[发明专利]虚拟资产的数据转换

说明书

本发明提供了一种设备和方法，用于基于正被转换并被应用于与物理资产相对应的虚拟资产的仿真数据来实时监控物理资产。在一个示例中，该方法包括：接收物理资产的传感器数据，传感器数据包括与物理资产上的位置相关联的位置信息；将所述位置信息转换为虚拟位置信息并将所述虚拟位置信息应用于对应于物理资产的虚拟资产；基于所转换的和所应用的虚拟位置信息来检测虚拟资产的虚拟结构的运动信息；并将关于所检测到的运动信息的信息输出到显示设备。

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC§119(e)要求于2017年1月13日在美国专利和商标局提交的美国临时专利申请62/446,033和于2010年1月14日在美国专利和商标局提交的美国临时专利申请62/446,374的权益，其两者的全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

背景技术

随着物联网(IoT)的近期发展，仿真或虚拟建模在能源(例如，石油平台、风力涡轮机、发电厂、太阳能电池板等)、医疗保健(例如诊断设备、治疗设备等)、运输(例如飞机、机车、汽车等)以及许多其他领域迅猛增长。数字孪生(digital twin)或虚拟模型是指对应于例如产品、过程或服务的真实物理资产的计算机化模型。数字孪生通常是基于从物理资产收到的数据生成。在这里，可以从安装在物理资产上的传感器获得数据，其可以用于对虚拟空间中的物理资产的状态、工作条件和位置进行建模。虚拟世界和物理世界的配对允许分析数据和监控物理资产以在问题发生之前解决问题、防止停机、开发新的机会、并基于仿真规划未来。

数字孪生通常意味着对应的物理资产的属性和状态的最新且准确的数字副本，其可以包括形状、位置、手势、状态和动作中的一个或多个。然而，相关技术的虚拟建模方法受到物理结构内的物理传感器安装的数量、类型和位置方面的限制。从例如加速度计、仪表、运动传感器等的附接在物理资产的物理传感器获取数据的另一个问题是，物理传感器花费资金来获取、安装和维护。此外，传感器数据可能很大，难以实时筛选。目前，传感器分析不能提供足够的传感器读数的实时分析，并导致在给定的时间对物理结构的状态的评估较差。另外，用于数字转换和结构分析的预编程的和简化(通用)数学算法在变化的需求或条件下变得不适用，例如，当物理结构开始恶化或在物理资产内及周围发生复杂的情景时。因此，需要的是通过虚拟资产实时地监控和诊断物理资产的改进方式。

附图说明

参考以下结合附图的详细描述，示例实施例的特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显。

图1是示出了根据示例实施例的包括真实资产和基于其的虚拟资产的仿真系统的图。

图2A是示出了根据示例实施例的1阶低通巴特沃斯滤波器(Butterworth filter)的频率响应函数的图。

图2B是示出了根据示例实施例的从1到5阶的巴特沃斯低通滤波器的增益图表的图。

图3是示出了根据示例实施例的低通滤波器和带通滤波器的频率响应函数的图。

图4和图5是示出了根据示例实施例的在真实资产上不同位置的偏转(deflection)和角度之间的关系的图。

图6是示出了根据示例实施例的线性补偿因子的示例的图。

图7至图9是示出了根据示例实施例的雨流图(rainflow graph)的图。

图10是示出了根据示例实施例的用于生成对虚拟资产的应用运动信息的方法的图。

图11是示出了根据示例实施例的用于确定虚拟资产的损伤信息的方法的图。

图12是示出了根据示例实施例的计算设备的图。

在整个附图和详细描述中，除非另外描述，否则相同的附图标号将被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和/或方便起见，这些元件的相对尺寸和描述可能被夸大或调整。

具体实施方式