(19)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 202210610917.8 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 深圳星寻科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区软件产 业基地创业投资大厦21层 申请人 哈尔滨星寻科技有限公司 (72)发明人 全一明　张雪莹　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 吴少均 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01J 5/00(2022.01) G01J 5/02(2022.01) G08B 7/06(2006.01)G08B 21/18(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 7/18(2006.01) H04N 13/204(2018.01) G06F 111/02(2020.01) (54)发明名称 一种数字 孪生全要素仿真模拟系统 (57)摘要 本发明涉及数字孪生技术领域， 公开了一种 数字孪生全要素仿真模拟系统， 包括中央服务 器、 互联网、 监测分析模块、 建模系统、 平面摄像 头和红外摄像头； 所述互联网设置在中央服务器 的前端， 且互联网通过防滑墙与中央服务器连 接， 且互联网的输出端与防火墙的输入端连接， 防火墙的输出端与中央服务器的输入端连接。 本 发明通过设置平面摄像头和红外摄像头对设备 工作时的实时画面和实时温度分布进行监测， 并 利用对比处理模块将热量分布状态融入至平面 画面中， 然后可以利用监测分析模块， 对图像表 面和热量分布变化进行分析， 同时对照设备传感 器参数和历史运行数据， 能够准确的对设备未来 运行时可能存在的高负荷故障进行 预测并预警。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114936462 A 2022.08.23 CN 114936462 A 1.一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于， 包括中央服务器(1)、 互联网(11)、 监测分析模块(5)、 建模系统(3)、 平面摄像头(13)和红外摄像头(15)； 所述互联网(11)设置 在中央服务器(1)的前端， 且互联网(11)通过防滑墙与中央服务器(1)连接， 且互联网(11) 的输出端与防火墙(10)的输入端连接， 防火墙(10)的输出端与中央服务器(1)的输入端连 接； 所述平面摄像头(13)和红外摄像头(15)均设置在处理器的前端， 平面摄像头(13)的输 出端上连接有数据采集模块(14)， 且数据采集模块(14)的输出端上连接有对比处理模块 (12)， 所述红外摄像头(15)的输出端上连接有热成像模块(16)， 热成像模块(16)的输出端 与对比处理模块(12)的输入端连接， 对比处理模块(12)的输出端与中央服务器(1)的输入 端连接； 所述监测分析模块(5)设置在中央服务器(1)的后端， 且中央服务器(1)的输出端与监 测分析模块(5)的输入端 连接， 所述监测分析模块(5)的输出端 上连接有视频处理模块(6)， 且视频处理模块(6)的输出端上连接有视频输出模块(7)， 视频输出模块(7)的后端连接有 显示器(8)， 且视频输出模块(7)的输出端与显示器(8)的输入端连接； 所述建模系统(3)设置在中央服务器(1)的前端， 且建模系统(3)的前端设置有三维摄 像头(2)， 三维摄像头(2)的输出端与建模系统(3)的输入端连接， 建模系统(3)的输出端与 中央服务器(1)的输入端连接 。 2.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述中央服 务器(1)由主服务器(17)和备用服务器(18)组成， 且主服务器(17)和备用服务器(18)相互 连接。 3.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述监测分 析模块(5)的输出端上 连接有报警系统(4)， 且报警系统(4)为声光报警装置 。 4.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述中央服 务器(1)的前端 连接有数据库(9)， 且 数据库(9)的输出输入端与中央服务器(1)的输入输出 端连接。 5.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述视频输 出模块(7)和显示器(8)均设置有多个， 且显示器(8)的数量与视频输出模块(7)的数量相 同。 6.根据权利要求2所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述主服务 器(17)和备用服 务器(18)均由计算机组成， 且计算机设置有 多个。 7.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述三维摄 像头(2)、 平 面摄像头(13)和红外摄像头(15)均设置有多个， 且平面摄像头(13)和红外摄像 头(15)成组的安装配对。 8.根据权利要求1所述的一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 其特征在于： 所述三维摄 像头(2)、 平面摄 像头(13)和红外摄 像头(15)均通过 稳定支架安装在机 械设备的框架上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114936462 A 2一种数字孪生全要素 仿真模拟 系统 技术领域 [0001]本发明涉及数字 孪生技术领域， 具体为 一种数字 孪生全要素仿真模拟系统。 背景技术 [0002]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、 多概率的仿真过程， 在虚拟空间中完成映射， 从而反映相对应的实体装备 的 全生命周期过程， 可以对物理实体提供数据分析、 状态预测等功能， 辅助 物理设备进 行行为 优化和决策， 其中数字孪生体是数据 空间对物理空间的物理实体进行 的映射， 具备对物理 实体进行时域上的回溯、 趋势上的预测、 信息的融合等功能， 数字孪生会被较好的应用在工 厂设备的监测上。 [0003]现有技术的数字孪生仿真系统， 主要依靠三维建模的方式实现对实体设备的数字 化建模， 然后利用利用设备各结构处的各种传感器配合运行历史等， 完成模拟映射， 实现对 实体设备 的动态仿真， 然而设备在工作的过程中， 有较多的具体参数无法通过传感器直接 获取， 仅依靠传感器无法准确的分析并预测未来实体设备 的运行状态， 不能够准确的对设 备运行时可能存在的高负荷故障进行预测并预警。 因此， 我们提出一种 数字孪生全要素仿 真模拟系统。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 通过设置平面摄像头 和红外摄像头对设备工作时的实时画面和实时温度分布进 行监测， 并利用对比处理模块将 热量分布状态融入至平面画面中， 然后可以利用监测分析模块， 对图像表面和热量分布变 化进行分析， 同时对照设备传感器参数和历史运行数据， 能够准确的对设备未来运行时可 能存在的高负荷故障进行 预测并预警， 解决了背景技 术中所提出的问题。 [0005]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种数字孪生全要素仿真模拟系统， 包括中央服务器、 互联网、 监测分析模块、 建模系统、 平 面摄像头和红外摄像头； 所述互联网 设置在中央服务器的前端， 且互联网通过防滑墙与中央服务器连接， 且互联网的输出端与 防火墙的输入端连接， 防火墙的输出端与中央服务器的输入端连接； 所述平面摄像头和红 外摄像头均设置在处理器的前端， 平面摄像头的输出端上连接有数据采集模块， 且数据采 集模块的输出端上连接有对比处理模块， 所述红外摄像头的输出端上连接有热成像模块， 热成像模块的输出端与对比处理模块的输入端连接， 对比处理模块的输出端与中央服务器 的输入端连接； 所述监测分析模块设置在中央服务器的后端， 且中央服务器的输出端与监 测分析模块的输入端连接， 所述监测分析模块的输出端上连接有视频处理模块， 且视频处 理模块的输出端上连接有视频输出模块， 视频输出模块的后端连接有显示器， 且视频输出 模块的输出端与显示器的输入端连接； 所述建模系统设置在中央服务器的前端， 且建模系 统的前端设置有三维摄像头， 三维摄像头的输出端与建模系统的输入端连接， 建模系统的 输出端与中央服 务器的输入端连接 。说　明　书 1/4 页 3 CN 114936462 A 3