Q 50/06 20240101AFI20251128BHJP(計算;計数)
要約【課題】発電システム内で使用するための三次元(3D)配管ルートの生成のためのシステム、方法及び非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供する。
【解決手段】配管設計システムは、ルート基準を受信し(244)、ルート基準に基づきパイプの数を識別し(422)、ベクトルルートを生成し、ベクトルルートを記憶し(456)、制限ゾーンを生成し(458)、識別された数のパイプの各々についての1つまたは複数のベクトルルートを決定(460)し、最適化パラメータに基づいて1つまたは複数のベクトルルートに基づいてルート解を最適化し(462)、三次元パイプレイアウトを出力(242)し、三次元パイプレイアウトを、ユーザインターフェースを介して表示のために外部プラットフォームに送信する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
三次元（３Ｄ）配管ルートの生成のためのシステム（２０２）であって、
処理回路（２１２）と、
前記処理回路（２１２）によってアクセス可能なメモリ（２０６）であって、前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
１つまたは複数のルート基準（２４４）を受信すること（２４４）と、
パイプの数を識別すること（４４２）であって、前記パイプの数は、前記１つまたは複数のルート基準（２４４）に基づくことと、
ベクトルルートを生成すること（２４８、４５６）と、
前記ベクトルルートを記憶すること（４５６）であって、前記ベクトルルートは、前記１つまたは複数のルート基準（２４４）に基づいて記憶されることと、
制限ゾーン（２９２、４２２）を生成すること（４５８）であって、前記制限ゾーン（２９２、４２２）は、前記記憶されたベクトルルートの位置に基づいて形成されることと、
反復プロセス（４６０）を実施することであって、前記反復プロセス（４６０）は、前記識別された数のパイプの各々についての１つまたは複数のベクトルルートを決定することと、
前記１つまたは複数のベクトルルートに基づいてルート解を最適化すること（２５０、４６２）であって、最適化は、最適化パラメータに基づくことと、
三次元パイプレイアウト（２４２）を出力することであって、前記三次元パイプレイアウト（２４２）は、ユーザインターフェース（２０８）を介して表示のために外部プラットフォームに送信されることと
を含む動作を実施させる命令を記憶するメモリ（２０６）と
を備える、システム（２０２）。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、前記ベクトルルートのベクトル方向を監視すること（４４８）を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項１に記載のシステム（２０２）。
【請求項３】
前記１つまたは複数のルート基準（２４４）は、開始点（２８２）、終了点（２８４）、パイプ選択、作業容積境界、１つまたは複数の追加の制限ゾーン、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１または２に記載のシステム（２０２）。
【請求項４】
前記パイプ選択は、パイプサイズ、パイプスケジュール、パイプ材料、またはそれらの組み合わせを含む、請求項３に記載のシステム（２０２）。
【請求項５】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
第１のベクトル（４０２）を生成することであって、前記第１のベクトル（４０２）の第１の端部の生成は、前記開始点（２８２）で開始し、前記第１のベクトル（４０２）の方向は、ランダムであることと、
前記第１のベクトル（４０２）の方向を監視することと、
前記第１のベクトル（４０２）と前記記憶されたベクトルルートの前記制限ゾーン（２９２、４２２）、前記１つまたは複数の追加の制限ゾーン、前記作業容積境界、および／または前記終了点（２８４）の交点を決定することと、
前記第１のベクトル（４０２）と前記記憶されたベクトルルートの前記制限ゾーン（２９２、４２２）、前記１つまたは複数の追加の制限ゾーン、および／または前記作業容積境界の前記交点に破断点（４０４）を生成することと
を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項３または４に記載のシステム（２０２）。
【請求項６】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
第２のベクトル（４０８）を生成することであって、前記第２のベクトル（４０８）の第１の端部の生成は、前記破断点（４０４）で開始し、前記第２のベクトル（４０８）の方向は、ランダムであることと、
前記第２のベクトル（４０８）の方向を監視することと、
前記第２のベクトル（４０８）と前記記憶されたベクトルルートの前記制限ゾーン（２９２、４２２）、前記１つまたは複数の追加の制限ゾーン、前記作業容積境界、および／または前記終了点（２８４）の交点を決定することと、
前記第２のベクトル（４０８）と前記記憶されたベクトルルートの前記制限ゾーン（２９２、４２２）、前記１つまたは複数の追加の制限ゾーン、および／または前記作業容積境界の交点に第２の破断点（４１０）を生成することと、
前記１つまたは複数の追加のベクトルと前記１つまたは複数の追加の制限ゾーン、前記作業容積境界、および／または前記終了点（２８４）の交点に基づいて１つまたは複数の追加のベクトル（４１４、４２０）および／または１つまたは複数の追加の破断点（４１６）を生成することと、
前記１つまたは複数の追加のベクトル（４１４、４２０）と終了点（２８４）の前記交点における１つまたは複数の追加のベクトル（４１４、４２０）の生成を終了させることと、
前記識別された数のパイプの各々についての前記１つまたは複数のベクトルルートのベクトルルートを出力することと
を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項５に記載のシステム（２０２）。
【請求項７】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
前記１つまたは複数のルート基準（２４４）を分析し、開始点（２８２）を決定することであって、前記開始点（２８２）は、ベクトルルートの初期位置であることと、
第１のパイプの前記開始点（２８２）を選択することと、
ベクトルを生成することであって、前記ベクトルの第１の端部の生成は、前記開始点（２８２）で開始し、前記ベクトルの方向は、ランダムであることと
を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム（２０２）。
【請求項８】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
前記三次元パイプレイアウト（２４２）に基づいて建設された現実世界の配管レイアウトを動作させること（４８８）
を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム（２０２）。
【請求項９】
前記現実世界の配管レイアウトは、１つまたは複数のセンサ（１２８）を含み、前記１つまたは複数のセンサ（１２８）は、センサフィードバックデータを前記処理回路（２１２）に提供するように構成される、請求項８に記載のシステム（２０２）。
【請求項１０】
前記メモリ（２０６）は、前記処理回路（２１２）によって実行されると、前記処理回路（２１２）に、
スケール増加モデル（３２０）を開始し、訓練データ（３８４）に基づいて前記三次元パイプレイアウト（２４２）を生成すること（３８６）と、
優先度閾値を決定すること（３８８）であって、前記優先度閾値は、前記訓練データ（３８４）に割り当てられた値重みに基づき、前記訓練データ（３８４）は、１つまたは複数のルート基準（２４４）を含むことと、
前記優先度閾値を上回る前記訓練データ（３８４）を使用して前記スケール増加モデル（３２０）を訓練すること（３９０）と、
前記優先度閾値を上回る前記訓練データ（３８４）に基づいて生成された前記三次元パイプレイアウト（２４２）を出力すること（３９２）と、
前記スケール増加モデル（３２０）の有効性を決定すること（３９４）であって、前記有効性は、スコアリングメトリックに基づくことと、
ベクトルルーティングモデル（３８２）を出力することであって、前記ベクトルルーティングモデル（３８２）は、訓練されたモデルであることと
を含む動作を実施させる命令をさらに記憶する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシステム（２０２）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、配管システムに関し、より詳細には、発電システム内で使用するための三次元（３Ｄ）配管ルートの生成のためのシステムおよび方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
産業プラントは、ガス（例えば、蒸気、排気ガス）および／または液体（例えば、水、油、燃料）を含み得る様々な製品を生産し得る。様々な製品の生産には、複雑な配管ルートを含む産業プラント全体の様々な製品の移動が含まれる。複雑な配管ルートの設計、実装、および動作が煩雑であり得ることが現在知られている。複数の要因が、最適化されていない配管ルートにつながる可能性がある産業プラントの設計中に配管ルートのユーザによる再設計の繰り返しの必要性を必要とする可能性があり、それによって設計時間、実装コスト、および／または運用効率を増加させる。したがって、産業プラント（例えば、発電に使用されるプラント）内の配管システムの合理化された設計および実装が必要とされている。
【発明の概要】
【０００３】
当初特許請求された主題の範囲に相応する特定の実施形態が以下に要約される。これらの実施形態は、特許請求された実施形態の範囲を限定するものではなく、むしろ、これらの実施形態は、本主題の可能な形態の概要を提供することのみが意図されている。実際、ここに特許請求された実施形態は、以下に記載される実施形態に類似する場合もあり異なる場合もある様々な形態を包含する場合がある。
【０００４】
特定の実施形態では、配管設計システムは、処理回路と、処理回路によってアクセス可能なメモリであって、メモリは、処理回路によって実行されると、処理回路に、１つまたは複数のルート基準を受信することと、パイプの数を識別することであって、パイプの数は、１つまたは複数のルート基準に基づくこととを含む動作を実施させる命令を記憶するメモリとを含む。動作はまた、ベクトルルートを生成することと、ベクトルルートを記憶することと、制限ゾーンを生成することと、識別された数のパイプの各々についての１つまたは複数のベクトルルートを決定することを含む反復プロセスを実施することとを含む。さらに、配管設計システムはまた、最適化パラメータに基づいて１つまたは複数のベクトルルートに基づいてルート解を最適化し、三次元パイプレイアウトを出力するための命令を含み、三次元パイプレイアウトは、ユーザインターフェースを介して表示のために外部プラットフォームに送信される。
【０００５】
特定の実施形態では、方法は、三次元パイプレイアウトを生成することと、三次元パイプレイアウトを出力することと、三次元パイプレイアウトに基づいて現実世界の配管レイアウトを構築することとを含む。
【０００６】
特定の実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、動作を実施させるプロセッサ実行可能ルーチンを含む。プロセッサは、１つまたは複数のルート基準を受信することと、パイプの数を識別することと、ベクトルルーティングモデルを開始することと、ベクトルルーティングモデルによって形成された１つまたは複数のベクトルルートを生成することとを含む動作を実施する。プロセッサはまた、１つまたは複数のベクトルルートのベクトル方向を監視することと、１つまたは複数のベクトルルートを記憶することと、制限ゾーンを生成することと、反復プロセスを実施することと、１つまたは複数のベクトルルートに基づいてルート解を最適化することと、三次元パイプレイアウトを出力することとを含む動作を実施する。
【０００７】
ここに開示された技法のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して以下の発明を実施するための形態が読まれるとよりよく理解され、添付の図面では、図面全体を通して同様の符号は同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本明細書に記載の実施形態による、産業プラント（例えば、発電用に構成された発電プラント）の一実施形態のブロック図である。
本明細書に記載の実施形態による、配管設計システムのコンピュータシステムの例示的な構成要素のブロック図である。
本明細書に記載の実施形態による３Ｄパイプレイアウトを生産するための方法を含む配管設計システムの一実施形態のフロー図である。
本明細書に記載の実施形態による配管システムのユーザインターフェースの一実施形態を示す図である。
本明細書に記載の実施形態による配管設計システムのベクトルルーティングモデルを訓練するためのスケール増加モデルの一実施形態を示す図である。
本明細書に記載の実施形態による配管設計システムのベクトルルーティングモデルの一実施形態のフロー図である。
本明細書に記載の実施形態による配管設計システムのベクトルルーティングモデルの一実施形態を示す図である。
本明細書に記載の実施形態による配管設計システムのベクトルルーティングモデルのプロセスのフロー図である。
本明細書に記載の実施形態による配管設計システムのプロセスの一実施形態のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここに開示されたシステムおよび方法の１つまたは複数の具体的な実施形態が、以下に記載される。これらの実施形態に関する簡潔な説明を提供するために、実際の実施態様のすべての特徴が本明細書に記載されているわけではない。このような実際の実施態様の開発では、あらゆるエンジニアリングまたは設計プロジェクトと同様に、開発者の特定の目標を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件の遵守など、実施態様に特有の多数の決定を行わなければならないが、これらの制約条件は実施態様ごとに異なり得ることを理解されたい。さらに、このような開発努力は複雑で時間がかかるかもしれないが、それでもなお本開示の利益を有する当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることを理解されたい。
【００１０】
ここに開示された実施形態の様々な実施形態の要素を紹介するときに、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」という冠詞は、１つまたは複数の要素が存在することを意味するものである。「・・・を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「・・・を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「・・・を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であって、列挙された要素以外のさらなる要素が存在してもよいことを意味するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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