基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统及方法技术方案

本申请公开了一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统及方法。该系统包括：物理实体，被配置成采集泵车的传感数据；边缘端，与物理实体通信，被配置成获取传感数据，以及对传感数据进行处理以得到状态数据；云端平台，与边缘端通信，被配置成接收边缘端发送的状态数据，生成泵车的三维仿真模型，并将状态数据与三维仿真模型进行融合以得到泵车的数字孪生对象。本申请实现了泵车数字孪生对象的建设和模型优化，实现了泵车的研发设计虚拟化和实用化，大大提高了研发效率，同时提高了泵车的智能化管理水平。能化管理水平。能化管理水平。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统及方法


[0001]本申请涉及工程机械
，具体地涉及一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统及方法。

技术介绍

[0002]随着模块化，柔性化，数字化，智能化超级互联工厂概念的提出和普及，很多制造企业都在谋求数字化转型，希望打造智能制造的企业标杆，提高企业的研发和经营效率。特别是在工程机械行业，由于工程机械行业特殊性，设备工作地点不稳定，流动性太大，设备管理难度高，传统巡检耗时长，不利于设备的集中统一管控，并且工程机械设备结构复杂，操作技术要求高，传统的二维呈现很难满足对设备研发、工艺、性能、质量的改善和产品的提升，大部分企业采用产品+服务的产品模式，随着时间的推移和技术发展，数字化服务和客户交互体验急需提升，需要增强品牌效应，设备数据价值的持续挖掘能力有待加强，尤其是设备的研发模拟，设备参数优化。
[0003]在泵车研发和管理方面，目前主要通过工程技术人员进行产品设计，以图纸或者通过二维平面模拟的呈现形式进行设计，然后进行实物实验，验证设计是否满足要求，最后进行实际生产，泵车销售出去以后泵车的管理要依赖报表系统进行统计分析和监控，整个研发设计和管理流程复杂，研发成本高昂，无法做的实时反馈和智能化管理，研发设计过程需要很多次实物实验，浪费巨大的财力物力，效率较低。
[0004]因此，现有技术中的泵车研发技术存在过程复杂、成本较高且无法实现智能化管理的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统及方法，用以解决现有技术中的泵车研发技术存在过程复杂、成本较高且无法实现智能化管理的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统，包括：
[0007]物理实体，被配置成采集泵车的传感数据；
[0008]边缘端，与物理实体通信，被配置成获取传感数据，以及对传感数据进行处理以得到状态数据；
[0009]云端平台，与边缘端通信，被配置成接收边缘端发送的状态数据，生成泵车的三维仿真模型，并将状态数据与三维仿真模型进行融合以得到泵车的数字孪生对象。
[0010]在本申请实施例中，云端平台还被配置成通过泵车的数字孪生对象输出决策指令，以远程控制泵车；
[0011]边缘端还被配置成接收云端平台发送的决策指令，以及向物理实体发送决策指令或者控制指令；
[0012]物理实体还被配置成执行决策指令或者控制指令。
[0013]在本申请实施例中，云端平台还被配置成：
[0014]通过模型信息融合得到模型数据库；
[0015]根据业务需求对模型数据库中的模型进行优化处理，以得到初始模型；
[0016]根据泵车的实际业务场景对初始模型进行场景编辑；
[0017]对编辑后的模型进行3D模型交互规则定义；
[0018]对定义后的模型进行可视化数据整体布局，以得到泵车的三维仿真模型。
[0019]在本申请实施例中，云端平台包括：
[0020]智能应用模块，被配置成根据泵车的不同生命周期阶段的需求对泵车进行智能化管理。
[0021]在本申请实施例中，云端平台还包括：
[0022]机理模型模块，与智能应用模块通信，被配置成对泵车和泵车的运行环境的各层级属性、组成关系和运行机理进行模型化表述；
[0023]算法模块，分别与智能应用模块和机理模型模块通信，被配置成对算法进行分装和组织，以支撑智能应用模块；
[0024]孪生数据模块，分别与机理模型模块、算法模块和智能应用模块通信，被配置成为三维仿真模型的生产提供特征信息，以及与机理模型模块和算法模块进行交互，以支撑智能应用模块；
[0025]云端通信模块，分别与边缘端和孪生数据模块通信，被配置成获取边缘端发送的状态数据并将状态数据发送至孪生数据模块，以及向边缘端发送决策指令。
[0026]在本申请实施例中，孪生数据模块包括：
[0027]物理空间，被配置成获取泵车的状态数据，以及执行智能应用决策和控制指令；
[0028]虚拟交互，与物理空间通信，被配置成将物理空间获取的状态数据映射至数字空间；
[0029]数字空间，与虚拟交互通信，被配置成接收状态数据并同步至泵车的数字孪生对象。
[0030]在本申请实施例中，边缘端包括：
[0031]感知模块，与物理实体通信，被配置成接收物理实体发送的传感数据，以及对传感数据进行处理以得到状态数据；
[0032]边缘端通信模块，与感知模块通信，被配置成接收感知模块发送的状态数据并将状态数据转发至云端平台，以及接收云端平台发送的决策指令；
[0033]控制模块，分别与边缘端通信模块和物理实体通信，被配置成接收边缘端通信模块发送的决策指令，以及向物理实体发送决策指令或者控制指令。
[0034]本申请第二方面提供一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的方法，应用于基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统，系统包括物理实体、边缘端和云端平台，边缘端分别与物理实体和云端平台通信，方法包括：
[0035]通过物理实体采集泵车的传感数据；
[0036]通过边缘端对传感数据进行处理以得到状态数据；
[0037]通过云端平台生成泵车的三维仿真模型；
[0038]将状态数据与三维仿真模型进行融合以得到泵车的数字孪生对象。
[0039]在本申请实施例中，方法还包括：
[0040]基于云端平台，通过泵车的数字孪生对象输出决策指令，以远程控制泵车；
[0041]通过边缘端向物理实体发送决策指令或者控制指令；
[0042]通过物理实体执行决策指令或者控制指令。
[0043]在本申请实施例中，通过云端平台生成泵车的三维仿真模型包括：
[0044]通过模型信息融合得到模型数据库；
[0045]根据业务需求对模型数据库中的模型进行优化处理，以得到初始模型；
[0046]根据泵车的实际业务场景对初始模型进行场景编辑；
[0047]对编辑后的模型进行3D模型交互规则定义；
[0048]对定义后的模型进行可视化数据整体布局，以得到泵车的三维仿真模型。
[0049]通过上述技术方案，提供一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统，该系统包括物理实体、边缘端和云端平台。其中，物理实体被配置成采集泵车的传感数据；边缘端与物理实体通信，可以对传感数据进行处理以得到状态数据；云端平台，与边缘端通信，被配置成接收边缘端发送的状态数据，生成泵车的三维仿真模型，并将状态数据与三维仿真模型进行融合以得到泵车的数字孪生对象。本申请实现了混凝土泵车数字孪生对象的建设和模型优化，实现了混凝土泵车的研发设计虚拟化和实用化，大大提高了研发效率，同时提高了混凝土泵车的智能化管理水平。
[0050]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的泵车智慧研发的系统，其特征在于，包括：物理实体，被配置成采集泵车的传感数据；边缘端，与所述物理实体通信，被配置成获取所述传感数据，以及对所述传感数据进行处理以得到状态数据；云端平台，与所述边缘端通信，被配置成接收所述边缘端发送的状态数据，生成所述泵车的三维仿真模型，并将所述状态数据与所述三维仿真模型进行融合以得到所述泵车的数字孪生对象。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端平台还被配置成通过所述泵车的数字孪生对象输出决策指令，以远程控制所述泵车；所述边缘端还被配置成接收所述云端平台发送的决策指令，以及向所述物理实体发送所述决策指令或者控制指令；所述物理实体还被配置成执行所述决策指令或者所述控制指令。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端平台还被配置成：通过模型信息融合得到模型数据库；根据业务需求对所述模型数据库中的模型进行优化处理，以得到初始模型；根据所述泵车的实际业务场景对所述初始模型进行场景编辑；对编辑后的模型进行3D模型交互规则定义；对定义后的模型进行可视化数据整体布局，以得到所述泵车的三维仿真模型。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端平台包括：智能应用模块，被配置成根据所述泵车的不同生命周期阶段的需求对所述泵车进行智能化管理。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述云端平台还包括：机理模型模块，与所述智能应用模块通信，被配置成对所述泵车和所述泵车的运行环境的各层级属性、组成关系和运行机理进行模型化表述；算法模块，分别与所述智能应用模块和机理模型模块通信，被配置成对算法进行分装和组织，以支撑所述智能应用模块；孪生数据模块，分别与所述机理模型模块、所述算法模块和所述智能应用模块通信，被配置成为所述三维仿真模型的生产提供特征信息，以及与所述机理模型模块和算法模块进行交互，以支撑所述智能应用模块；云端通信模块，分别与所述边缘端和孪生数据模块通信，被配置成获取所述边缘端发送的状态数据并将所述状态数据发送至所述孪生数据模块，以及向所述边缘端发送决策指令。6.根据权利要求5所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：路培杰，周志忠，刘文虎，雷平喜，
申请(专利权)人：中科云谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：