【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及數(shù)字孿生，特別是涉及一種獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、絞吸挖泥船是一種廣泛用于疏浚作業(yè)的船舶，主要用于清除航道、港口和湖泊中的沉積物，數(shù)字孿生技術(shù)是一種將物理系統(tǒng)與虛擬模型相結(jié)合的技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、模型仿真和優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理系統(tǒng)的精確模擬和優(yōu)化。近年來(lái)數(shù)字孿生技術(shù)開始應(yīng)用于船舶和海洋工程領(lǐng)域，在傳統(tǒng)的絞吸挖泥船作業(yè)過(guò)程中，由于缺乏實(shí)時(shí)的、高精度的模型支持，往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)過(guò)程的精確控制和優(yōu)化，因此，可以引入數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建絞吸挖泥船的數(shù)字孿生體，即目標(biāo)數(shù)字孿生體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)過(guò)程的精確控制和優(yōu)化，從而提高絞吸挖泥船的作業(yè)效率和安全性，有利于推動(dòng)水利工程和港口建設(shè)的智能化進(jìn)程。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于疏浚行業(yè)專業(yè)特征顯著，對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的專業(yè)應(yīng)用要求較高，因此，目前數(shù)字孿生技術(shù)尚未有在絞吸挖泥船的成熟應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
2、根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，目標(biāo)數(shù)字孿生體為絞吸挖泥船的數(shù)字孿生體，方法包括如下步驟：
3、基于絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)模型庫(kù)，獲取絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的目標(biāo)作業(yè)流程模型，其中，絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)為對(duì)絞吸挖泥船在當(dāng)前作業(yè)過(guò)程中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到的數(shù)據(jù)，絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的目標(biāo)作業(yè)流程模型為能夠模擬和優(yōu)化絞吸挖泥船的當(dāng)前作業(yè)過(guò)程的虛擬模型。
4、基于絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始
5、將絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)模型庫(kù)中的所有預(yù)設(shè)模型、目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的初始系統(tǒng)數(shù)據(jù)、目標(biāo)作業(yè)流程模型和綜合預(yù)報(bào)信息進(jìn)行集成以獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體，目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的初始系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括工作參數(shù)、控制參數(shù)和管理數(shù)據(jù)，工作參數(shù)包括泥漿流速和泥漿密度，控制參數(shù)包括電機(jī)轉(zhuǎn)速、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和絞車轉(zhuǎn)速，管理數(shù)據(jù)包括最大挖掘產(chǎn)量、最大輸送產(chǎn)量和最大排岸產(chǎn)量。
6、將目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的中間系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入到目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)中以使得對(duì)絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的中間系統(tǒng)數(shù)據(jù)由目標(biāo)數(shù)字孿生體生成，包括工作參數(shù)、控制參數(shù)和管理數(shù)據(jù)。
7、將更新后的絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步到目標(biāo)數(shù)字孿生體中，并進(jìn)入步驟基于絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)模型庫(kù)，獲取絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的目標(biāo)作業(yè)流程模型以使得對(duì)目標(biāo)數(shù)字孿生體進(jìn)行更新。
8、根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序由處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)前述的方法。
9、根據(jù)本專利技術(shù)的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的方法。
10、本專利技術(shù)至少具有以下有益效果：
11、本專利技術(shù)提供了一種獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，目標(biāo)數(shù)字孿生體為絞吸挖泥船的數(shù)字孿生體，所述方法能夠獲取目標(biāo)作業(yè)流程模型和綜合預(yù)報(bào)信息，將絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)模型庫(kù)中的所有預(yù)設(shè)模型、目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的初始系統(tǒng)數(shù)據(jù)、目標(biāo)作業(yè)流程模型和綜合預(yù)報(bào)信息進(jìn)行集成以獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體，基于目標(biāo)數(shù)字孿生體生成的目標(biāo)疏浚船舶控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的中間系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，進(jìn)一步的根據(jù)更新后的初始數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)數(shù)字孿生體進(jìn)行更新，可知，本專利技術(shù)能夠?qū)?shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于絞吸挖泥船以獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體，能夠顯著提升挖泥船的作業(yè)效率和安全性，有利于推動(dòng)水利工程和港口建設(shè)的智能化進(jìn)程。
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1.一種獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，所述目標(biāo)數(shù)字孿生體為絞吸挖泥船的數(shù)字孿生體，所述方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，絞吸挖泥船在作業(yè)過(guò)程中采集到的數(shù)據(jù)包括工況數(shù)據(jù)、船舶數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)，其中，工況數(shù)據(jù)包括土質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)水深數(shù)據(jù)，船舶數(shù)據(jù)包括船舶吃水、船機(jī)功率和能耗動(dòng)力，工藝數(shù)據(jù)包括絞刀轉(zhuǎn)速、泥漿流速、泥漿密度、泥泵真空和橫移速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，土質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)包括：地質(zhì)數(shù)據(jù)、土壤的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)和力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)；所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括土層編號(hào)、土層深度范圍和土層類型；所述物理性質(zhì)數(shù)據(jù)包括顆粒大小、密度、孔隙率和塑性指數(shù)；所述力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)包括抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，水深數(shù)據(jù)包括測(cè)量點(diǎn)的地理位置和記錄的水深數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)模型庫(kù)中包括若干個(gè)預(yù)設(shè)模型，預(yù)設(shè)模型為與絞吸挖泥船相關(guān)的三維模型，包括：船體仿真模型、疏
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，在步驟基于絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)模型庫(kù)，獲取絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的目標(biāo)作業(yè)流程模型中，還包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，在步驟基于絞吸挖泥船對(duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)模型庫(kù)，獲取綜合預(yù)報(bào)信息中，包括如下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，在預(yù)測(cè)模型生成的預(yù)報(bào)信息的過(guò)程中還包括如下步驟：
9.一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法。
10.一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，所述目標(biāo)數(shù)字孿生體為絞吸挖泥船的數(shù)字孿生體，所述方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，絞吸挖泥船在作業(yè)過(guò)程中采集到的數(shù)據(jù)包括工況數(shù)據(jù)、船舶數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)，其中，工況數(shù)據(jù)包括土質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)水深數(shù)據(jù)，船舶數(shù)據(jù)包括船舶吃水、船機(jī)功率和能耗動(dòng)力，工藝數(shù)據(jù)包括絞刀轉(zhuǎn)速、泥漿流速、泥漿密度、泥泵真空和橫移速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，土質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)包括：地質(zhì)數(shù)據(jù)、土壤的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)和力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)；所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括土層編號(hào)、土層深度范圍和土層類型；所述物理性質(zhì)數(shù)據(jù)包括顆粒大小、密度、孔隙率和塑性指數(shù)；所述力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)包括抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，水深數(shù)據(jù)包括測(cè)量點(diǎn)的地理位置和記錄的水深數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取目標(biāo)數(shù)字孿生體的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)模型庫(kù)中包括若干個(gè)預(yù)設(shè)模型，預(yù)設(shè)模型為與絞吸挖泥船...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張業(yè)星，周丙浩，李亮，李登峰，李擎?zhèn)?/a>，鄧浩，崔凱文，薛子健，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)交通信息科技集團(tuán)有限公司杭州分公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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