[发明专利]一种基于区块链底层的数字孪生系统

说明书

本发明提供一种基于区块链底层的数字孪生系统，涉及数字孪生技术领域。该基于区块链底层的数字孪生系统，包括实体建模模块、通感互联模块、虚拟孪生模块、预测孪生模块、投影模块、可视化模块、正反馈循环模块、区块链模块与处理器，所述区块链模块通过安全通道与实体建模模块连接，所述虚拟孪生模块与预测孪生模块连接，所述预测孪生模块与正反馈循环模块连接，所述可视化模块与投影模块连接，所述通感互联模块与处理器连接。本发明，该系统可以在数字化的空间中，再造一个与现实物理城市匹配对应的数字孪生模型，通过构建物理与数字克隆的一一对应、协同交互、智能操控的具有高可用、高数据可靠性的复杂系统，使其与物理模型平行运转。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，具体为一种基于区块链底层的数字孪生系统。

背景技术

数字孪生体概念由Grieves在2003年的时候提出来的。在2010年的时候，NASA构建了第一个真正的数字孪生体，即航天飞机的数字孪生体，验证了数字孪生体的巨大作用。Glaessgen和Stargel分析了实现高保真虚拟产品的关键因素。Rios等将数字孪生体的应用从航天飞机推广到普通产品。Lee等进一步将数字孪生体推广到制造系统，Uhlemann等研究了数字孪生体的数据获取方法。

在当前的智慧城市建设与管理过程中，工作人员通常是基于现场数据，在城市建筑物现场判断当前建设进度或管理状态，然而，由于当前的智慧城市复杂程度高，城市建筑内设备众多，室内环境的复杂性等原因，导致现场获取的数据不仅数据量大并且种类繁多，管理人员很难快速准确的基于现场数据准确判断当前的建设进度或管理状态，从而降低了智慧城市建设与管理效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链底层的数字孪生系统，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于区块链底层的数字孪生系统，所述系统包括实体建模模块、通感互联模块、虚拟孪生模块、预测孪生模块、投影模块、可视化模块、正反馈循环模块、区块链模块与处理器，所述区块链模块通过安全通道与实体建模模块连接，所述虚拟孪生模块与预测孪生模块连接，所述预测孪生模块与正反馈循环模块连接，所述可视化模块与投影模块连接，所述通感互联模块与处理器连接，所述实体建模模块分别与预测孪生模块和可视化模块连接，所述处理器通过安全通道与区块链模块连接；

所述实体建模模块通过建模的方式把现实中的物理城市实体建立起数字克隆体，并可根据模拟、预测、解决方案等实际问题的不同，选择宏观建模或者微观建模；

所述通感互联模块用于连接现实中的数据中心、物联网、传感器、促动器、城市大脑等，通过数据归并、数据综采等方式联通所有现实中的数据并且与数字克隆体中完成互联互通；

所述虚拟孪生模块用于把现实中所有的智慧数据，在虚拟空间完成映射，基于区块链技术用于保障孪生数据的安全可靠，全流程数据可溯源、可审计、防篡改、保障输入数据的真实性、可追溯性，建立起全生命周期的可信虚拟孪生模型；

所述预测孪生模块基于大数据、人工智能等技术在数字克隆中做模拟、仿真以及预测，生成预测结果；

所述投影模块基于可信数据的学习、模拟、预测的结果建立数学模型、优化决策、数据以及流程管控，在数字克隆体中取得更佳结果投影回现实的传感器、促动器以及数据中心等；

所述正反馈循环模块用于不断累积数据，完善现实中的全流程体系，达成正反馈循环。