(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111633778.2 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 国网江苏省电力工程咨询有限公司 地址 210011 江苏省南京市 鼓楼区郑和中 路114号长江航 运中心B座 (72)发明人 刘云飞　俞越中　刘亮　柏彬　 赵会龙　郭易木　曹盛　任昊杰　 黎宏武　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 刘莎 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于数模分离数据流转方式的数字孪 生方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于数模分离数据流转 方式的数字孪生方法， 在基于 数字孪生的工程项 目管理应用中， 各种项目信息通过统一的编码和 数字孪生模 型紧密关联起来， 用户通过与三维模 型进行人机交互来获取所需的信息， 并结合三维 模型直观 地展现给用户。 三维模 型与结构树通过 编码挂接， 属性不再依附于三维模型， 真正实现 数模分离。 通过对模型设计插件， 利用WebGL数字 孪生图形引擎对三维模型进行渲染， 并采用虚拟 桌面的方式将三维模型以图片流的方式展示， 实 现数字孪生模型源 文件的轻量 化转换。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 114372355 A 2022.04.19 CN 114372355 A 1.一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在于， 该方法具体步骤如 下： 在基于数字孪生的工程项目管理应用中， 各种项目信息通过统一的编码和数字孪生模 型紧密关联起来， 用户通过与三维模型进行人机交互来获取所需的信息， 并结合三维模型 直观地展现给用户； 其中三 维模型与结构树通过编 码挂接， 属性不再依附于三 维模型， 实现 数模分离； 通过对三维模型设计插件， 利用WebGL数字孪生图形引擎对三维模型进行渲染， 并采用虚拟桌面的方式将三 维模型以图片流的方式展示， 实现数字孪生模 型源文件的轻量 化转换。 2.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在 于， 通过对数字孪生数据库的半结构化处理， 将数据表单分类为文件管理表、 语句管理表、 属性管理表和映射管 理表； 将所设计的三维模型以图形解析和属性数据解析两种方式导入 到处理平台中， 在设计模型入库阶段利用前端进行数模分离操作， 以数据ID与构件ID相关 联的形式， 摆脱数据对三维模型的依赖 。 3.根据权利要求2所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在 于， 结合泊松分布基本原理， 采用定义构建ID和数据ID的方式对模型构建和数据库做出对 应的标识， 从而实现物理实际数据与虚拟建模之间的映射关系， 将数据流通从概念层面引 入到实际应用层面当中。 4.根据权利要求2所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在 于， 将具有相同属性的构件设置相同的构件ID， 将任一构件ID对应的构件属性作为一个构 件模型储存至数据库当中， 并分别一一对应， 在保证数字孪生数据 精确性的同时， 实现数字 孪生数据的无损压缩和身份识别， 以及由建模层面 转为数据层面的流 转方式。 5.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在 于， 采用输出数据与三维模型分离的方式进行数字孪生系统全生命数据流转， 数据与模型 之间不再发生 直接的联系， 且各自都依附特定的组织结构并储 存于其中。 6.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法， 其特征在 于， 通过数据导入标准接口， 应用Unit三维插件对三维模型进行再编程后导入数字孪生系 统中， 系统通过分区域、 分视角的模型加载方式以及颜色渐变的显示方式加载到IE浏览器 中。 7.一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生系统， 其特征在于， 所述系统包括： 存储 器以及一个或多个处理器； 存储器， 用于存储一个或多个程序； 所述一个或多个程序被所述 一个或多个处理器执行， 使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1 ‑6中任一所述的基 于数模分离数据流 转方式的数字 孪生方法。 8.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑6中任一所述的基于数模分离数据流 转方式的数字 孪生方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114372355 A 2一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种基于数模分离数据流 转方式的数字 孪生方法。 背景技术 [0002]数字孪生是指利用数字模型、 传感器数据、 系统数据等方式集成多科学、 多物理、 多尺度、 多概率的仿 真过程， 将物理世界在虚拟空间中完成虚实结合的映射， 反应实体世界 全生命周期的过程。 数字孪生改变了基础设施从设计、 施工到后 期运营维护的协作方式， 其 核心技术在于最新三维可视化图形引擎的运用。 新基建旨在促进中国产业链升级、 新技术 新产品的爆发以及新业务模式的诞生， 数字孪生作为能够将现实世界与数字化世界紧密融 合的技术， 已深入融入新基建所涉及的每个模块中， 例如5G网络高速率、 多终端的交互； 高 铁、 大数据的实时监控； 特高压、 充电桩的部署运营等。 [0003]数字孪生模型技术引进工程领域以来， 从数字孪生技术的数据交换标准， 到基于 数字孪生技术的工程管理一直是国内外学者研究的热点。 Faraj基于国际标准开发了可实 现项目数据集成与共享的环境， 用户可通过网页浏览器集成项目实现各专 业间的沟通与共 享。 Zhou采用在线分析数字孪生模型实现电网体系结构分析， 提出应用在线分析数字孪生 技术实现电网调度规则数字化的方案。 Palak  Jain提出了一种用于光伏系统故障诊断的数 字孪生系统， 所设计的数字孪生模 型代表了光伏能量转换单元特性输出的实时估计。 Gusev 提出了可供电路图和安装文件集成工作的数字孪生模型， 并有效应用于该生命周期的所有 阶段。 Wang提出了一种基于数字孪生的数据驱动智能定制的新框架， 摆脱定制时物理数据 受限于实际变化情况的困扰， 有效促进各利益相关方智能定制过程中的协作。 [0004]房山等人构建了风力发电机组的数字孪生系统， 综合物理与信息实时映射的思 想， 设计出数字孪生系统框架结构， 有助于数字孪生系统与风电机组之间的数据 交互和精 准表达。 史凯钰提出了一种 数字孪生模型， 实现了光伏系统物理实体与该数字孪生模型之 间的同步和实时更新。 胡旦华提出了一种改进混合高斯背景 的数字孪生模型， 并验证了采 用改进后的模型在基于监控视频的变电站运动目标提取中更加稳定和准确。 吴学正提出了 一种结合数字孪生技术的GIS智能变电站数字孪生模型建模方法， 有效对变电站实时数据 和历史数据进 行评估和诊断。 纪志伟提出构建一种可供电力物联网系故障诊断预测和健康 管理的数字 孪生模型， 有利于改善泛在电力物联网全寿命周期管理。 [0005]数字孪生技术在电力系统中得到了空前的应用和发展， 对电力系统逻辑结构运 行、 交易方式、 技术体系与管理机制产生重要影响。 变电站是中 国电网建设设施的一项核心 部分， 也是电力系统发展的重要根源。 尽管目前国内的变电站三维设计水平已基本满足三 维设计的条件， 但是在设计、 建设和生产运 维三个阶段的数字化三 维模型还未能直接流转， 存在断档等负面现象。 变电站数字孪生系统技术仍处于发展阶段， 目前利用智能传感器和 智能终端来进行 数据采集及分析的手段尚未成熟。说　明　书 1/8 页 3 CN 114372355 A 3