[發明專利]對液壓系統進行數字孿生的系統

在審

• 申請號: 202011262121.5
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112347586A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 葛志偉;馬琛俊;張曉偉
• 申請（專利權）人: 上海電氣液壓氣動有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G16Y20/20;G16Y40/10;G16Y40/20;H04L29/08;G06F111/20
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 許力;張堅

本發明涉及一種對液壓系統進行數字孿生的系統，包括液壓系統數字孿生管理終端、用于與液壓系統連接的邊緣側檢測器以及云端,通過液壓系統數字孿生管理終端上的管理軟件對數字元件的設計、對數字液壓系統模型的搭建，并在邊緣側檢測器的輔助下對數字元件模型的關鍵參數進行計算，通過邊緣側檢測器根據關鍵參數計算各數字元件模型的實測數據，通過云端對數字液壓系統模型進行存儲和管理、對數字液壓系統的展示運行以及根據來自邊緣側檢測器的實測數據對液壓系統進行監測，實現了從設計到報廢的全生命周期對液壓系統狀況的監測。

技術領域

本發明涉及液壓系統技術領域，尤其涉及一種對液壓系統進行數字孿生的系統。

背景技術

工程機械也稱為移動機械，基本都是在室外和野外施工使用，且很多工作環境是在山區或是較為偏遠的地方。液壓系統作為工程機械的核心驅動系統，其從設計、使用、檢修和報廢的全生命周期的情況直接關乎工程機械制作商和終端客戶的經濟效益。

目前，對液壓系統的監測技術情況如下：

1、僅僅將液壓系統監測點的傳感器數據上傳給云端，由云端進行存儲與分析，這種方式沒有通用性，每一個新的系統都需要重新從硬件和軟件代碼方面重新設計制作，工作量巨大。

2、將液壓系統設計和定義都在云端完成，工作量大而復雜，由云端進行分析和控制，沒有考慮到工程機械的現場工況復雜性。

3、云端僅僅根據數據點進行簡單分析，提示監測人員對故障進行提前排查。

4、國內的工程機械中，設計仿真主要基于國外數學軟件，元件選型與設計是分離的，導致仿真系統與實際系統偏差較大；在設計后，現場試驗也只是對運行記錄進行事后分析，無法對現有設計和后期全生命周期的調整做出貢獻。

可見，在目前的技術中，均無法對液壓系統進行真正的數字孿生，無法從設計到報廢的全生命周期對液壓系統的狀況進行監測。

發明內容

基于此，針對上述技術問題，提供一種對液壓系統進行數字孿生的系統。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種對液壓系統進行數字孿生的系統，包括液壓系統數字孿生管理終端、用于與液壓系統連接的邊緣側檢測器以及液壓系統數字孿生云端，所述液壓系統數字孿生管理終端與邊緣側檢測器連接，所述液壓系統數字孿生管理終端以及邊緣側檢測器通過網絡與液壓系統數字孿生云端連接；

所述液壓系統數字孿生管理終端安裝有液壓系統數字孿生管理軟件，所述管理軟件包括：

數字元件構建單元，用于供用戶從預設的元件庫選取元件模型，并對該元件模型的屬性和參數進行設置，所述元件包括基本液壓元件、傳感器元件以及智能裝置元件；

數字液壓系統模型搭建單元，用于通過由所述數字元件構建單元構建的數字元件搭建數字液壓系統模型；

映射配置單元，用于供用戶配置配置信息，所述配置信息包括實際元件與數字元件的一一對應關系和邏輯、實際元件在液壓系統中的位置、傳感器信號與實際值的對應關系以及檢測信號與所述邊緣側檢測器的檢測信號接收通道的一一對應關系，所述檢測信號包括傳感器信號以及總線信號；

第一數據收發單元，用于將搭建的數字液壓系統模型和所述配置信息發送給邊緣側檢測器、接收來自邊緣側檢測器的檢測數據、將關鍵參數發送給邊緣側檢測器以及將數字液壓系統模型、配置信息和關鍵參數發送給云端；

關鍵參數計算單元，用于根據來自邊緣側檢測器的檢測數據對數字液壓系統模型各元件模型的關鍵參數進行計算；

所述邊緣側檢測器安裝有邊緣側程序，所述邊緣側程序包括：