基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法，数字化系统包括：相互通信的数据空间子系统和数据门户模块，数据空间子系统和数据门户模块作为一个整体，构成目标物理实体对应的基于数字孪生技术的数字化系统；数据空间子系统与目标物理实体之间为映射关系，且数据空间子系统用于存储目标物理实体的描述信息、知识集合和全生命周期过程中的全部类别的数据；数据门户模块用于为数据空间子系统与外部系统之间的信息交互提供通信接口，外部系统包含有目标物理实体及其他数字化系统和/或信息系统。本发明专利技术能够准确表达与物理实体之间映射关系，且能够明确系统各组成部分以及各部分具体内容定义，进而提供了数字孪生技术的应用标准。

Digital system based on digital twin technology and its construction method

The invention provides a digital system based on digital twin technology and its construction method. The digital system includes data space subsystem and data portal module for mutual communication, data space subsystem and data portal module as a whole, constituting a digital system based on digital twin technology corresponding to the physical entity of the target, data space subsystem and target physics. Entities are mapping relationships, and data space subsystems are used to store descriptive information, knowledge sets and all kinds of data in the whole life cycle of the target physical entity; data portal module is used to provide communication interface for information interaction between the data space subsystem and the external system, which includes the target physical entity and other digital systems and/or information. System. The invention can accurately express the mapping relationship with physical entities, and can clearly define each component of the system and the specific content of each part, thereby providing the application standard of digital twin technology.

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法
本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法。
技术介绍
数字孪生的概念雏形由美国密歇根大学的Grieves教授于2003年首次提出，逐步发展与完善，其概念模型于2011年被提出，包括物理空间的实体产品、虚拟空间的虚拟产品以及两者之间的数据和信息交互接口。数字孪生的定义为充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，反映了相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是以数字化方式在虚拟空间创建物理实体的实时镜像，是物理实体在虚拟空间的仿真模型，通过物理实体和数字双胞胎之间进行数据和信息交互完成对物理实体的完整和精确的数字化描述，可用于对物理实体在物理环境中的行为和状态进行模拟、监控、诊断、预测和控制。现有技术中，数字孪生概念模型的提出者在2011年提出其三维结构，包括物理空间的实体模型和虚拟空间的虚拟模型，且之间的数据和信息交互。三维结构模型是数字孪生的基础模型，构建核心是虚拟模型和物理空间与虚拟空间的数据连接。部署时的关键问题是两者之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字孪生技术的数字化系统，其特征在于，所述数字化系统包括：相互通信的数据空间子系统和数据门户模块，数据空间子系统和数据门户模块作为一个整体，构成目标物理实体对应的基于数字孪生技术的数字化系统；所述数据空间子系统与目标物理实体之间为映射关系，且该数据空间子系统用于存储所述目标物理实体的描述信息、知识集合以及全生命周期过程中的全部类别的数据；所述数据门户模块用于为所述数据空间子系统与外部系统之间的信息交互提供通信接口，其中，所述外部系统中包含有所述目标物理实体，还包含有其他物理实体对应的数字化系统和/或信息系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的数字化系统，其特征在于，所述数字化系统包括：相互通信的数据空间子系统和数据门户模块，数据空间子系统和数据门户模块作为一个整体，构成目标物理实体对应的基于数字孪生技术的数字化系统；所述数据空间子系统与目标物理实体之间为映射关系，且该数据空间子系统用于存储所述目标物理实体的描述信息、知识集合以及全生命周期过程中的全部类别的数据；所述数据门户模块用于为所述数据空间子系统与外部系统之间的信息交互提供通信接口，其中，所述外部系统中包含有所述目标物理实体，还包含有其他物理实体对应的数字化系统和/或信息系统。2.根据权利要求1所述的数字化系统，其特征在于，所述数据空间子系统包括：相互通信的本体模块、知识体模块和数据体模块，且所述本体模块、知识体模块、数据体模块和数据门户模块作为一个整体，构成目标物理实体对应的基于数字孪生技术的数字化系统；所述本体模块用于存储目标物理实体的功能、性能和物理特性的描述信息，并分别向知识体模块、数据体模块和数据门户模块提供目标物理实体的功能、性能和物理特性的描述信息；所述知识体模块用于存储以聚合体的形式表示的目标物理实体对应的知识集合；所述数据体模块用于存储和管理由所述本体模块和所述知识体模块中的数据组成的所述目标物理实体的全生命周期过程中的全部类别的数据。3.根据权利要求2所述的数字化系统，其特征在于，所述本体模块包括：分类单元、构件单元和联系单元；所述分类单元用于对所述物理实体及该物理实体的从属部件的描述信息进行分类，并存储分类信息；所述构件单元用于存储描述所述目标物理实体的组成部分以及各组成部分的参数，其中，所述组成部分的参数包括材料数据、几何尺寸数据和功能数据；所述联系单元用于存储所述目标物理实体中各个组成部分之间的对应关系，其中，所述对应关系包括各个组成部分之间的内部关系和所述目标物理实体作为一个整体的外部关系。4.根据权利要求2所述的数字化系统，其特征在于，所述知识体模块包括：知识模型单元和资料单元；所述知识模型单元用于反映所述目标物理实体的知识结构，包括结构仿真模型、电磁模型、动力学模型、热力学模型、材料状态演化模型、应力分析模型和疲劳损伤模型中的一种或任意组合；所述资料单元用于以结构数据或非结构数据的形式对所述目标物理实体的知识结构进行描述，包括文档、多媒体文件和程序中的一种或任意组合。5.根据权利要求2所述的数字化系统，其特征在于，所述数据体模块用于以数据体的形式对所述目标物理实体的全生命周期内的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宗敏，康鹏举，吕红红，骆虎，
申请(专利权)人：西安西电电气研究院有限责任公司，中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61