一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统的制作方法

本发明属于物联网领域，特别涉及一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统。

背景技术：

1、目前，数字孪生是一种适用于物联网多场景的技术，它可以将物理系统或设备的真实状态数字化，并在虚拟空间中进行模拟和优化。这种技术的背景技术主要包括以下几个方面：

2、传感器技术：数字孪生应用系统需要大量的传感器来采集数据，因此需要一种适用于物联网多场景的传感器技术，如传感器网络、物联网模组等。云计算技术：数字孪生应用系统需要大量的计算资源来处理大量数据，因此需要一种适用于物联网多场景的云计算技术，如云计算、大数据技术等。实时控制算法：数字孪生应用系统需要实现对物理系统或设备的实时控制，因此需要一种适用于物联网多场景的实时控制算法。多学科融合：数字孪生应用系统涉及物理学、计算机科学、数学等多个学科，需要一种适用于物联网多场景的多学科融合算法。这种技术需要综合使用多种技术和算法，以实现高效、可靠和高质量的应用。

3、数字孪生是一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，它利用数字模型和计算机技术，将实际的物理世界转换成一个虚拟的数字世界，从而实现对实际物理系统的监测、控制和优化。物联网是指通过物联网设备和传感器将数据传输到数字孪生系统中，从而实现对真实世界的监测和控制。数字孪生应用系统则是一种将数字模型和实际物理系统转换成虚拟数字模型的技术，可以用于实现对实际物理系统的监测、控制、优化等应用。

4、因此，现在亟需一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统。

技术实现思路

1、本发明提出一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，解决了现有技术中目前物联网的数字孪生应用场景很多，但是不同场景的数据获取以及创建数字孪生模型需要重新进行建模，对数据资源十分浪费，并且效率过低的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，包括：

3、通过预设场景数据并构建基础框架模型；

4、将基础框架模型进行分隔，并将基础框架模型进行映射，根据场景数量构建对应数量的基础框架模型；

5、根据场景数据将对应的基础框架模型进行分类，并对分类后基础框架模型进行对应场景数据采集，将采集数据汇入分类组中，建构数字孪生仿真模型；

6、对数字孪生仿真模型进行强化训练，通过对场景内的设备运行参数、设备形态参数和设备环境参数进行参数矩阵分析，将参数矩阵中特征向量映射至数字孪生仿真模型中，根据数字孪生仿真模型的反馈系数建立特征参数；

7、将特征参数与场景数据进行对应，并将对应后的数据导入基础框架模型，随后将运行参数、设备形态参数和设备环境参数与基础框架模型中的参数矩阵进行关联，并根据关联参数与基础模型之间的标准数据差值对数字孪生仿真模型调整，使关联参数趋近于标准数据参数。

8、该系统基于数字孪生技术，通过构建基础框架模型并将其进行分隔和映射，根据不同场景下的数据对应构建不同的基础框架模型。然后，根据场景数据对应基础框架模型进行分类，并采集数据建立数字孪生仿真模型。通过对场景内设备的运行参数、形态参数和环境参数进行矩阵分析，将特征向量映射至数字孪生仿真模型中，并建立特征参数。最后，将特征参数与场景数据对应，并导入基础框架模型，利用关联参数与基础模型之间的标准数据差值来调整数字孪生仿真模型，使关联参数趋近于标准数据参数。

9、作为一优选的实施方式，所述基础框架模型为标准参数模型，模型内的参数设定有标准权重值，将参数数据映射到基础框架模型中后，得到与标准权重值相等的特征数据，将该特征数据导入数字孪生仿真模型中进行对应适配。

10、作为一优选的实施方式，在将基础框架模型进行分隔时，将基础框架模型中的每个元素定义为基础矩阵，数字孪生仿真模型通过强化训练后，导入特征参数，将基础框架模型中的元素进行对应替换。

11、作为一优选的实施方式，所述基础矩阵中的每行和每列中的元素组成元素组，矩阵中每个元素都有对应的属性和值，并根据需要进行单独分析和处理。

12、作为一优选的实施方式，在进行强化训练时，获取每个参数数据的变化数据，然后对数字孪生仿真模型进行反复的注意力计算，以捕捉参数数据中的变化参数。

13、作为一优选的实施方式，在进行特征参数与场景数据对应之前，需要对原始数据进行清理和预处理，通过对原始数据进行清理、去重、去噪操作，确保处理具有不同特征的数据。

14、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：该系统可以通过数字孪生技术实现虚拟仿真，模拟实际设备的运行状态和环境条件，从而帮助管理人员更好地了解设备的工作状态和性能，提高设备的运行效率和可靠性。 其次，该系统可以通过物联网技术实现数据采集和传输，从而实现对实际场景中的各种参数和状态进行实时监测和控制。这种数字孪生应用系统可以帮助管理人员更好地了解设备的运行情况，及时发现问题并进行处理，从而提高设备的可靠性和稳定性。此外，该系统还可以通过数字孪生技术实现智能运维和优化，提高设备的使用寿命和效率。通过数字孪生应用系统的自动化控制，可以实现高效的设备维护和管理，减少人工操作带来的误差和风险。

技术特征：

1.一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于：所述基础框架模型为标准参数模型，模型内的参数设定有标准权重值，将参数数据映射到基础框架模型中后，得到与标准权重值相等的特征数据，将该特征数据导入数字孪生仿真模型中进行对应适配。

3.如权利要求1所述的一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于：在将基础框架模型进行分隔时，将基础框架模型中的每个元素定义为基础矩阵，数字孪生仿真模型通过强化训练后，导入特征参数，将基础框架模型中的元素进行对应替换。

4.如权利要求3所述的一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于：所述基础矩阵中的每行和每列中的元素组成元素组，矩阵中每个元素都有对应的属性和值，并根据需要进行单独分析和处理。

5.如权利要求1所述的一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于：在进行强化训练时，获取每个参数数据的变化数据，然后对数字孪生仿真模型进行反复的注意力计算，以捕捉参数数据中的变化参数。

6.如权利要求1所述的一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，其特征在于：在进行特征参数与场景数据对应之前，需要对原始数据进行清理和预处理，通过对原始数据进行清理、去重、去噪操作，确保处理具有不同特征的数据。

技术总结
本发明提出了一种适用于物联网多场景的数字孪生应用系统，包括：通过预设场景数据并构建基础框架模型；将基础框架模型进行分隔，并将基础框架模型进行映射，根据场景数量构建对应数量的基础框架模型；根据场景数据将对应的基础框架模型进行分类，并对分类后基础框架模型进行对应场景数据采集，将采集数据汇入分类组中，建构数字孪生仿真模型；对数字孪生仿真模型进行强化训练，通过对场景内的设备运行参数、设备形态参数和设备环境参数进行参数矩阵分析，将参数矩阵中特征向量映射至数字孪生仿真模型中，根据数字孪生仿真模型的反馈系数建立特征参数；将特征参数与场景数据进行对应，并将对应后的数据导入基础框架模型。

技术研发人员：史博林
受保护的技术使用者：北京发祥地科技发展有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14