[发明专利]一种数字孪生系统

权利要求书

1.一种数字孪生系统，包括物理实体、虚拟实体，所述物理实体通过连接与所述虚拟实体信号相连，其特征在于：包括孪生数据、服务模块，所述孪生数据、服务模块、物理实体、虚拟实体通过连接相互连通形成一个整体，表达函数如式(1)所示：

M_DT＝(PE,VE,Ss,DD,CN) (1)

式中：PE表示物理实体，VE表示虚拟实体，所述虚拟实体用于从多维度、多空间尺度、及多时间尺度对物理实体进行刻画和描述；Ss表示服务，DD表示孪生数据，CN表示各组成部分间的连接，所述连接用于物理实体、虚拟实体、服务及数据之间的普适工业互联，所述连接用于实现虚实实时互联与融合。

2.权利要求1所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述服务包括功能性服务和业务性服务，所述功能性服务为所述业务性服务提供运行支撑；所述服务用于对数字孪生应用过程中所需各类数据、模型、算法、仿真、结果进行服务化封装。

3.权利要求2所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述功能性服务包括：①面向VE提供的模型管理服务，包括建模仿真服务、模型组装与融合服务、模型VVA服务、模型一致性分析服务；②面向DD提供的数据管理与处理服务，包括数据存储、封装、清洗、关联、挖掘、融合服务；③面向CN提供的综合连接服务，包括数据采集服务、感知接入服务、数据传输服务、协议服务、接口服务。

4.权利要求2所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述业务性服务包括：①面向终端现场操作人员的操作指导服务，包括虚拟装配服务、设备维修维护服务、工艺培训服务；②面向专业技术人员的专业化技术服务，包括能耗多层次多阶段仿真评估服务、设备控制策略自适应服务、动态优化调度服务、动态过程仿真服务；③面向管理决策人员的智能决策服务，包括需求分析服务、风险评估服务、趋势预测服务；④面向终端用户的产品服务，包括用户功能体验服务、虚拟培训服务、远程维修服务。

5.权利要求2所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述孪生数据

DD包括PE数据(D_p)，VE数据(D_v)，Ss数据(D_s)，知识数据(D_k)，及融合衍生数据(D_f)，如式(2)所示：

DD＝(D_p,D_v,D_s,D_k,D_f) (2)。

6.权利要求5所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述D_p包括PE规格、功能、性能、关系的物理要素属性数据与反映PE运行状况、实时性能、环境参数、突发扰动的动态过程数据，D_p通过包括传感器、嵌入式系统、数据采集卡进行采集。

7.权利要求5所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述D_v包括VE相关数据，包括几何模型相关数据、物理模型相关数据、行为模型相关数据、规则模型相关数据；所述几何模型相关数据包括几何尺寸、装配关系、位置；所述物理模型相关数据包括材料属性、载荷、特征；所述行为模型相关数据包括驱动因素、环境扰动、运行机制；所述规则模型相关数据包括约束、规则、关联关系；所述D_v包括基于几何模型相关数据、包括物理模型相关数据、行为模型相关数据、规则模型开展的过程仿真、行为仿真、过程验证、评估、分析、预测的仿真数据。

8.权利要求5所述的一种数字孪生系统，其特征在于：所述D_s包括功能性服务相关数据和业务性服务相关数据，所述功能性服务相关数据包括算法、模型、数据处理方法，所述业务性服务相关数据包括企业管理数据，生产管理数据，产品管理数据、市场分析数据。