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304
unilabos/compile/stir_protocol.py
View File

@@ -1,6 +1,7 @@
from typing import List, Dict, Any
from typing import List, Dict, Any, Union
import networkx as nx
import logging
import re
logger = logging.getLogger(__name__)
@@ -9,6 +10,173 @@ def debug_print(message):
print(f"[STIR] {message}", flush=True)
logger.info(f"[STIR] {message}")
def parse_time_spec(time_spec: str) -> float:
"""
解析时间规格字符串为秒数
Args:
time_spec: 时间规格字符串（如 "several minutes", "overnight", "few hours"）
Returns:
float: 时间（秒）
"""
if not time_spec:
return 0.0
time_spec = time_spec.lower().strip()
# 预定义的时间规格映射
time_spec_map = {
# 几分钟
"several minutes": 5.0 * 60, # 5分钟
"few minutes": 3.0 * 60, # 3分钟
"couple of minutes": 2.0 * 60, # 2分钟
"a few minutes": 3.0 * 60, # 3分钟
"some minutes": 5.0 * 60, # 5分钟
# 几小时
"several hours": 3.0 * 3600, # 3小时
"few hours": 2.0 * 3600, # 2小时
"couple of hours": 2.0 * 3600, # 2小时
"a few hours": 3.0 * 3600, # 3小时
"some hours": 4.0 * 3600, # 4小时
# 特殊时间
"overnight": 12.0 * 3600, # 12小时
"over night": 12.0 * 3600, # 12小时
"morning": 4.0 * 3600, # 4小时
"afternoon": 6.0 * 3600, # 6小时
"evening": 4.0 * 3600, # 4小时
# 短时间
"briefly": 30.0, # 30秒
"momentarily": 10.0, # 10秒
"quickly": 60.0, # 1分钟
"slowly": 10.0 * 60, # 10分钟
# 长时间
"extended": 6.0 * 3600, # 6小时
"prolonged": 8.0 * 3600, # 8小时
"extensively": 12.0 * 3600, # 12小时
}
# 直接匹配
if time_spec in time_spec_map:
result = time_spec_map[time_spec]
debug_print(f"时间规格解析: '{time_spec}' → {result/60:.1f}分钟")
return result
# 模糊匹配
for spec, value in time_spec_map.items():
if spec in time_spec or time_spec in spec:
result = value
debug_print(f"时间规格模糊匹配: '{time_spec}' → '{spec}' → {result/60:.1f}分钟")
return result
# 如果无法识别，返回默认值
default_time = 5.0 * 60 # 5分钟
debug_print(f"⚠️ 无法识别时间规格: '{time_spec}'，使用默认值: {default_time/60:.1f}分钟")
return default_time
def parse_time_string(time_str: str) -> float:
"""
解析时间字符串为秒数，支持多种单位
Args:
time_str: 时间字符串（如 "0.5 h", "30 min", "120 s", "2.5"）
Returns:
float: 时间（秒）
"""
if not time_str:
return 0.0
# 如果是纯数字，默认单位为秒
try:
return float(time_str)
except ValueError:
pass
# 清理字符串
time_str = time_str.lower().strip()
# 使用正则表达式匹配数字和单位
pattern = r'(\d+\.?\d*)\s*([a-z]*)'
match = re.match(pattern, time_str)
if not match:
debug_print(f"⚠️ 无法解析时间字符串: '{time_str}'，使用默认值: 60秒")
return 60.0
value = float(match.group(1))
unit = match.group(2)
# 单位转换映射
unit_map = {
# 秒
's': 1.0,
'sec': 1.0,
'second': 1.0,
'seconds': 1.0,
# 分钟
'm': 60.0,
'min': 60.0,
'mins': 60.0,
'minute': 60.0,
'minutes': 60.0,
# 小时
'h': 3600.0,
'hr': 3600.0,
'hrs': 3600.0,
'hour': 3600.0,
'hours': 3600.0,
# 天
'd': 86400.0,
'day': 86400.0,
'days': 86400.0,
# 如果没有单位，默认为秒
'': 1.0,
}
multiplier = unit_map.get(unit, 1.0)
result = value * multiplier
debug_print(f"时间字符串解析: '{time_str}' → {value} {unit or 'seconds'} → {result}秒")
return result
def parse_time_input(time_input: Union[str, float, int], time_spec: str = "") -> float:
"""
统一的时间输入解析函数
Args:
time_input: 时间输入（可以是字符串、浮点数或整数）
time_spec: 时间规格字符串（优先级高于time_input）
Returns:
float: 时间（秒）
"""
# 优先处理 time_spec
if time_spec:
return parse_time_spec(time_spec)
# 处理 time_input
if isinstance(time_input, (int, float)):
# 数字默认单位为秒
result = float(time_input)
debug_print(f"数字时间输入: {time_input} → {result}秒")
return result
if isinstance(time_input, str):
return parse_time_string(time_input)
# 默认值
debug_print(f"⚠️ 无法处理时间输入: {time_input}，使用默认值: 60秒")
return 60.0
def find_connected_stirrer(G: nx.DiGraph, vessel: str = None) -> str:
"""
查找与指定容器相连的搅拌设备，或查找可用的搅拌设备
@@ -43,18 +211,25 @@ def find_connected_stirrer(G: nx.DiGraph, vessel: str = None) -> str:
def generate_stir_protocol(
G: nx.DiGraph,
vessel: str,
stir_time: float = 300.0,
time: Union[str, float, int] = 300.0,
stir_time: Union[str, float, int] = 0.0,
time_spec: str = "",
event: str = "",
stir_speed: float = 200.0,
settling_time: float = 60.0,
**kwargs # 🔧 接受额外参数，增强兼容性
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""
生成搅拌操作的协议序列 - 定时搅拌 + 沉降
支持 time 和 stir_time 参数统一处理
Args:
G: 设备图
vessel: 搅拌容器名称（必需）
stir_time: 搅拌时间 (秒)，默认300s
time: 搅拌时间（支持多种格式）
stir_time: 搅拌时间（与time等效）
time_spec: 时间规格（优先级最高）
event: 事件标识
stir_speed: 搅拌速度 (RPM)，默认200 RPM
settling_time: 沉降时间 (秒)，默认60s
**kwargs: 其他参数（兼容性）
@@ -67,9 +242,12 @@ def generate_stir_protocol(
debug_print("开始生成搅拌协议")
debug_print(f"输入参数:")
debug_print(f" - vessel: {vessel}")
debug_print(f" - stir_time: {stir_time}s ({stir_time/60:.1f}分钟)")
debug_print(f" - stir_speed: {stir_speed} RPM")
debug_print(f" - settling_time: {settling_time}s ({settling_time/60:.1f}分钟)")
debug_print(f" - time: {time}")
debug_print(f" - stir_time: {stir_time}")
debug_print(f" - time_spec: {time_spec}")
debug_print(f" - event: {event}")
debug_print(f" - stir_speed: {stir_speed}")
debug_print(f" - settling_time: {settling_time}")
debug_print(f" - 其他参数: {kwargs}")
debug_print("=" * 50)
@@ -85,13 +263,29 @@ def generate_stir_protocol(
if vessel not in G.nodes():
raise ValueError(f"容器 '{vessel}' 不存在于系统中")
debug_print(f"✅ 参数验证通过")
# === 时间处理（统一 time 和 stir_time）===
debug_print("步骤2: 时间处理...")
# 确定实际使用的时间值
actual_time_input = stir_time if stir_time else time
# 解析时间
parsed_time = parse_time_input(actual_time_input, time_spec)
debug_print(f"时间解析结果:")
debug_print(f" - 原始输入: time={time}, stir_time={stir_time}")
debug_print(f" - 时间规格: {time_spec}")
debug_print(f" - 最终时间: {parsed_time}秒 ({parsed_time/60:.1f}分钟)")
# 修正参数范围
if stir_time < 0:
debug_print(f"搅拌时间 {stir_time}s 无效，修正为 300s")
stir_time = 300.0
elif stir_time > 7200:
debug_print(f"搅拌时间 {stir_time}s 过长，修正为 3600s")
stir_time = 3600.0
if parsed_time < 0:
debug_print(f"搅拌时间 {parsed_time}s 无效，修正为 300s")
parsed_time = 300.0
elif parsed_time > 7200:
debug_print(f"搅拌时间 {parsed_time}s 过长，修正为 3600s")
parsed_time = 3600.0
if stir_speed < 10.0:
debug_print(f"搅拌速度 {stir_speed} RPM 过低，修正为 100 RPM")
@@ -107,10 +301,8 @@ def generate_stir_protocol(
debug_print(f"沉降时间 {settling_time}s 过长，修正为 600s")
settling_time = 600.0
debug_print(f"✅ 参数验证通过")
# === 查找搅拌设备 ===
debug_print("步骤2: 查找搅拌设备...")
debug_print("步骤3: 查找搅拌设备...")
try:
stirrer_id = find_connected_stirrer(G, vessel)
@@ -121,16 +313,25 @@ def generate_stir_protocol(
raise ValueError(f"无法找到搅拌设备: {str(e)}")
# === 执行搅拌操作 ===
debug_print("步骤3: 执行搅拌操作...")
debug_print("步骤4: 执行搅拌操作...")
# 构建搅拌动作参数
stir_kwargs = {
"vessel": vessel,
"time": str(time), # 保持原始字符串格式
"event": event,
"time_spec": time_spec,
"stir_time": parsed_time, # 解析后的时间（秒）
"stir_speed": stir_speed,
"settling_time": settling_time
}
debug_print(f"搅拌参数: {stir_kwargs}")
stir_action = {
"device_id": stirrer_id,
"action_name": "stir",
"action_kwargs": {
"stir_time": stir_time,
"stir_speed": stir_speed,
"settling_time": settling_time
}
"action_kwargs": stir_kwargs
}
action_sequence.append(stir_action)
@@ -140,7 +341,7 @@ def generate_stir_protocol(
debug_print(f"搅拌协议生成完成")
debug_print(f"总动作数: {len(action_sequence)}")
debug_print(f"搅拌容器: {vessel}")
debug_print(f"搅拌参数: {stir_speed} RPM, {stir_time}s, 沉降 {settling_time}s")
debug_print(f"搅拌参数: {stir_speed} RPM, {parsed_time}s, 沉降 {settling_time}s")
debug_print("=" * 50)
return action_sequence
@@ -150,7 +351,7 @@ def generate_start_stir_protocol(
vessel: str,
stir_speed: float = 200.0,
purpose: str = "",
**kwargs # 🔧 接受额外参数，增强兼容性
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""
生成开始搅拌操作的协议序列 - 持续搅拌
@@ -237,7 +438,7 @@ def generate_start_stir_protocol(
def generate_stop_stir_protocol(
G: nx.DiGraph,
vessel: str,
**kwargs # 🔧 接受额外参数，增强兼容性
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""
生成停止搅拌操作的协议序列
@@ -304,56 +505,3 @@ def generate_stop_stir_protocol(
debug_print("=" * 50)
return action_sequence
# === 便捷函数 ===
def generate_fast_stir_protocol(
G: nx.DiGraph,
vessel: str,
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""快速搅拌：高速短时间"""
return generate_stir_protocol(
G, vessel,
stir_time=300.0,
stir_speed=800.0,
settling_time=60.0,
**kwargs
)
def generate_gentle_stir_protocol(
G: nx.DiGraph,
vessel: str,
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""温和搅拌：低速长时间"""
return generate_stir_protocol(
G, vessel,
stir_time=900.0,
stir_speed=150.0,
settling_time=120.0,
**kwargs
)
def generate_thorough_stir_protocol(
G: nx.DiGraph,
vessel: str,
**kwargs
) -> List[Dict[str, Any]]:
"""彻底搅拌：中速长时间"""
return generate_stir_protocol(
G, vessel,
stir_time=1800.0,
stir_speed=400.0,
settling_time=300.0,
**kwargs
)
# 测试函数
def test_stir_protocol():
"""测试搅拌协议"""
debug_print("=== STIR PROTOCOL 测试 ===")
debug_print("✅ 测试完成")
if __name__ == "__main__":
test_stir_protocol()