一种数字孪生模型量化制作系统技术方案

本发明专利技术涉及数字孪生模型技术领域，用于解决现有的交通轨道的数字孪生模型量化制作的过程中，难以实现对轨道交通数字孪生模型的数据梳理，也难以做到对数字轨道交通的准确分析的问题，尤其公开了一种数字孪生模型量化制作系统，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元

【技术实现步骤摘要】
一种数字孪生模型量化制作系统


[0001]本专利技术涉及数字孪生模型
，具体为一种数字孪生模型量化制作系统
。

技术介绍

[0002]数字孪生是充分利用物理模型
、
传感器更新
、
运行历史等数据，集成多学科
、
多物理量
、
多尺度
、
多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程
。
[0003]随着数字经济的发展，数字孪生作为一项关键技术和提高效能的重要工具，广泛应用于各个行业中，有力推动各行业数字化转型的发展，实现智能互联网时代的升级与变革
。
[0004]众所周知当今的轨道交通行业面临着资源缺乏
、
轨道线路长度过长
、
区域范围太广的问题，将数字孪生与轨道交通相结合，则显得至关重要；而现有的交通轨道的数字孪生模型量化制作的过程中，由于轨道交通体系过于庞大，导致在构建轨道交通数字孪生模型时的过度负载，难以做到对数据梳理，也难以做到对数字轨道交通的准确分析，导致在轨道交通的孪生模型应用的发展受到了极大的阻碍
。
[0005]为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于解决现有的交通轨道的数字孪生模型量化制作的过程中，难以实现对轨道交通数字孪生模型的数据梳理，也难以做到对数字轨道交通的准确分析，导致在轨道交通的孪生模型应用的发展受到了极大的阻碍的问题，通采用分类分析以及信号预警
、
文本反馈的方式，实现了对数字轨道交通中异常状态的量化反馈，将数字孪生模型与轨道交通相结合，通过划分监测窗口以及对轨道交通几何参数分析和运行状态的判定，从而在实现数字轨道交通的损伤诊断和状态评估的同时，也实现了对数字轨道交通的故障预警和优化维修的效果，而提出一种数字孪生模型量化制作系统
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种数字孪生模型量化制作系统，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元
、
模型分量划分单元
、
孪生几何分析单元
、
孪生运行监测单元
、
量化预警反馈单元和显示终端；所述数据采集单元用于采集数字轨道交通的几何数据参数
、
运行数据参数和，并将其通过服务器分别发送至模型分量划分单元
、
孪生几何分析单元
、
孪生运行监测单元；所述模型分量划分单元用于调取轨道数和各轨道的长度值，并进行数字监测窗口划分设置，据此构建对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，并将其通过服务器发送至孪生几何分析单元；所述孪生几何分析单元依据构建的对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，并调取数字轨道交通的几何数据参数进行孪生几何状态判定分析处理，据此得到异常几何
状态信号和正常几何状态信号，并将异常几何状态信号发送至孪生运行监测单元；所述孪生运行监测单元依据接收到的异常几何状态信号，调取对应数字孪生模型轨道的运行数据参数，并进行孪生运行状态监测分析处理，据此得到正常运行状态反馈信号和异常运行状态反馈信号，并将其发送至量化预警反馈单元；所述量化预警反馈单元依据接收的正常运行状态反馈信号和异常运行状态反馈信号，并对各轨道进行数字量化制作分析处理，并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行预警标记，并通过显示终端进行显示说明
。
[0008]进一步的，数字监测窗口划分设置的具体操作步骤如下：实时获取单位体量的轨道数和各轨道的长度值，并将其分别标定为
sl
和
cd
，并将其进行公式化分析，依据设定的公式，得到数字孪生模型体量系数
lsx
，其中
δ1和
δ2分别为轨道数和长度值的修正因子系数，且
δ1和
δ2均为大于0的自然数，且修正因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算更加准确的参数数据；设置数字孪生模型体量系数的梯度体量对比区间
rang1、rang2
和
rang3
，并将数字孪生模型体量系数代入预设的梯度体量对比区间
rang1、rang2
和
rang3
之内进行比较分析，其中，体量对比区间
rang1、rang2
和
rang3
是呈梯度增加的；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang1
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k1
个数字孪生模型；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang2
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k2
个数字孪生模型；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang3
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k3
个数字孪生模型；其中，
k1
＜
k2
＜
k3
，且
k1、k2、k3
的数值的设定由本领域技术人员在具体案例中进行具体设置
。
[0009]进一步的，孪生几何状态判定分析处理的具体操作步骤如下：根据构建对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，实时获取各数字孪生模型内的各轨道的几何数据参数中的曲率半径
、
横向坡度
、
纵向坡度和高低差，并将其分别标定为
rq
ij
、hp
ij
、zp
ij
和
gh
ij
，并将其进行公式化分析，依据设定的公式，得到各数字孪生模型的各轨道的几何反馈系数
gfc
ij
，其中，
i=1
，2，3……
n1
，
j=1
，2，3……
n2
，
ρ
1、
ρ
2、
ρ3和
ρ4分别为曲率半径
、
横向坡度
、
纵向坡度和高低差的权重因子系数，权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性，且
ρ
1、
ρ
2、
ρ3和
ρ4的具体数值的设定由本领域技术人员在具体案例中进行具体设置；设置几何反馈系数的第一几何对比区间
Geo1、
第二几何对比区间
Geo2
，并将各数字孪生模型内的各轨道的几何反馈系数代入预设的第一几何对比区间
Geo1、
第二几何对比区间
Geo2
内进行比较分析；当几何反馈系数处于预先设定的第一几何对比区间
Geo1
之内时，则将对应数字孪
生模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字孪生模型量化制作系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元
、
模型分量划分单元
、
孪生几何分析单元
、
孪生运行监测单元
、
量化预警反馈单元和显示终端；所述数据采集单元用于采集数字轨道交通的几何数据参数
、
运行数据参数和，并将其通过服务器分别发送至模型分量划分单元
、
孪生几何分析单元
、
孪生运行监测单元；所述模型分量划分单元用于调取轨道数和各轨道的长度值，并进行数字监测窗口划分设置，据此构建对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，并将其通过服务器发送至孪生几何分析单元；所述孪生几何分析单元依据构建的对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，并调取数字轨道交通的几何数据参数进行孪生几何状态判定分析处理，据此得到异常几何状态信号和正常几何状态信号，并将异常几何状态信号发送至孪生运行监测单元；所述孪生运行监测单元依据接收到的异常几何状态信号，调取对应数字孪生模型轨道的运行数据参数，并进行孪生运行状态监测分析处理，据此得到正常运行状态反馈信号和异常运行状态反馈信号，并将其发送至量化预警反馈单元；所述量化预警反馈单元依据接收的正常运行状态反馈信号和异常运行状态反馈信号，并对各轨道进行数字量化制作分析处理，并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行预警标记，并通过显示终端进行显示说明
。2.
根据权利要求1所述的一种数字孪生模型量化制作系统，其特征在于，数字监测窗口划分设置的具体操作步骤如下：实时获取单位体量的轨道数和各轨道的长度值，并将其进行公式化分析，得到数字孪生模型体量系数；设置数字孪生模型体量系数的梯度体量对比区间
rang1、rang2
和
rang3
，并将数字孪生模型体量系数代入预设的梯度体量对比区间
rang1、rang2
和
rang3
之内进行比较分析；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang1
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k1
个数字孪生模型；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang2
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k2
个数字孪生模型；当数字孪生模型体量系数处于预先设定的梯度体量对比区间
rang3
之内时，则将单位体量的数字轨道交通等量构建
k3
个数字孪生模型
。3.
根据权利要求1所述的一种数字孪生模型量化制作系统，其特征在于，孪生几何状态判定分析处理的具体操作步骤如下：根据构建对应数量级的数字轨道交通的数字孪生模型，实时获取各数字孪生模型内的各轨道的几何数据参数中的曲率半径
、
横向坡度
、
纵向坡度和高低差，并将其进行公式化分析，得到各数字孪生模型的各轨道的几何反馈系数；设置几何反馈系数的第一几何对比区间
Geo1、
第二几何对比区间
Geo2
，并将各数字孪生模型内的各轨道的几何反馈系数代入预设的第一几何对比区间
Geo1、
第二几何对比区间
Geo2
内进行比较分析；当几何反馈系数处于预先设定的第一几何对比区间
Geo1
之内时，则将对应数字孪生模型的对应轨道的几何状态标定为异常几何状态信号，当几何反馈系数处于预先设定的第二
几何对比区间
Geo2
之内时，则将对应数字孪生模型的对应轨道的几何状态标...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢颜，彭中莲，
申请(专利权)人：长春市联心花信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：