[发明专利]管道数字孪生体的构建方法、系统、存储介质和电子设备

说明书

本发明公开了一种管道数字孪生体的构建方法、系统、存储介质和电子设备，所述方法包括：获取目标管道的管道静态数据和管道动态数据，并对所述管道静态数据和所述管道动态数据进行数据提取与整合处理，得到标准管道数据；基于所述标准管道数据，构建所述目标管道的第一数字孪生体模型；对所述第一数字孪生体模型进行轻量化处理，得到所述目标管道的目标数字孪生体模型。本发明通过构建轻量化的管道数字孪生体，对数据采集的标准进行了规范，提高了数据的质量；同时增加了模型的适用性并提高数字孪生体模型的显示效率。

背景技术

当前，数字孪生技术被工业界和学术界广泛关注和研究。传统管道建设为串行设计，按照可行性研究、初步设计、施工图依次进行，虽然主流管道设计大多已经采用三维设计方案，但三维模型通常是静态的，对设计人员经验依赖性较强，利用率不高，对管道系统全局性考虑较少。同时管网运行灵活性显著提高，网络化运行模式使得管道间相互影响日趋复杂，管网集中调控及优化运行难度随之增大。管道设备包括机械设备、电气设备、仪表设备、计量设备等，结构复杂、种类众多、数量巨大。

管道设备的运行维护，直接影响到管道系统的可靠性、经济性及安全性，同时关系到无人站场能否顺利实现，严重制约管道系统自动化和智能化发展。全数据链路不通，无法开展全生命周期管理。具体地，在管道数字孪生体建设过程中存在以下问题：孪生数据采集阶段的数据采集不规范，采集不全面，采集效率低；孪生数据恢复阶段的数据标准不统一，数据保密性缺失；数据管理阶段的数据质量无法保证；孪生模型解析及自定义阶段的模型建设失真，模型适用性不足，解析方式单一，自主知识产权缺乏；模型轻量化阶段的模型复杂严重影响显示效率；数据质量管理阶段的存在数据来源广，数据量大且杂，数据灵活性高等复杂的问题。

因此，亟需提供一种技术方案解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种管道数字孪生体的构建方法、系统、存储介质和电子设备。

本发明的一种管道数字孪生体的构建方法的技术方案如下：

获取目标管道的管道静态数据和管道动态数据，并对所述管道静态数据和所述管道动态数据进行数据提取与整合处理，得到标准管道数据；

基于所述标准管道数据，构建所述目标管道的第一数字孪生体模型；

对所述第一数字孪生体模型进行轻量化处理，得到所述目标管道的目标数字孪生体模型。

本发明的一种管道数字孪生体的构建方法的有益效果如下：

本发明的方法通过构建轻量化的管道数字孪生体，对数据采集的标准进行了规范，提高了数据的质量；同时该方法增加了模型的适用性并提高数字孪生体模型的显示效率。

在上述方案的基础上，本发明的一种管道数字孪生体的构建方法还可以做如下改进。

进一步，所述标准管道数据包括：管道数字正射影像图、管道地形高程数据、管道多源异构数据、标准管道生产运营数据和标准管道风险监测数据；所述基于所述标准管道数据，构建所述目标管道的第一数字孪生体模型的步骤，包括：

根据所述管道数字正射影像图和所述管道地形高程数据，构建所述目标管道对应的地形模型；

根据所述管道多源异构数据，构建所述目标管道对应的管道模型；

将所述标准管道生产运营数据和所述标准管道风险监测数据相应地渲染至所述目标管道和所述管道模型中，以构建所述目标管道的所述第一数字孪生体模型。

进一步，所述第一数字孪生体模型包括：SP3D与PDMS数据、Revit数据和航拍地形数据；所述对所述第一数字孪生体模型进行轻量化处理，得到所述目标管道的目标数字孪生体模型的步骤，包括：