大禹数字孪生系统

2021-10-15 1272

大禹数字孪生系统

数字孪生平台

（1）数字孪生的概念：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、多概念的仿真过程，可在虚拟空间中完成物理映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。数字孪生技术桥接着物理世界和数字世界。

简单地说，数字孪生是物联网设备的数字化。数字孪生通过使用传感器收集有关物理项目的实时数据，充当物理世界和数字世界之间的桥梁。然后，这些数据用于创建项目的数字副本，从而允许对其进行理解、分析、操作和优化。

（2）数字孪生的必然性：随着产品生命周期的缩短、产品定制化程度的加强，以及企业必须同上下游建立起协同的生态环境，这迫使企业不得不采取数字化的手段来加速产品的开发，提高开发、生产、服务的有效性及提高企业内外部环境的开放性。

设计人员可能不再需要依赖于通过开发实际的物理原型来验证设计理念，也无需通过复杂的物理实验才能验证产品的可靠性，不需要进行小批量试制就可以直接预测生产的瓶颈，甚至不需要去现场就可以洞悉销售给客户的产品运行情况。这种方式，无疑将贯穿整个产品的生命周期，不仅可以加速产品的开发过程，提高开发和生产的有效性和经济性，更有效地了解产品的使用情况并帮助客户避免损失，更能精准地将客户的真实使用情况反馈到设计端，实现产品的有效改进。

（3）数字孪生平台的运用：

全景展示：数字孪生平台数字化全景展示把“实体空间”和“虚拟呈现”融合在一起，通过传感器采集“实体空间”生命周期过程中的所有实时数据，在“虚拟呈现”环境中用三维实现集成展示及更多的分析、模拟、演练、监控功能，使虚拟环境的空间仿真与现实中的无缝融合。

远程监控：可视化监控可以直观地掌握相关水域的实时状态，可远程对其属性、状态等参数进行直观观察，可节省大量时间和人力，管理人员可以实现随时随地接受最新水域参数信息。

预报预警管理：数字孪生平台通过精准的测量物理实体的属性、参数和运行状态，再结合物联网的数据采集、大数据分析和人工智能的建模分析，可以优先对当前状态进行评估，根据以往数据对比，以及对未来趋势的预测，当出现问题时，可以提前预警预报。

（4）数字孪生平台的优势：

更便捷，更适合创新

数字孪生通过设计实物、仿真实物、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段，将物理设备的各种属性映射到虚拟空间中，形成可拆解、可复制、可转移、可修改、可删除、可重复操作的数字镜像，这极大地加速了操作人员对物理实体的了解，可以让很多原来由于物理条件限制、必须依赖于真实物理实体而无法完成的操作，成为触手可及的事情，更能激发人们去探索新的途径来优化服务。

更全面地测量

只要能够测量，就能够改善，这是各领域不变的真理。无论是设计、制造还是服务，都需要精准的测量物理实体的各种属性、参数和运行状态，以实现精准地分析和优化。但是传统的测量方法，必须依赖于价格不菲的物理测量工具和人工测量，如采集系统、检测系统等，才能够得到有效的测量结果，而这无疑会限制测量覆盖的范围，对于很多无法直接采集到测量的指标，往往无能为力。而数字孪生平台，可以借助于物联网和大数据技术，通过采集的物理传感器指标的直接数据，并借助大样本库，通过机器计算推测出一些原本无法测量的指标。