【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字仿真，尤其涉及一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统。
技术介绍
1、国内电力仿真主要集中于变电站及配电网操作仿真，针对于通信专业的仿真较少。由于通信设备上线运行后，业务不可中断，故无法在网管上练习业务的配置、删除修改等操作，不能高效真实的进行通信网管操作和故障模拟。
2、传统的通信网管操作、省内通信竞赛，均需使用通信设备搭建真实运行环境，搭建成本高、耗时长，且只能搭建小规模网络，无法真正模拟实际网络结构，导致通信专业运维人员操作时缺乏真实感和沉浸感，使得通信事故演练效果不理想。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术目的是提供一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其用于解决现有技术中只能搭建小规模网络，无法真正模拟实际网络结构，导致通信专业运维人员操作时缺乏真实感和沉浸感，使得通信事故演练效果不理想等问题。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，包括：
5、调研模块、仿真系统架构构建模块、仿真系统搭建模块、仿真系统优化模块、仿真系统的体系结构
6、所述调研模块用于调研分析现有光端机种类、功能、工作原理、组网结构；
7、所述仿真系统架构构建模块用于梳理通信需求，设计仿真系统的整体架构，并根据整体架构，完善各功能模块，形成软件开发架构图；
8、所述仿真系统搭建模块用于完善仿真系统的软件程序软件程序，完成状态输入、中央处理器运算、不同功能模块通信等，完成软件程序定向升级；
9、所述仿真系统优化模块用于对仿真系统进行调试和试验测试，并根据测试结果优化仿真系统；
10、所述仿真系统的体系结构研究模块通过操作系统提供的任务间通信和同步机制实现多任务的协同。
11、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述仿真系统搭建模块包括数据采集单元、数据存储单元和数字孪生建模单元。
12、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述数据采集单元针对业务系统的报文日志、系统日志可以利用flume分布式日志采集框架进行采集；
13、针对将关系型数据库中的数据批量抽取到hdfs中可以利用sqoop进行采集；
14、针对抽取半结构化/非结构数据到nosql数据库中可以利用kettle进行采集存储；
15、针对实时数据进行采集可以利用kafka实时消息队列进行采集；
16、针对其它一些文件型数据可以通过利用文件传输协议协议传入平台。
17、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述数据存储单元采用多种存储方式并存，根据数据类型以及数据处理的要求选择不同的数据存储方式。
18、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述数字孪生建模单元采用采用0mt(obiectmodehngtechnolo灯对象建模技术)技术建模，0mt技术从对象模型、动态模型、功能模型3个不同但又相关的角度来进行系统建模；
19、其中，对象模型表示了静态的、结构化的系统数据性质；
20、动态模型表示了瞬时的、行为化的系统的控制性质；
21、功能模型则表示了变化的系统的功能性质。
22、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述仿真系统优化模块针对现有的三维网格模型缓存优化技术存在的缓存失配率较高和绘制时间较长的问题做出优化，提出了一种改进的基于贪心优化策略的网格排布优化算法，具体包括以下步骤：
23、s1、首先将顶点分为三类，然后通过最小代价度量选择活动顶点进行绘制；
24、s2、当全部顶点都标记为黑色时表明绘制完成，计算平均缓存失配率及排布优化时间。
25、所述仿真系统优化模块针还针对大规模网格模型无法整体加入内存进行重排的问题做出优化，提出了一种基于图划分的网格排布优化算法，具体包括以下步骤：
26、s1、首先使用metis软件包将网格划分为大小尽可能相等(顶点数和三角形数)的多个子网格；
27、s2、再对每一个子网格进行排布优化处理，使三维网格模型在保证优化效果的同时提高模型绘制速度。
28、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：依据上述的基于贪心优化策略的网格排布优化算法和基于图划分的网格排布优化算法作为关键技术，设计并实现集网格模型显示、分割和排布等功能为一体的大型三维网格模型优化系统，并对系统的需求分析、总体设计；
29、根据三维网格描述方式的不同，可将三角形网格分为基于三角形、基于三角形条带、基于三角形扇，或者简单分为基于条带和基于非条带两种方式，每种描述方式又可分为三角形形式和索引形式。
30、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述仿真系统的体系结构研究模块包括系统分层结构单元和仿真系统的网络架构单元。
31、作为本专利技术所述一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统的一种优选方案，其中：所述仿真系统的体系结构研究模块通过操作系统提供的任务间通信和同步机制来实现多任务的协同，具体包括以下步骤：
32、s1、对于工作站上的控制进程，作为微机上10个仿真进程的服务器方，每次连接上一个客户，就启动一个相应的通信子进程，由子进程负责与该客户的全部通信工作，即发送各种命令和数据，等待对方的反馈信息；
33、s2、通信子进程与父进程(控制进程)之间通过共享内存和信号来协调运行，每当通信子进程完成一项通信任务，如发送仿真初始化命令，就将某个共享内存变量加1，然后将自身挂起，父进程则一直等待直到共享内存变量的值变为最大值10(已向所有仿真进程发送完初始化命令)，然后给子进程发信号，使子进程继续运行；
34、s3、控制进程与界面进程之间通过消息机制来通信和同步，有消息时接收消息并处理，无消息时仍进行原来的工作；
35、s4、每个仿真进程中都有一个与控制进程通信的线程，称之为主通信线程，该线程每次接到工作站上相应通信子进程送来的信息后，发一个同步事件信号，告知下一通信线程，然后等待某一信号，进入下一次“收数据、发信号、等信号”循环，直到收到停止命令。
36、本专利技术的有益效果：通过对通信传输设备和网管进行全面仿真，展现一个逼真的仿真场景，通信运维人员可以在仿真环境中操作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于，包括：调研模块、仿真系统架构构建模块、仿真系统搭建模块、仿真系统优化模块、仿真系统的体系结构研究模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述仿真系统搭建模块包括数据采集单元、数据存储单元和数字孪生建模单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数据采集单元针对业务系统的报文日志、系统日志可以利用Flume分布式日志采集框架进行采集；
4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数据存储单元采用多种存储方式并存，根据数据类型以及数据处理的要求选择不同的数据存储方式。
5.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数字孪生建模单元采用采用0MT(obiectModehngTechnolo灯对象建模技术)技术建模，0MT技术从对象模型、动态模型、功能模型3个不同但又相关的角度来进行系统建模；
6.根据权利要求1所述的一种基于数
7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：依据上述的基于贪心优化策略的网格排布优化算法和基于图划分的网格排布优化算法作为关键技术，设计并实现集网格模型显示、分割和排布等功能为一体的大型三维网格模型优化系统，并对系统的需求分析、总体设计；
8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述仿真系统的体系结构研究模块包括系统分层结构单元和仿真系统的网络架构单元。
9.根据权利要求8所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述仿真系统的体系结构研究模块通过操作系统提供的任务间通信和同步机制来实现多任务的协同，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于，包括：调研模块、仿真系统架构构建模块、仿真系统搭建模块、仿真系统优化模块、仿真系统的体系结构研究模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述仿真系统搭建模块包括数据采集单元、数据存储单元和数字孪生建模单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数据采集单元针对业务系统的报文日志、系统日志可以利用flume分布式日志采集框架进行采集；
4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数据存储单元采用多种存储方式并存，根据数据类型以及数据处理的要求选择不同的数据存储方式。
5.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的光端机仿真系统，其特征在于：所述数字孪生建模单元采用采用0mt(obiectmodehngtechnolo灯对象建模技术)技术建模，0mt技术从对象模型、动态模型、功能模型3个不同但又相关...
【专利技术属性】
技术研发人员：林旭明，余希娟，马红霞，杨勋发，朱红，夏懿，宋夏兰，韩忠福，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司临夏供电公司，
类型：发明
国别省市：
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