一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统及方法技术方案

技术编号:44294897 阅读:30 留言:0更新日期:2025-02-18 20:15
本发明专利技术公开了一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统及方法。本发明专利技术中,数字孪生模型构建为系统提供了一个高度逼真的虚拟副本,这个副本能够实时反映实际装备的状态和行为。通过模型设计子模块的参数定义、结构建模和行为建模,系统可以创建一个精确的装备模型,这个模型不仅包含了装备的物理特性,还能模拟其在不同工况下的表现。这样的模型使得系统在不需要直接干预实际装备的情况下,就能进行各种仿真实验和分析,大大降低了测试和验证的成本。同时,模型仿真子模块的环境适应性评估能够预测装备在不同工作环境下的性能,帮助企业在装备部署前就能识别潜在的问题,从而避免昂贵的现场调整和维修。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于装备器材管理,具体为一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统及方法


技术介绍

1、随着工业4.0时代的到来,装备器材的管理和维护变得越来越复杂,对实时性、准确性和智能化的要求也越来越高。现有的装备管理系统中,虽然有一些已经开始采用传感器技术和数据处理算法,但这些系统往往只能提供装备的静态信息或简单的报警功能,缺乏对装备全生命周期的动态管理和深层次分析。此外,这些系统在数据传输的实时性、数据处理的有效性以及用户交互的便捷性方面还存在一定的不足。数字孪生技术作为一种新兴的虚拟仿真技术,已经在产品设计、制造和运维等领域展现出了巨大的潜力。数字孪生技术通过创建现实世界中的实体对象在虚拟空间中的镜像模型,实现对实体对象的全生命周期管理。

2、但是目前将数字孪生技术应用于装备器材管理领域的系统尚不成熟,尤其是在模型的精确构建、实时更新和用户交互方面,仍存在许多技术难题需要解决。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于:为了解决上述提出的问题,提供一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统及方法。...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述系统包括:数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数字孪生模型模块、应用服务层模块和用户界面层模块;

2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述数据采集模块是系统的感知层,负责从现实世界中的装备器材上收集关键数据;包括传感器数据采集、工况数据获取和环境数据监测;使用过程中首先,传感器数据采集单元通过安装在装备上的各类传感器实时监测装备的运行状态;工况数据获取单元收集装备的操作数据,包括启停时间、工作模式;最后,环境数据监测单元采集装备所处环境的信息,包括温度、湿度、振动;这些数据...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述系统包括:数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数字孪生模型模块、应用服务层模块和用户界面层模块;

2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述数据采集模块是系统的感知层,负责从现实世界中的装备器材上收集关键数据;包括传感器数据采集、工况数据获取和环境数据监测;使用过程中首先,传感器数据采集单元通过安装在装备上的各类传感器实时监测装备的运行状态;工况数据获取单元收集装备的操作数据,包括启停时间、工作模式;最后,环境数据监测单元采集装备所处环境的信息,包括温度、湿度、振动;这些数据通过预设的采样频率和协议被收集,并暂时存储在本地缓存中,待传输至下一阶段;

3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述数据处理模块是系统的数据处理中心,负责对传输过来的数据进行处理和分析;包括数据预处理、数据清洗、数据存储和数据挖掘;使用过程中数据预处理单元对原始数据进行初步处理,包括时间同步、单位转换;数据清洗单元去除无效、错误或重复的数据,提高数据质量;数据存储单元将清洗后的数据存储在数据库中,以便于长期保存和快速检索;数据挖掘单元则通过算法分析数据,提取有价值的信息和知识,为数字孪生模型提供支持。

4.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述模型设计子模块是数字孪生模型构建的起点,它负责定义和构建数字孪生模型的基本框架;具体内容主要包括参数定义、结构建模和行为建模三个部分;使用过程中首先,参数定义单元通过用户输入或自动获取的方式,设定模型的初始参数,包括尺寸、材料属性、物理特性;接着,结构建模单元利用这些参数在虚拟环境中构建装备的三维结构模型,包括几何形状和组件布局;最后,行为建模单元定义模型的行为逻辑,包括运动学、动力学和热力学响应;这个过程中,模型设计子模块会使用专业的cad工具和建模软件,确保模型的精确性和真实性;

5.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的装备器材管理系统,其特征在于:所述模型验证子模块是确保数字孪生模型准确性的关键环节;包括数据对比和参数校准;使用过程中数据对比单元将模型仿真子模块输出的仿真数据与实际采集的数据进行对比,通过统计分析方法评估模型的准确性;参数校准单元则根据数据对比的结果,对模型设计子模块中的参数进行微调,以减少仿真与实际...

【专利技术属性】
技术研发人员:王仁杰冯冰冰裴超凡
申请(专利权)人:北京杰山科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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