一种基于数字孪生的控制系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115951617A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310074748.5(22)申请日2023.01.16(71)申请人上海裕隆医学检验所股份有限公司地址200000上海市徐汇区钦州北路1001号7幢3层(72)发明人穆海东(74)专利代理机构连云港联创专利代理事务所(特殊普通合伙)32330专利代理师刘刚(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种基于数字孪生的控制系统(57)摘要本发明提供一种基于数字孪生的控制系统，包括：模型构建模块用于根据实验室基础数据和物理设备数据构建数字孪生模型；数据采集模块用于实时采集实验室监测数据，并将采集到的实验室监测数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新；数据处理模块用于对获取的实验室监测数据进行数据分析，得到监测数据分析结果，并进一步根据各个监测数据分析结果进行综合分析，得到实验室综合分析结果；控制模块用于根据得到的检测数据分析结果和实验室综合分析结果生成相应的控制指令，并根据生成的控制指令对实验室设备进行控制。本发明有助于完成实验室异常情况管理和应对的实时性和智能化水平。CN115951617ACN115951617A权利要求书1/2页1.一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，包括：模型构建模块、数据采集模块、数据处理模块和控制模块；模型构建模块用于根据实验室基础数据和物理设备数据构建数字孪生模型，并将数字孪生模型中的监测参数与对应的数据采集模块进行关联；数据采集模块用于实时采集实验室监测数据，并将采集到的实验室监测数据实时传输到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新；数据处理模块用于对获取的实验室监测数据进行数据分析，得到监测数据分析结果，并进一步根据各个监测数据分析结果进行综合分析，得到实验室综合分析结果；控制模块用于根据得到的检测数据分析结果和实验室综合分析结果生成相应的控制指令，并根据生成的控制指令对实验室设备进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，还包括数据库模块；数据库模块用于对获取的历史实验室监测数据进行分类存储管理，构建实验室监测数据库。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，还包括大屏展示模块；大屏展示模块用于对数字孪生模型和得到的监测数据分析结果、实验室综合分析结果进行大屏展示。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，模型构建模块包括基础构建单元和关联配置单元；基础构建单元用于根据实验室基础数据构建数字孪生模型，并根据实验室的实际区域划分信息对数据孪生模型进行空间划分，将数字孪生模型划分为多个功能区域；其中实验室基础数据包括实验室空间划分信息；关联配置单元用于为数字孪生模型中的各个功能区域配置监测参数，并将监测参数与实际设置在实验室的数据采集模块进行关联，为监测参数设置相应的数据接口信息。5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，模型构建模块还包括数据治理单元；数据治理单元用于获取由数据采集模块传输的实验室监测数据，并对获取的实验室监测数据进行数据治理，包括数据清洗和标准化处理，得到数据治理后的实验室监测数据，并将数据治理后的实验室监测数据整合到数字孪生模型中对数字孪生模型进行更新。6.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，数据采集模块包括人员监测单元、环境监测单元、设备监测单元和智能网关单元；其中，实验室监测数据包括人员监测数据、环境监测数据和设备监测数据；人员监测单元用于采集实验室内的人员监测数据，其中人员监测数据包括通过智能门禁设备获取当前进入实验室各区域的人员身份信息和已经进入实验室各区域的人员身份信息；环境监测单元用于采集实验室内各区域的环境监测数据，其中环境监测数据包括温度、湿度、PH值、氧浓度数据、污水微生物数据；设备监测单元用于采集实验室内各设备的设备监测数据，其中设备包括污水处理设2CN115951617A权利要求书2/2页备、灭菌设备、空调设备、新风系统、安全指示设备、生物柜；设备监测数据包括设备运行参数、电源参数、设备温度等；智能网关单元用于将采集到的人员监测数据、环境监测数据和设备监测数据传输到模型构建模块中，对数字孪生模型进行更新。7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生的控制系统，其特征在于，数据处理模块包括监测数据分析单元、预测分析单元和综合分析单元；监测数据分析单元用于根据获取的实验室监测数据进行分析，将获取的实验室监测数据与对应的安全标准进行比对分析，得到实验室监测数据实时分析结果；预测分析单元用于根据一段时间周期内获取的实验室监测数据进行预