[发明专利]一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法，该系统包括：监控监测模块、数据处理模块、模型构建模块、模型评价模块及可视化模块；其中，监控监测模块，用于获取目标物理实体的状态参数；数据处理模块，用于对采集的状态参数进行预处理；模型构建模块，用于对数字孪生模型的构建；模型评价模块，用于对构建的数字孪生模型进行评价；可视化模块，用于将数字孪生模型进行可视化显示。本发明能够准确的表达数字化系统与目标物理实体之间的映射关系，能够给对目标物理实体进行实时监控和预测，从而能够为目标物理实体的运行进行实时管控和优化。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体来说，涉及一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法。

背景技术

数字孪生是一种集成多物理、多尺度、多学科属性，具有实时同步、忠实映射、高保真度特性，能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段。随着数字孪生车间概念的提出，数字孪生在智能制造中的应用潜力得到越来越多的关注。具体来说，数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的能力。

其中，授权专利号为CN109116751B的中国专利公开了一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法，数字化系统包括：相互通信的数据空间子系统和数据门户模块，构成目标物理实体对应的基于数字孪生技术的数字化系统；上述发明能够准确表达与物理实体之间映射关系，且能够明确系统各组成部分以及各部分具体内容定义。但是，数字李生模型作为数字李生体的重要组成部分，从物理实体映射产生，是数据收集处理后的整合，是实现仿真分析、质量控制预测等业务的基础。而数字孪生模型是体系构建的基础和关键，对其有效评价是实现数字孪生的必要手段，现有技术中不能够对数字孪生模型进行有效的评价，从而容易导致难以全面、客观地判断所建数字孪生模型能否满足有效性、直观性、整体性等建模需求，易产生数字孪生模型不可用或不符合建模需求的问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于数字孪生技术的数字化系统及其构建方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种基于数字孪生技术的数字化系统，该系统包括：监控监测模块、数据处理模块、模型构建模块、模型评价模块及可视化模块；

其中，所述监控监测模块，用于获取目标物理实体的状态参数；

所述数据处理模块，用于对采集的所述状态参数进行预处理；

所述模型构建模块，用于对数字孪生模型的构建；

所述模型评价模块，用于对构建的所述数字孪生模型进行评价；

所述可视化模块，用于将所述数字孪生模型进行可视化显示。

进一步的，所述用于获取目标物理实体的状态参数包括以下步骤：

通过多波段相机对所述目标物理实体进行静态数据的采集，所述静态数据包括所述目标物理实体的色彩影响数据和外形尺寸大小；

通过传感器对所述目标物理实体进行动态数据的采集，所述动态数据包括所述目标物理实体的运行参数。

进一步的，所述用于对采集的所述状态参数进行预处理包括以下步骤：

对采集的所述静态数据和所述动态数据进行异常分析并得到异常参数；

将所述异常参数进行清洗删除并得到正常静态数据和正常动态数据。

进一步的，所述用于对数字孪生模型的构建包括以下步骤：