电厂数字孪生系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114926603A(43)申请公布日2022.08.19(21)申请号202210625694.2G06T15/00(2011.01)(22)申请日2022.06.02(71)申请人中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司地址200063上海市普陀区武宁路409号(72)发明人侯新建姚峻艾春梅张翼张卫李勇鲍金李颢李一丹刘昊雷博王秀慧王郁旭冯逸帆包艳冰王晓琳张万卿归一数黄新宋涛刘建龙(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231专利代理师陈红桥(51)Int.Cl.G06T17/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称电厂数字孪生系统(57)摘要本发明提供一种电厂数字孪生系统，包括：三维场景层，用于对电厂进行正向三维设计和逆向三维设计，以构建数字电厂；数字孪生实现层，用于对数字电厂进行三维元素提取，并建立三维元素与电厂标识系统编码的映射关系、对建立映射关系的三维元素进行逻辑关系配置，以及根据映射关系和逻辑关系对三维元素与电厂多源数据进行耦合，以构建数字孪生电厂；展示层，展示层与数字孪生实现层交互连接，展示层用于将数字孪生电厂进行渲染和展示。本发明采用正向三维设计和逆向三维设计结合构建数字电厂，不仅模型精准且可查询原始设计属性信息，且可以全面覆盖电厂中的各场景，采用三维元素映射及数据耦合机制，使数字孪生系统更加具有实用性。CN114926603ACN114926603A权利要求书1/2页1.一种电厂数字孪生系统，其特征在于，包括：三维场景层，所述三维场景层用于对电厂进行正向三维设计和逆向三维设计，以构建数字电厂；数字孪生实现层，所述数字孪生实现层与所述三维场景层交互连接，所述数字孪生实现层用于对所述数字电厂进行三维元素提取，并建立所述三维元素与电厂标识系统编码的映射关系、对建立映射关系的三维元素进行逻辑关系配置，以及根据所述映射关系和所述逻辑关系对所述三维元素与电厂多源数据进行耦合，以构建数字孪生电厂，其中，每个所述三维元素与唯一的电厂标识系统编码建立映射，其中，所述三维元素包括数字电厂场景内所有的三维模型及三维空间元素，所述电厂多源数据包括：电厂SIS系统数据、MIS系统数据；展示层，所述展示层与所述数字孪生实现层交互连接，所述展示层用于将所述数字孪生电厂进行渲染和展示。2.根据权利要求1所述的电厂数字孪生系统，其特征在于，所述三维场景层包括：轻量化单元，所述轻量化单元用于对电厂的正向三维模型进行轻量化处理；属性提取单元，所述属性提取单元用于对所述电厂的正向三维模型的设计属性进行提取；属性耦合单元，所述属性耦合单元用于对轻量化处理后的正向三维模型与提取的设计属性在三维引擎内耦合；场景生成单元，所述场景生成单元用于将电厂的逆向三维模型与耦合后的电厂的正向三维模型按照位置关系整合，生成数字电厂三维场景。3.根据权利要求2所述的电厂数字孪生系统，其特征在于，所述三维场景层还包括：模型变更工具单元，所述模型变更工具单元用于提供逆向三维模型库以通过拖曳式增加逆向三维模型；工具化操作单元，所述工具化操作单元用于提供数字电厂三维场景的剖切、测量和动态添加标识功能。4.根据权利要求1所述的电厂数字孪生系统，其特征在于，所述数字孪生实现层包括：三维元素提取单元，所述三维元素提取单元用于对所述数字电厂进行三维元素提取，所每个所述三维元素均具有唯一ID；编码导入单，所述编码导入单元用于导入预置满足电厂标识系统编码标准的模型编码文件，并将模型编码文件中的编码与提取的三维元素建立映射关系；模型编码工具单元，所述模型编码工具单元用于对所述三维模型和所述三维空间元素进行编码配置；逻辑关系编辑单元，所述逻辑关系编辑单元用于对建立映射关系的三维元素进行逻辑关系配置，所述逻辑关系配置包括：配置三维元素间逻辑关系、配置三维元素需耦合的数据源、配置三维元素显示参数和配置三维元素动画参数；三维元素耦合单元，所述三维元素耦合单元用于通过API接口获取电厂多源数据，并将建立映射关系及配置过逻辑关系的三维元素与所述电厂多源数据进行耦合，并生成数字孪生电厂，其中，所述电厂多源数据能够通过电厂标识系统编码索引。5.根据权利要求4所述的电厂数字孪生系统，其特征在于，所述数字孪生实现层还包2CN114926603A权利要求书2/2页括：区域定义规则单元，区域定义规则单元用于对提取的三维元素按电厂物理区域进行归属划分；业务划分规则单元，业务划分规则单元用于对提取的三维元素按电厂运维业务需求进行归属划分；原始设计划分规则单元，所述原始设计划分规则单元用于对所述三维元素单元提取的三维元素按正向三维模型设计时的卷册进行归属划分。6.根据权利要求1所述的电厂数字孪生系统，其特