[发明专利]冷水机组数字孪生模型构建方法、装置、终端及存储介质

说明书

本发明公开了冷水机组数字孪生模型构建方法、装置、终端及存储介质，方法包括：基于冷水机组在多领域的数据，构建冷水机组的数字孪生模型族，其中，数字孪生模型族中包括三维几何模型、性能退化模型、机理仿真模型和原理框图模型；根据冷水机组的监测数据提取冷水机组的运行特征；根据运行特征以及数字孪生模型族中各个模型的输出，通过采用递推极大似然方法对数字孪生模型族中的模型进行在线递推辨识，对数字孪生模型族中模型的参数进行实时更新以实现虚实同步。本发明从多领域进行冷水机组建模，并在其运行过程中根据实际监测数据对模型的参数进行实时更新，可以真实可靠地描述实际运行机理和特性，并实现数字化模型与冷水机组的虚实一致性同步。

技术领域

本发明涉及冷水机组维护技术领域，特别涉及冷水机组数字孪生模型构建方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

冷水机组是公共建筑的核心供冷和主要能耗设备，冷水机组主要包括压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀以及功能辅助部件；其工作过程是机械、电气、控制、流体和热力学等耦合组成的相变系统，且存在较大的时滞特性。由于上述复杂特性的存在，冷水机组精确的数字化模型欠缺，导致冷水机组的维护人员对其机理认识不清，维护不及时的冷水机组常带故障运行或欠优化运行。

现有的冷水机组建模方法多是在单一领域进行模型构建，未能真实可靠地描述冷水机组的实际运行机理和特性，并且未考虑冷水机组运行过程中的工况变化和性能衰减，现有方法构建的数字化模型难与冷水机组保持虚实的一致性同步，造成冷水机组的能耗优化和故障预测诊断的精度不断下降。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种冷水机组数字孪生模型构建方法、装置、终端及存储介质，旨在解决现有技术中冷水机组的数字化模型高保真度低和与冷水机组虚实同步性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种冷水机组数字孪生模型构建方法，所述方法包括：

基于冷水机组在多领域的数据，构建所述冷水机组的数字孪生模型族，其中，所述数字孪生模型族中包括三维几何模型、性能退化模型、机理仿真模型和原理框图模型；

根据所述冷水机组的现场监测数据提取所述冷水机组的运行特征；

根据所述运行特征以及所述数字孪生模型族中各个模型的输出，通过采用递推极大似然方法对所述数字孪生模型族中的模型进行在线递推辨识，对所述数字孪生模型族中的模型参数进行实时更新以实现虚实同步。

所述的冷水机组数字孪生模型构建方法，其中，所述数字孪生模型族中还包括原理框图模型，其中，所述原理框图模型用于实现多个物理领域的耦合。

所述的冷水机组数字孪生模型构建方法，其中，所述基于所述冷水机组在多领域的数据，构建所述冷水机组的数字孪生模型族，包括：

获取所述冷水机组的几何尺寸参数，根据所述几何尺寸参数构建所述三维几何模型。所述的冷水机组数字孪生模型构建方法，其中，所述基于所述冷水机组在多领域的数据，构建所述冷水机组的数字孪生模型族，包括：

根据所述冷水机组零部件的材料特性的先验知识进行失效机理分析，构建所述性能退化模型。

所述的冷水机组数字孪生模型构建方法，其中，所述性能退化模型包括反应论模型、应力强度失效模型和累积损伤模型；其中，所述反应论模型是基于所述冷水机组的部件材料的氧化腐蚀的先验知识构建的，所述应力强度失效模型是基于所述冷水机组的应力分布和强度分布的先验知识构建的，所述累积损伤模型是基于所述冷水机组的部件损伤和退化先验知识构建的。

所述的冷水机组数字孪生模型构建方法，其中，所述反应论模型满足公式：

D＝g(η)＝x(t)