一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，涉及模型试验与计算机技术交叉应用技术领域，包括试验组织

【技术实现步骤摘要】
一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台


[0001]本专利技术涉及模型试验与计算机技术交叉应用
，更具体的说是涉及一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台
。

技术介绍

[0002]物理模型试验和数值仿真试验由于具有可操作性
、
可控制性强，试验全过程可动态
、
全方位
、
直观地跟踪，试验过程数据完备
、
试验现象全面以及可开展多次试验等优点，是研究地下资源开采过程力学性能演变规律的最为重要的方法
。
物理模型试验开展过程科学
、
严格，需要严谨的实施方案，试验过程需要多种监测
、
检测
、
采集等设备，同时随着试验进行实时产生大量的试验数据
。
模型试验越庞大
、
繁杂，则试验过程所测试的物理量越多，所获得和处理分析的数据越多
。
为了保证模型试验的顺利开挖与验证其结果，数值仿真模型可支持对试验过程的科学认知和试验过程
、
结果等阶段数据的分析
。
模型试验过程传统的方法首先需要试验员手动录入
、
采集
、
整理
、
处理全过程的试验数据，且需要主观地判断试验状态，主观地进行模型试验与数值试验的阶段性数据分析
。
这整个过程数据处理繁琐
、
不直观，且依赖试验员的个人经验与知识储备，则试验过程因数据分析困难
、
个人经验不足，甚至工作疏忽等，若导致试验出现差错或失败，必然造成重大的人力
、
物力
、
科学价值损失
。
[0003]随着云服务
、
大数据
、
新一代信息化技术的兴盛，将传统的模型试验工作与新一代信息化技术相结合，研发基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，实现模型试验的信息化
、
智慧化
、
动态化和可视化管理
。
但是尚未形成针对物理模型试验的信息化管控平台，现有技术一方面尚不能实现对大型物理模型试验多参数数据的耦合
、
分析与可视化表达；另一方面尚未与数值仿真模型的试验过程数据
、
结果数据进行多参数
、
全过程数据的对比，无法进一步应用数值仿真模型结果控制物理模型试验的进程
。
[0004]因此，提出一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台实现模型试验与数值仿真的结合，实现整个试验过程实时
、
动态
、
大数据
、
智能的管控与校验是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，克服现有技术的不足，实现模型试验与数值仿真的结合，以及整个试验过程实时
、
动态
、
大数据
、
智能的管控与校验，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，包括：试验背景模块
、
试验实施方案模块
、
试验数据管理模块
、
试验可视化管理模块和试验进程控制模块，其中：
[0007]所述试验背景模块，用于存储试验的背景信息数据；
[0008]所述试验实施方案模块，用于储存试验中所涉及的技术方案数据；
[0009]所述试验数据管理模块通过调用所述试验背景模块和所述试验实施方案模块中
的数据建立试验项目并对试验项目中不同类型的试验数据进行数据处理；
[0010]所述试验可视化管理模块，用于对试验项目进行可视化展示以及可视化操作；
[0011]所述试验进程控制模块，所述试验进程控制模块，用于控制试验项目的完整阶段，通过所述试验进程控制模块进行实时试验参数调整以及对试验运行趋势进行拟合或预测
。
[0012]可选的，所述背景信息数据包括工程背景
、
工程地质
、
试验地点和试验意义
。
[0013]可选的，所述技术方案数据包括试验模型
、
试验材料
、
试验设备
、
试验步骤和试验管控方法
。
[0014]可选的，所述试验数据管理模块包括试验数据类型模块
、
数据采集模块
、
数据存储模块
、
数据调用模块
、
数据分析模块
、
仿真数据调用模块
、
数据对比分析模块和数据导出模块；
[0015]所述数据采集模块包括对各类物理量位置
、
编号及其试验过程数据获取；所述数据存储模块包括将试验过程数据根据数据库编码方法，统一存放到工作站或云库；数据调用模块包括通过检索数据类型
、
编码信息，实时调用一类或多类物理量数据；数据分析模块包括根据一类或多类物理量数据按照一定的约束条件，进行数据的过滤
、
筛选和去噪；数据对比分析模块包括按照设定的约束目的和约束条件将试验与数值仿真结果进行对比处理，验证试验的结果
。
[0016]可选的，所述试验数据管理模块包括：
[0017]所述数据类型模块包括通过相应传感器和采集设备的添加，由采集系统进行数据传输添加，由本地提供相应的接口
、
数据字典和需求数据的传感器
id
；
[0018]数据采集模块采用
MQTT
方式传输传感器检测的数据；
[0019]所述数据存储模块是对不同类型的传感器及
topic
，通过添加传感器坐标表和监测类型表来实现分类存储与管理；
[0020]所述数据调用及数据分析模块通过传感器软件提供的
topic
，将数据进行调用
、
解析和处理；
[0021]仿真数据调用模块调用的数值仿真结果，包括多个施工阶段的目标监测点或结构，及其力学性能的数据结果
、
云图结果
、
曲线结果和视频结果；
[0022]所述数据对比分析模块包括多个施工阶段的数据量化对比
、
动态趋势对比和试验现象对比
。
[0023]可选的，所述试验可视化管理模块包括多物理量管理，试验模型展示与编辑，试验地层展示与编辑，试验数据展示，试验进程展示
。
[0024]可选的，所述试验进程控制模块包括试验进程管理，对试验阶段性划分结构进行编辑，对任意阶段进行工作重点及事项描述
、
工作提醒
、
多物理量阈值设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，其特征在于，包括：试验背景模块
、
试验实施方案模块
、
试验数据管理模块
、
试验可视化管理模块和试验进程控制模块，其中：所述试验背景模块，用于存储试验的背景信息数据；所述试验实施方案模块，用于储存试验中所涉及的技术方案数据；所述试验数据管理模块通过调用所述试验背景模块和所述试验实施方案模块中的数据建立试验项目并对试验项目中不同类型的试验数据进行数据处理；所述试验可视化管理模块，用于对试验项目进行可视化展示以及可视化操作；所述试验进程控制模块，用于控制试验项目的完整阶段，通过所述试验进程控制模块进行实时试验参数调整以及对试验运行趋势进行拟合或预测
。2.
根据权利要求1所述的一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，其特征在于，所述背景信息数据包括工程背景
、
工程地质
、
试验地点和试验意义
。3.
根据权利要求1所述的一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，其特征在于，所述技术方案数据包括试验模型
、
试验材料
、
试验设备
、
试验步骤和试验管控方法
。4.
根据权利要求1所述的一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，其特征在于，所述试验数据管理模块包括试验数据类型模块
、
数据采集模块
、
数据存储模块
、
数据调用模块
、
数据分析模块
、
仿真数据调用模块
、
数据对比分析模块和数据导出模块；所述数据采集模块包括对各类物理量位置
、
编号及其试验过程数据获取；所述数据存储模块包括将试验过程数据根据数据库编码方法，统一存放到工作站或云库；数据调用模块包括通过检索数据类型
、
编码信息，实时调用一类或多类物理量数据；数据分析模块包括根据一类或多类物理量数据按照一定的约束条件，进行数据的过滤
、
筛选和去噪；数据对比分析模块包括按照设定的约束目的和约束条件将试验与数值仿真结果进行对比处理，验证试验的结果
。5.
根据权利要求4所述的一种基于数值物理模拟的耦合数据网络云信息管控平台，其特征在于，所述试验数据管理模块包括：所述数据类型模块包括通过相应传感器和采集设备的添加，由采集系统进行数据传输添加，由本地提供相应的接口
、
数据字典和需求数据的传感器
id
；数据采集模块采用
MQTT
方式传输传感器检测的数据；所述数据存储模块是对不同类型的传感器及
topic
，通过添加传感器坐标表和监测类...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，王汉鹏，曹志国，徐帮树，张冰，李梦天，
申请(专利权)人：山东大学北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：