【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程数字孪生，具体地涉及基于数字孪生的闸门在线实时监测系统及方法。
技术介绍
1、在水利工程建设中，针对具有防洪功能的大型或重要中型水闸常常会配置闸门在线监测系统。
2、现有技术为了解决上述问题，采用的技术方案为：闸门在线监测系统在数据呈现时多采用图例的方式集中展示各监测点位在闸门中的布置。
3、现有技术的缺陷在于：
4、1.现有技术的方式、形式固定，仅仅作为示意，表达不够直观和清晰；
5、2.由于现有技术的图片多以闸门全貌为基础进行展示，而监测点位又多又小，从而难以在一张图片中清晰表达监测点位具体位置；
6、3.由于现有技术的图片只有固定视角，部分监测点位被遮挡或重合，从而造成了无法全面直观的反映监测点位；
7、4.由于监测点位只作为示例，无法与监测数据进行关联，从而现有技术中，一般管理人员难以找到监测数据所在位置。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题，提供基于数字孪生的闸门在线实时监测系统及方法，其目的在于利用数字孪生bim技术为在线实时监测提供了更直观和清晰的展示方式；实现闸门在线监测软件从cs架构到bs架构的转换，提升软件服务的灵活性；提供更多样的数据表达渠道；实时数据展示和bim模型展示的联动；通过网络和浏览器随时随地进行查询、浏览。
2、为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
3、一种基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，包含闸门在线监测感知体系、
4、所述闸门在线监测感知体系用于对闸门的实时状态进行监测，获取监测感知数据；
5、所述数字孪生系统应用后端用于对所述监测感知数据进行汇聚、存储、分析；
6、所述数字孪生系统应用前端用于将所述监测感知数据与bim模型进行关联展示。
7、优选地，所述闸门在线监测感知体系包含传感器单元、数据采集单元、传输设备、上位机；
8、所述数字孪生系统应用后端包含数据底板、在线监测微服务、数据引擎；
9、所述数字孪生系统应用前端包含bim可视化场景、前端数据展示窗口。
10、优选地，所述数据底板包含地理空间数据、分析图表数据、预警信息数据、基础数据、监测实时数据、业务管理数据、外部共享数据；
11、所述监测实时数据由所述闸门在线监测感知体系采集，然后被以数据接口的形式被提取出来；
12、所述地理空间数据通过发布成空间服务的形式生成。
13、优选地，所述在线监测微服务用于监测数据统计分析、阈值报警、提供分析图表数据供所述数字孪生系统应用前端展示；
14、所述在线监测微服务通过在数字孪生水利工程微服务框架的基础上，在所述数字孪生业务后端集成在线监测软件功能构建得到；
15、优选地，所述数据引擎用于数据汇聚、数据治理、数据挖掘、数据服务；
16、所述数据引擎将所述数据底板中的所述监测实时数据、所述在线监测微服务提供的所述分析图表数据推送至所述数字孪生系统应用前端。
17、优选地，所述bim可视化场景包含闸门bim模型、监测感知点位bim模型、点位标识；其中：
18、所述闸门bim模型用于作为对实际工程闸门的数字孪生映射；
19、所述监测感知点位bim模型用于保证数字孪生中监测感知点位的精确性；所述监测感知点位bim模型与所述闸门bim模型保持相等的位置关系；所述监测感知点位bim模型包含作为数据关联和点位标识基础的编码属性信息、坐标属性信息；
20、所述点位标识用于展示监测点位位置，通过可视化前端开发生成得到；其中：如果所述点位标识被点击，则触发打开弹窗显示实时数据信息。
21、一种利用了上述基于数字孪生的闸门在线实时监测系统的闸门在线实时监测方法，包含以下步骤：
22、s100.由所述闸门在线监测感知体系采集所述监测实时数据；同时生成所述地理空间数据；然后将得到的所述监测实时数据、所述地理空间数据汇入所述数据底板；
23、s200.对所述监测实时数据进行预处理，得到所述分析图表数据、所述预警信息数据；
24、s300.将所述监测实时数据、所述分析图表数据、所述预警信息数据、所述地理空间数据汇聚至所述数据底板，然后推送至所述数字孪生系统应用前端；
25、s400.搭建所述bim可视化场景；
26、s500.建立所述前端数据展示窗口、监测实时数据展示窗、单点历史数据图表展示窗；
27、s600.将所述监测实时数据展示窗中的各项数据与所述bim可视化场景中的模型进行关联；
28、s700.在所述监测实时数据展示窗中突出展示所述预警信息数据；同时在所述bim可视化场景中突出展示报警点位；
29、s800.分类展示监测数据的分布；如果所述点位标识被点击，则触发打开弹窗显示实时数据信息。
30、优选地，s100中通过搭建闸门及监测感知点位bim模型构建，并发布成空间服务的形式生成得到所述地理空间数据；
31、s200中通过在线监测微服务对闸门在线的所述监测实时数据进行预处理；
32、s200中还通过开展数据分类和统计，形成得到所述分析图表数据；
33、s200中还通过设置报警阈值并提供超阈值报警功能，得到所述预警信息数据；
34、s300中利用数字孪生数据引擎将所述监测实时数据、所述分析图表数据、所述预警信息数据、所述地理空间数据汇聚至所述数据底板；
35、s300还通过接口服务的形式，将所述监测实时数据、所述分析图表数据、所述预警信息数据、所述地理空间数据推送至所述数字孪生系统应用前端。
36、优选地，s400中基于webgl，并利用闸门及所述监测感知点位bim模型搭建所述bim可视化场景；
37、s500中基于vue框架建立所述前端数据展示窗口、所述监测实时数据展示窗、所述单点历史数据图表展示窗。
38、优选地，s600中通过所述监测感知点位bim模型中的监测点位bim模型编码，将所述监测实时数据展示窗中的各项数据与所述bim可视化场景中的模型进行关联；
39、s700.调用所述预警信息数据，并在所述监测实时数据展示窗中突出展示所述预警信息数据；
40、s800中通过针对不同监测数据种类，人工预设不同感知点位的点位标识，分类展示监测数据的分布；
41、s800中还通过与监测数据关联，实现在bim可视化场景中感知点位的所述点位标识时，弹出相应的所述实时数据信息。
42、本专利技术与现有技术对比，具有以下优点：
43、1.由于本专利技术采用传统闸门在线监测系统与数字孪生技术相结合的方法，从而与现有闸门在线实时监测系统比较，实现了利用数字孪生bim技术为在线实时监测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：包含闸门在线监测感知体系、数字孪生系统应用后端、数字孪生系统应用前端；其中：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述闸门在线监测感知体系包含传感器单元、数据采集单元、传输设备、上位机；
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述数据底板包含地理空间数据、分析图表数据、预警信息数据、基础数据、监测实时数据、业务管理数据、外部共享数据；
4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述在线监测微服务用于监测数据统计分析、阈值报警、提供分析图表数据供所述数字孪生系统应用前端展示；
5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述数据引擎用于数据汇聚、数据治理、数据挖掘、数据服务；
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述BIM可视化场景(2)包含闸门BIM模型、监测感知点位BIM模型、点位标识；其中：
<...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：包含闸门在线监测感知体系、数字孪生系统应用后端、数字孪生系统应用前端；其中：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述闸门在线监测感知体系包含传感器单元、数据采集单元、传输设备、上位机；
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述数据底板包含地理空间数据、分析图表数据、预警信息数据、基础数据、监测实时数据、业务管理数据、外部共享数据；
4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述在线监测微服务用于监测数据统计分析、阈值报警、提供分析图表数据供所述数字孪生系统应用前端展示；
5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的闸门在线实时监测系统，其特征在于：所述数据引擎用于数据汇聚、数据治理、数据挖掘、数据服务；
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚晓敏，吴鼎，刘浩杰，侯著岚，由星莹，姜晓曦，吴铮，李德，吕运锋，梁建波，
申请(专利权)人：湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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