一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统及方法

本申请涉及海洋应急领域，具体涉及一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统及方法。

背景技术：

1、海洋作为事故频发地带，因其地形、环境等诸多因素，导致救援困难的情况时有发生。沉船、坠机等灾难性事故，如果不能及时做出反应，将导致无法挽回的损失。而在工业4.0、工业互联网的大背景下，随着数字孪生技术日益成熟，可以事先在构建的模型中进行灾难预想，设计救援措施，还可以根据历史数据来模型失败救援场景，优化救援方案，为日后的行动提供参考。

技术实现思路

1、本申请采用数字孪生技术，最大程度还原目标海域情况，实时推演可能发生的紧急情况，将事故发生概率降至最低。

2、为实现上述目的，本申请公开了一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，包括：构建模块和推演模块；

3、所述构建模块用于构建目标海域的数字孪生模型；

4、所述推演模块用于基于所述数字孪生模型进行海上应急预案推演。

5、优选的，所述构建模块包括：数据采集单元、模型构建单元、三维模型动态化单元和数字孪生模型构建单元；

6、所述数据采集单元用于采集目标海域的参数数据；

7、所述模型构建单元用于基于所述参数数据构建目标海域的静态三维模型；

8、所述三维模型动态化单元用于基于所述静态三维模型实现目标海域的动态建模，得到动态三维模型；

9、所述数字孪生模型构建单元用于基于所述动态三维模型，构建孪生数字模型。

10、优选的，所述数据采集单元包括：环境数据获取装置和海面数据获取装置；

11、所述环境数据获取装置用于采集目标海域的环境数据；

12、所述海面数据获取装置用于采集目标海域的海面数据。

13、优选的，所述模型构建单元包括：绘制装置、构建装置；

14、所述绘制装置用于根据所述环境数据和所述海面数据绘制模型图；

15、所述构建装置用于基于所述模型图制作所述静态三维模型。

16、优选的，所述三维模型动态化单元包括：驱动装置和引擎装置；

17、所述驱动装置用于驱动所述静态三维模型；

18、所述引擎装置用于对被驱动的所述静态三维模型进行实时渲染，实现动态光源展示、设备部件状态和位置动态显示,得到所述动态三维模型。

19、优选的，所述数字孪生模型构建单元包括：接收装置和同步装置；

20、所述接收装置用于接收目标海域的实时数据；

21、所述同步装置用于将所述实时数据同步至所述动态三维模型，完成所述孪生数字模型的构建。

22、优选的，所述推演模块包括：历史数据库和输入单元；

23、所述历史数据库用于提供目标海域的历史事件数据；

24、所述输入单元用于将所述历史时间数据输入至所述孪生数字模型，进行推演。

25、本申请还提供了一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演方法，步骤包括：

26、构建目标海域的数字孪生模型；

27、基于所述数字孪生模型进行海上应急预案推演。

28、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

29、本申请通过数字孪生技术，还原目标海域真实场景，通过历史数据模还原事故发生状况；还可以通过手动输入预想数据，来对可能发生的事故进行提前推演，更好地规划应急措施。

技术特征：

1.一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，包括：构建模块和推演模块；

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述构建模块包括：数据采集单元、模型构建单元、三维模型动态化单元和数字孪生模型构建单元；

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述数据采集单元包括：环境数据获取装置和海面数据获取装置；

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述模型构建单元包括：绘制装置、构建装置；

5.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述三维模型动态化单元包括：驱动装置和引擎装置；

6.根据权利要求5所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述数字孪生模型构建单元包括：接收装置和同步装置；

7.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统，其特征在于，所述推演模块包括：历史数据库和输入单元；

8.一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演方法，其特征在于，步骤包括：

技术总结
本申请公开了一种基于数字孪生技术的海上应急预案推演系统及方法，其中系统包括：构建模块和推演模块；构建模块用于构建目标海域的数字孪生模型；推演模块用于基于数字孪生模型进行海上应急预案推演。本申请通过数字孪生技术，还原目标海域真实场景，通过历史数据模还原事故发生状况；还可以通过手动输入预想数据，来对可能发生的事故进行提前推演，更好地规划应急措施。

技术研发人员：索永峰,杨神化,陈国权
受保护的技术使用者：集美大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13