[发明专利]一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统

权利要求书

1.一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，包括数据存储系统、数据采集系统、数据孪生系统和交互监测管理系统；

所述数据孪生系统分别与数据存储系统、数据采集系统和交互监测管理系统通信连接；所述数据存储系统和数据采集系统通信连接；所述数据存储系统和交互监测管理系统通信连接；

所述数据存储系统用于存储各类工业设备的相关信息；所述相关信息包括设备物理信息、设备基础信息、设备磨损量信息和设备实时运行信息；

所述数据采集系统用于实时采集各级各类工业设备的设备实时运行信息，并传输至数据孪生系统中；

所述数据孪生系统用于根据所述数据存储系统中的各类工业设备的相关信息对各级各类工业设备进行虚拟仿真，构建虚拟工厂孪生体，同时根据所述数据采集系统采集到的信息对虚拟工厂孪生体进行动态更新；

所述交互监测管理系统用于根据所述虚拟工厂孪生体对各级各类工业设备进行可视化数据监测和动态管理。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据存储系统包括设备物理数据库和设备信息数据库；所述设备物理数据库用于存储各级各类工业设备的设备物理信息；所述设备物理信息包括设备几何结构、设备材料属性、外观颜色、体积重量和结构尺寸；所述设备信息数据库用于存储各级各类工业设备的设备基础信息；所述设备基础信息包括设备用途、设备品牌、设备型号、设备编号和设备使用厂间。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据孪生系统包括仿真构建模块和虚拟孪生体模块；所述仿真构建模块用于根据所述设备物理信息和设备基础信息，并基于三维仿真技术对所述各级各类工业设备进行虚拟仿真，形成虚拟工厂孪生体；所述虚拟孪生体模块用于演示所述虚拟工厂孪生体。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据采集系统包括网络监控子系统、SCADA子系统、MES子系统和数据处理子系统；所述网络监控子系统、SCADA子系统、MES子系统用于采集所述各级各类设备的设备实时运行信息；所述数据处理子系统用于对所述设备实时运行信息进行数据清洗、数据去噪、数据缺失值修复和数据格式统一处理，并输送至数字孪生系统中。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据孪生系统还包括模型更新模块，所述模型更新模块用于根据所述设备实时运行信息对所述虚拟工厂孪生体进行动态化更新；所述可视化监测模块用于对动态化更新的虚拟工厂孪生体进行数据监测和三维演示，以便实现管理人员实现对物理设备实体的实时动态化的三维监测。

6.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据存储系统还包括设备磨损数据库，所述设备磨损数据库用于存储所述设备磨损量信息；所述设备磨损量信息是指所述各级各类设备的磨损区间，该磨损区间定义了各级各类设备使用寿命。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的孪生系统，其特征在于，所述数据孪生系统还包括模型实验模块，所述模型实验模块用于根据各级各类设备的磨损区间和设备实时运行信息对虚拟工厂孪生体中的各级各类设备进行虚拟实验，获取各级各类设备的虚拟实验数据；所述交互监测管理系统还包括监测评估模块、设备控制模块和设备管理模块，所述监测评估模块评估用于根据所述各级各类设备的虚拟实验数据对各级各类设备使用寿命进行评估，生成各级各类设备评估报告；所述设备控制模块根据用于所述各级各类设备评估报告对各级各类设备进行过程控制；所述设备管理模块根据所述各级各类设备评估报告对各级各类设备进行设备管理。