[发明专利]对液压系统进行数字孪生的系统

权利要求书

1.一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于，包括液压系统数字孪生管理终端、用于与液压系统连接的边缘侧检测器以及液压系统数字孪生云端，所述液压系统数字孪生管理终端与边缘侧检测器连接，所述液压系统数字孪生管理终端以及边缘侧检测器通过网络与液压系统数字孪生云端连接；

所述液压系统数字孪生管理终端安装有液压系统数字孪生管理软件，所述管理软件包括：

数字元件构建单元，用于供用户从预设的元件库选取元件模型，并对该元件模型的属性和参数进行设置，所述元件包括基本液压元件、传感器元件以及智能装置元件；

数字液压系统模型搭建单元，用于通过由所述数字元件构建单元构建的数字元件搭建数字液压系统模型；

映射配置单元，用于供用户配置配置信息，所述配置信息包括实际元件与数字元件的一一对应关系和逻辑、实际元件在液压系统中的位置、传感器信号与实际值的对应关系以及检测信号与所述边缘侧检测器的检测信号接收通道的一一对应关系，所述检测信号包括传感器信号以及总线信号；

第一数据收发单元，用于将搭建的数字液压系统模型和所述配置信息发送给边缘侧检测器、接收来自边缘侧检测器的检测数据、将关键参数发送给边缘侧检测器以及将数字液压系统模型、配置信息和关键参数发送给云端；

关键参数计算单元，用于根据来自边缘侧检测器的检测数据对数字液压系统模型各元件模型的关键参数进行计算；

所述边缘侧检测器安装有边缘侧程序，所述边缘侧程序包括：

第二数据收发单元，用于接收来自所述液压系统数字孪生管理终端的配置信息、将各检测数据发送给液压系统数字孪生管理终端、接收来自所述液压系统数字孪生管理终端的关键参数以及实时将各实测数据发送给所述云端；

检测信号采集单元，用于根据所述配置信息通过相应的检测信号接收通道从液压系统实时采集各检测信号；

映射实施单元，用于根据所述配置信息将所述各检测信号与相应的数字元件对应；

边缘侧数据计算单元，用于根据所述配置信息将当前采集到的各检测信号转换为相应的实际值，形成所述检测数据，并根据所述关键参数、各检测数据以及各元件模型实时算出各元件的实测数据；

所述云端安装有云端管理程序，所述云端管理程序包括：

第三数据收发单元，用于接收来自所述液压系统数字孪生管理终端的数字液压系统模型、配置信息和关键参数以及用于实时接收来自所述边缘侧检测器的各实测数据；

液压数字系统管理单元，用于存储数字液压系统模型、配置信息和关键参数、对相应的液压系统进行云端注册以及动态运行数字液压系统；

评估与预测单元，用于根据各实测数据对相应液压系统的运行状况进行评估以及对相应液压系统的寿命进行预测。

2.根据权利要求1所述的一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于，所述管理软件还包括离线仿真单元，用于对数字液压系统模型进行离线仿真以供用户调试元件模型的属性和参数。

3.根据权利要求2所述的一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于，所述边缘侧检测器包括控制模块、用于形成多个检测信号接收通道的多个检测信号接收模块、数据存储模块、网络模块以及调试模块，所述控制模块与所述多个检测信号接收模块、数据存储模块、网络模块以及调试模块连接，所述多个检测信号接收模块以及网络模块均与所述数据存储模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于，所述多个检测信号接收模块采用ADC模块、I O模块、总线模块、RS485模块以及RS232模块。

5.根据权利要求4所述的一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于，所述边缘侧数据计算单元，还用于：

将所述实测数据与相应的阈值范围进行比对，若超出所述阈值范围，则通过所述第二数据收发单元向所述云端进行报警。

6.根据权利要求5所述的一种对液压系统进行数字孪生的系统，其特征在于,所述边缘侧程序还包括实测数据短期存储单元，用于对实测数据进行短期存储。