一种基于数字孪生的结构在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的结构在线监测系统及方法，包括数据采集硬件、E‑twin物联网平台、数字孪生体构建与管理模块和三维展示模块。数据采集硬件主要包含嵌入式单片机和通讯模组，能够感知外界的状态变化，并将数据转发给物联网平台；物联网平台能够实现采集设备的集中管理，是真实设备与数字孪生体沟通的桥梁；数字孪生体主要包含高精度的三维模型和数值仿真算法，最后将结果数据传给web前端实现可视化。整体方案深度集成了物联网、人工智能算法和数字孪生技术，有效的解决了真实设备与数值孪生体相互割裂的弊端，实现了高温高压、冲击等特殊场景的状态采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息，具体为一种基于数字孪生的结构在线监测系统及方法。

技术介绍

1、数字孪生的主要概念为：利用物理模型、物联网以及数据科学等技术，在虚拟空间中对实体装备进行映射，该技术作为物理世界与数字世界沟通的桥梁，能够帮助决策者理解和利用复杂系统，广泛应用于航空航天、工业装备以及教育等领域。调研发现，航空发动机在研制过程中需要进行大量实验，工程技术人员很难找到适合的传感器直接测量航空发动机内的温度；高超声速飞行器涉及热力耦合相关的基础问题，试验阶段需要采用高温应变片，大部分的实验耗材需要从国外进口，价格十分昂贵。

2、通过数字孪生技术，可以搭建真实设备和数字孪生体之间的桥梁，帮助工程师精准地模拟和预测设备的运行状态，提高生产效率和安全性。调研发现，数字孪生作为热门的技术前沿方向，吸引了国内外众多研究学者的兴趣。然而，由于数字孪生涉及的学科非常广，不同领域人才关注的重点具有显著差异。

3、力学领域的研究学者从有限元仿真的角度去理解数字孪生，将传感器采集的数据作为边界条件输入到有限元模型，真实再现设备的运行状态。这种方法具有几个致命本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的结构在线监测系统及方法，其特征在于，整体系统主要包含：数据采集硬件、E-twin物联网平台、数字孪生体构建与管理模块和三维展示模块：

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的高精度模拟信号采集板卡包含电源模块、主控芯片以及AD转化电路；

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的数据采集硬件具备低功耗的特性；

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的E-twin物联网平台采用TDengine数据库；所述的E-twi...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的结构在线监测系统及方法，其特征在于，整体系统主要包含：数据采集硬件、e-twin物联网平台、数字孪生体构建与管理模块和三维展示模块：

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的高精度模拟信号采集板卡包含电源模块、主控芯片以及ad转化电路；

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的数据采集硬件具备低功耗的特性；

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，所述的e-twin物联网平台采用tdengine数据库；所述的e-twin物联网平台选用minio进行大规模结构化数据存储。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的结构在线监测系统与方法，其特征在于，数据采集硬件模...

【专利技术属性】
技术研发人员：马远良，韩金池，王钊为，杨磊，陈鹏，
申请(专利权)人：北京联远智维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：