(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900121.6 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 北京国网信通埃森哲信息技 术有限 公司 地址 100089 北京市海淀区高里掌 路1号院 1号楼2层202-04 申请人 国网信息通信产业 集团有限公司 　 国网思极数字科技 （北京） 有限公司 (72)发明人 赵峰　许中平　郭翔　李守超　 刘亚庆　吴耀军　张钊源　吕建兵　 张韬　陈颖　常天渤　郑晓洋　 李祺豪　孟德建　 (74)专利代理 机构 北京沃知思真知识产权代理 有限公司 1 1942 专利代理师 邓巧莲(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06T 17/00(2006.01) G06Q 10/00(2012.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种用于工业设备实时数据监测的电力数 字空间孪生系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于工业设备实时数据 监测的电力数字空间孪生系统， 属于设备监测技 术领域， 包括工业设备， 信息采集模块、 终端控制 平台、 空间构建模块、 数据分析模块、 设备调度模 块、 模拟测试模块以及数据云端； 本发明能够实 时对各组设备运行状态进行分析， 同时及时向维 护人员反馈异常设备信息， 大幅提高对异常设备 的排查效率， 同时提高维护人员的设备维护效 率， 能够更加直观的让工作人员对工业设备的工 作效率进行查看， 方便工作人员分析， 同时能够 自行生成调度方案， 减少工作人员工作量， 提高 工作人员工作积极性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115169964 A 2022.10.11 CN 115169964 A 1.一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 包括工业 设备， 信息采集模块、 终端控制平台、 空间构建模块、 数据分析模块、 设备调度模块、 模拟测 试模块以及数据云端； 所述信息采集模块用于采集各组工业设备基本信息， 并对其进行 标注记录； 所述终端控制平台用于 工作人员查看各组工业设备工作状态， 并进行选择控制； 所述空间构建模块用于收集各组数据并进行 数字空间构造； 所述数据分析模块用于收集各组工业设备的工作信 息， 同时对各工业设备进行状态分 析； 所述设备调度模块用于 接收各组分析 结果， 并对各组工业设备进行调度管理； 所述模拟测试模块用于接收各组调度方案， 并对其进行模拟仿真， 同时对其进行优化 调整； 所述数据云端用于存储各组调度方案， 同时实时接收终端控制平台发送的调用指令， 并将对应数据发送至终端控制平台。 2.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述信息采集模块标注 记录具体步骤如下： 步骤一： 信息采集模块接收工作人员上传的各组工业设备的结构图， 同时于各组工业 设备内置传感器通信连接， 并实时接收各组工业设备参数信息； 步骤二： 将工业设备按照不同类型进行分类， 同时对分类完成的各组工业设备进行编 号处理， 之后 构建设备记录表， 并按照所分类型的不同， 依次将各类型的工业设备录入设备 记录表中； 步骤三： 依据各组结构图对各组工业设备组成部件名称进行收集， 并录入设备记录表 相对应位置， 同时将各组工业设备参数信息录入设备记录表中， 并实时监控各组工业设备 工作状态以录入设备记录表中。 3.根据权利要求2所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述终端控制平台选择控制具体步骤如下： 步骤(1)： 终端控制平台实时接收设备记录表， 并将其反馈给工作人员进行查看； 步骤(2)： 工作人员可输入相关工业设备的编号， 终端控制平台依据其编号进行精确检 索， 并将相对应工业设备信息进行调取； 步骤(3)： 工作人员通过终端控制平台对选择需要采集的区域信息， 同时终端控制平台 生成相关采集指令 。 4.根据权利要求3所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述数字空间构造具体步骤如下： 第一步： 空间构建模块与外部监控摄像头通信连接， 并实时接收监控摄像头抓取的影 像数据， 同时依据工作人员上传的厂区平面布置竣工图以及建筑物结构图， 并依据各组信 息建立1:1等比例统一 坐标系的主体模型； 第二步： 同时依据终端控制平台下发的采集指令对主体模型中对应区域模型进行切割 提取， 同时依据影像数据确认该区域相对应的工业设备， 并依据设备记录表中记录的数据 构建多组工业设备三维模型， 并将其 拼接至区域模型中； 第三步： 实时采集各组工业设备运行情况， 并将其同步至相对应区域模型中的三维模权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169964 A 2型上， 同时将构造 完成的区域模型反馈 至终端控制平台。 5.根据权利要求4所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述数据分析模块对各组工业设备状态分析 具体步骤如下： S1.1： 数据分析模块接收相 关区域模型， 并实时采集该区域模型中各组工业设备工作 信息， 同时对 采集到的工作信息中非二进制的数据转换为 二进制； S1.2： 通过Min ‑Max归一化方法将各组工业设备工作信息转换至0到1区间内， Min ‑Max 归一化方法的转换函数如下： 式中： xnew表示归一化后的数据； x表示各组工业设备工作信息中的特征数据； xmax表示 特征数据的最大值； xmin特征数据的最小值； S1.3： 数据分析模块通过方差系数对各组工作信息进行特征降维， 其具体函数公式如 下： 式中： σ 表示特征数据的标准差； μ表示特征数据的均值； CV表示特征数据的方差系数， 若方差系数越大， 则表示工作设备运行正常， 反 之， 则表示 运行异常； S1.4： 收集运行异常的各组工业设备的编号， 并在设备记录表进行标记， 同时对运行异 常的工业设备反馈给相关维护人员。 6.根据权利要求1所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述设备调度模块调度管理具体步骤如下： S2.1： 设备调度模块自行生成调度网络模型， 同时接收正常工业设备工作信息， 同时将 收集到的工作信息整合归类成一组工作数据集； S2.2： 将工作数据集导入调度网络模型中， 并通过输入、 卷积、 池化、 全连接和输出对各 组工作信息进 行分析， 同时依据分析结果标记空闲状态的工业设备以及工作状态的工业设 备， 同时绘制各组工业设备的工作效率 折线图； S2.3： 对空闲状态的工业设备， 设备调度模块采集全区域相同类型的工业设备， 并将该 类型的各组工业设备的工作量进 行统计以进 行二次分配， 同时依据分配结果生成相关调 度 方案。 7.根据权利要求6所述的一种用于工业设备实时数据监测的电力数字空间孪生系统， 其特征在于， 所述模拟测试模块优化调整具体步骤如下： Q1： 模拟测试模块接收各组调度方案以及各组工业设备的工作效率折线图， 同时与外 部互联网通信连接； Q2： 依据各组调度方案对各组工业设备进行模拟调配， 同时实时检测该调度方案完成 工作所需时间； Q3： 从互联网中调取相关工业设备工作调配方案， 并将其中完成工作时间较少的调配 方案进行提取， 并将其与原有调度方案进行整合归纳以对原有调度方案进行优化， 之后将 优化完成的调度方案反馈 至终端控制平台。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169964 A 3