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专利号: 2023113494333
申请人: 长春市联心花信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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定为正常几何状态信号。

4.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,孪生运行状态监测分析处理的具体操作步骤如下:依据生成的异常几何状态信号,调取对应数字孪生模型的各轨道的运行数据参数中的强度系数、磨损系数和温度系数,并将其进行公式化分析,得到被标定为异常几何状态信号的各轨道的运行反馈系数;

设置运行反馈系数的梯度对比区间Qu1、Qu2,并将各轨道的运行反馈系数代入预设的梯度对比区间Qu1、Qu2之内进行比较分析;

当运行反馈系数处于预先设定的梯度对比区间Qu1之内时,则将对应轨道的运行状态标定为正常运行状态反馈信号,当运行反馈系数处于预先设定的梯度对比区间Qu2之内时,则将对应轨道的运行状态标定为异常运行状态反馈信号。

5.根据权利要求4所述的一种数字孪生模型量化制作系统,其特征在于,强度系数的具体求解过程如下:实时监测对应数字孪生模型的各轨道的强度参数中的弯曲应力值和轴向应力值,并将其分别标定为bsvij*和asvij*,并将其进行归一化分析,依据设定的公式qdij*=e1×bsvij*+e2×asvij*,得到对应的各轨道的强度系数qdij*,其中,e1和e2分别为弯曲应力值和轴向应力值的占比因子。

6.根据权利要求4所述的一种数字孪生模型量化制作系统,其特征在于,磨损系数的具体求解过程如下:实时监测对应数字孪生模型的各轨道的磨损参数中的轨底磨耗值、轨头磨耗值和投入使用值,并将其分别标定为shij*、dmij*和trsij*,并将其进行归一化分析,依据设定的公式msij*=e3×shij*+e4×dmij*+e5×trsij*,得到对应的各轨道的磨损系数msij*,其中,e3、e4和e5分别为轨底磨耗值、轨头磨耗值和投入使用值的占比因子。

7.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,数字量化制作分析处理的具体操作步骤如下:调取被标定为正常运行状态反馈信号的各轨道,并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行绿色预警标记,并通过显示终端进行显示说明;

调取被标定为异常运行状态反馈信号的各轨道,并实时获取各轨道的维修周期值,设置维修周期值的第一维修阈值和第二维修阈值,并将各轨道的维修周期值与预先设定的第一维修阈值和第二维修阈值进行比较分析,其中,第一维修阈值<第二维修阈值,维修周期值指的是轨道距离下一次维修检测的时间值;

当轨道的维修周期值小于预设的第一维修阈值时,则生成一阶维修预警指令,并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行红色预警标记,并通过显示终端进行显示说明,并根据数字孪生模型同时指派对应的维修人员对轨道交通的实体位置对其轨道进行维修操作;

当轨道的维修周期值处于预设的第一维修阈值和第二维修阈值之间时,则生成二阶维修预警指令,并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行黄色预警标记,并通过显示终端进行显示说明;

当轨道的维修周期值大于预设的第二维修阈值时,则生成三阶维修预警指令,并将对应的轨道在对应的数字孪生模型中进行绿色预警标记,并通过显示终端进行显示说明。