[發明專利]一種液壓支架群的數字孿生體的管理方法及系統

有效

• 申請號: 202211273881.5
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115345034B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張金虎;李明忠;雷聲;李艷鵬;曾明勝;李提建;張賽;歐陽敏;劉培源;邢有望
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T19/00;G06T17/00;G06T15/00;G01M13/00;E21D23/26;F15B19/00;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本申請提出的液壓支架群的數字孿生體的管理方法、系統及存儲介質中，建立液壓支架群中每個液壓支架的數字孿生模型，數字孿生模型的分布與對應液壓支架的分布相同，獲取液壓支架群中相鄰液壓支架之間的距離信息，根據距離信息校正每個數字孿生模型的位置，采集設置于相鄰液壓支架之間的傳感器的測量數據，基于測量數據和數字孿生模型的分布，利用力學方程約束對液壓支架群的數字孿生體進行管理。由此，本申請中的數字孿生模型能與液壓支架的位姿保持同步，且使得相鄰液壓支架之間建立了物理關系，從而使得數字孿生模型存在與真實液壓支架群的孿生關系，進而使得可以通過液壓支架群的數字孿生模型對液壓支架群進行模擬、仿真和監控。

技術領域

本公開涉及故障診斷技術領域，尤其涉及一種液壓支架群的數字孿生體的管理方法、系統以及存儲介質。

背景技術

液壓支架作為綜采機械化關鍵設備，需要對液壓支架進行監測以對液壓支架進行控制。而在實際煤礦綜采工作環境中通常是由多個液壓支架構成的液壓支架群共同完成綜采任務。但是，由于煤礦綜采的環境比較復雜，不能實時在煤礦綜采環境中監控和控制液壓支架群?；诖?，需要建立液壓支架群的數字孿生模型，然后通過液壓支架群虛擬的數字孿生模型與液壓支架群實體進行交互反饋，并通過虛擬的數字孿生模型實現對液壓支架群的狀態監控和運動控制。

相關技術中，通過對單一液壓支架建立數字孿生模型后，然后根據實際工作面液壓支架群中各個液壓支架的分布進行排列，從而形成該液壓支架群的數字孿生模型。其中，相關技術中通過大量液壓支架多角度的圖片，然后使用3Ds Max對液壓支架外觀建立數據孿生模型，或者，通過手持式三維掃描儀對液壓支架進行三維掃描后，自動生成三維點云模型，并通過采集液壓支架上布設的傳感器的實時數據對單個液壓支架的數字孿生模型進行控制。

但是，相關技術中建立的液壓支架的模型未精細到液壓支架的零部件，因此無法顯示液壓支架的零部件，導致不能對液壓支架的零部件進行控制，進而使得數字孿生模型不能與液壓支架的位姿保持同步。同時，上述相關技術中，建立的液壓支架群的數字孿生模型僅按照每個液壓支架的分布進行簡單排列，并沒有建立液壓支架之間的物理關系，則會導致數字孿生模型之間的不受力學定律的約束，進而不存在與真實液壓支架群的孿生關系，使得不能通過液壓支架群的數字孿生模型對該液壓支架群進行監控。

發明內容

本公開提出了一種液壓支架群的數字孿生體的管理方法、系統以及存儲介質，旨在解決相關技術中實用價值低的技術問題。

本公開第一方面實施例提出了一種液壓支架群的數字孿生體的管理方法，包括：

建立液壓支架群中每個液壓支架的數字孿生模型，所述數字孿生模型的分布與對應液壓支架的分布相同；

獲取所述液壓支架群中相鄰液壓支架之間的距離信息，根據所述距離信息校正每個數字孿生模型的位置；

采集設置于所述相鄰液壓支架之間的傳感器的測量數據；

基于所述測量數據和所述數字孿生模型的分布，利用力學方程約束對所述液壓支架群的數字孿生體進行管理。

本公開第二方面實施例提出了一種液壓支架群的數字孿生體的管理系統，包括：

建立模塊，用于建立液壓支架群中每個液壓支架的數字孿生模型，所述數字孿生模型的分布與對應液壓支架的分布相同；

校正模塊，用于獲取所述液壓支架群中相鄰液壓支架之間的距離信息，根據所述距離信息校正每個數字孿生模型的位置；

采集模塊，用于采集設置于所述相鄰液壓支架之間的傳感器的測量數據；

管理模塊，用于基于所述測量數據和所述數字孿生模型的分布，利用力學方程約束對所述液壓支架群的數字孿生體進行管理。