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原文传递一种管道检测数字孪生系统

专利名称：	一种管道检测数字孪生系统
摘要：	本发明为一种管道检测数字孪生系统，属于油气管道检测技术领域。所述系统包括物理实体、数字孪生模型、数据管理平台、可视化应用平台以及检测控制平台。物理实体包括油气管道以及相应的监控设备、管道周围的工作环境以及专门设计的管道机器人构成；数字孪生模型包括管道数字孪生模型和管道机器人数字孪生模型，其可分为三维信息模型、原理计算和行为演化模型；数据管理平台其为数字孪生系统提供准确大量全面及时的数据，进行数据的存储、分析和决策支持；所述可视化应用平台面向客户提供详实的检测情况、维护指导；检测控制平台联系物理实体和数据管理平台，传递可视化平台的决策和执行指令，采集和传输相应的检测、监控数据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	昆明理工大学
发明人：	张晓龙;刘杰;黄旷;宋进;武龙飞
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202211331285.8
公开号：	CN115616067A
代理机构：	昆明明润知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王鹏飞
分类号：	G01N27/83;G01D21/02;F17D5/00;G;F;G01;F17;G01N;G01D;F17D;G01N27;G01D21;F17D5;G01N27/83;G01D21/02;F17D5/00
申请人地址：	650093 云南省昆明市五华区学府路253号
主权项：	1.一种管道检测数字孪生系统，其特征在于：包括物理实体、数字孪生模型、检测控制平台、数据管理模块、可视化应用平台；所述物理实体包括油气管道、油气管道运输的流体，管道周围的土壤、管道的监测设备以及专门设计的相应的管道机器人；所述的数字孪生模型采用多空间尺度、时变量和常量等多时间尺度并结合行为、原理等方面进行相应的描述；所述的检测控制平台用于管道监测数据的获取，检测数据的实时获取和传递，并将获得的数据传递给相应的数据管理平台，还可以通过可视化平台查看相应的管道的实际检测情况、状态；所述的数据管理平台用于存储、管理数据并为数字孪生模型和可视化平台提供数据、决策的支持；所述的可视化平台面向用户可实现对于管道的运行和故障状态进行相应的显示，用户可以通过相应的可视化平台查看具体情况并对缺陷进行相应的评估结果显示，根据相应的阈值进行预警并显示相应的维护建议方案。 2.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述的数字孪生系统结合了三维模型、规则模型和行为演化模型；所述三维模型是从管道和管道机器人两个角度建模，管道三维模型其采用管道施工图纸、管道具体施工的几何特征以及管道机器人的视频拍摄的三维点云融合构的三维模型，管道机器三维模型根据相应的图纸和实测几何模型搭建三维模型；所述规则模型是从多维度、多时间尺度等多尺度对物理实体进行相应的刻画和精准描述，其结合管道的腐蚀原理、腐蚀条件、管道变形机制、管道寿命预测等各种原理模型；所述行为演化模型就是利用智能算法采用固定的频率进行相应的数据实时更新和优化使得相应的模型更加的贴近相应的实际情况并结合相应的可视化平台，实现对管道的检查状况显示和预测。 3.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述的检测控制平台用于对管道的监测数据的获取。 4.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述的检测控制平台用于管道机器人的控制和检测数据的获取。 5.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述的数据管理平台采用常用的关系数据模型搭建方式，用来接受和存储相应的检测数据、非检测传感器获取数据、数字孪生运行数据、并将相应的数据进行处理先对数据进行预处理，在进行数据的补充、纠正、删除等操作，然后进行聚类分析、分类预测、关联分析等数据加工处理，为后续工作提供数据支持。 6.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述可视化应用平台采用B/S架构。 7.根据权利要求1所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：所述的可视化数据服务平台通过数据管理平台调用相应的数字孪生模型的三维模型、原理模型、检测控制平台等数据，并将处理后的数据分析、处理结果通过可视化界面进行相应的呈现，同时得出相应的缺陷评估结果并给出应对和预警措施。 8.根据权利要求1-7任意一条所述的管道检测数字孪生系统，其特征在于：使用者使用可视化应用平台查看相应的管道检测结果，在有需要的情况下可以通过调用相应的检测控制平台指令，对具体的操作对故障进行实时的观察相应的故障情况；使用者也可以通过可视化服务平台显示的信息提示及时、快速的获得管道的缺陷类型、缺陷原因分析、缺陷的补救维护措施，给使用者提供决策帮助并将决策结果和处理情况进行相应的保存。