[发明专利]可靠性数字孪生系统构建方法、装置和计算机设备

说明书

本申请涉及一种可靠性数字孪生系统构建方法、装置和计算机设备。所述方法包括：根据物理实体的各组成设备、各组成设备之间的连接关系，以及所述物理实体的运行特性，在数字空间中构建所述物理实体的可靠性数字孪生体模型；在物理空间，对所述物理实体的历史运行数据进行分析，确定能反映物理实体运行状态及可靠性的监测参数；基于所述监测参数，建立所述可靠性数字孪生体模型与所述物理实体之间的关联关系，得到所述物理实体的可靠性数字孪生系统。采用本方法所构建的可靠性数字孪生系统能够实现对物理实体的可靠性相关数据进行采集和分析等功能。

技术领域

本申请涉及可靠性技术领域，特别是涉及一种可靠性数字孪生系统构建方法、装置和计算机设备。

背景技术

随着物联网与人工智能技术的快速发展，产品生产呈现体系化、无人化、全域化、智能化、精确化以及集群化的发展趋势。在对产品生产要求越来越高的同时，对应的研发周期却越来越短，这就使得产品的研制模式向数字化、模型化、自动化和智能化发展。在上述发展趋势和工程需求推动下，模型和数据双驱动的数字化设计模式应运而生，而数字孪生为装备寿命周期模型与数据融合实时驱动的研发模式提供了理想的解决方案。

数字孪生可以连接现实世界的对象，通过构建物理实体所对应的数字孪生体模型，并对数字孪生体模型进行可视化、调试、体验、分析与优化，从而提升物理实体性能和运行绩效的综合性技术策略。

然而，在现有的基于产品的数字孪生系统构建的方法中，建立的数字孪生系统主要是面向功能设计，难以满足对物理实体的可靠性相关数据进行采集和分析等的需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可靠性数字孪生系统构建方法、装置和计算机设备，所构建的可靠性数字孪生系统能够实现对物理实体的可靠性相关数据进行采集和分析等功能。

第一方面，本申请提供了一种可靠性数字孪生系统构建方法，该方法包括：

根据物理实体的各组成设备、各组成设备之间的连接关系，以及物理实体的运行特性，在数字空间中构建物理实体的可靠性数字孪生体模型；

在物理空间，对物理实体的历史运行数据进行可靠性分析，确定能反映物理实体运行状态及可靠性的监测参数；

基于监测参数，建立可靠性数字孪生体模型与物理实体之间的关联关系，得到物理实体的可靠性数字孪生系统。

在其中一个实施例中，该方法还包括：

根据历史运行数据，确定物理实体的健康状态表征参数，以及物理实体的健康状态表征参数的报警阈值；

基于物理实体的健康状态表征参数，以及物理实体的健康状态表征参数的报警阈值，构建健康状态监测模型；

将健康状态监测模型添加至可靠性数字孪生系统中。

在其中的一个实施例中，根据历史运行数据，确定物理实体的健康状态表征参数，以及物理实体的健康状态表征参数的报警阈值，包括：

根据运行工况，对历史运行数据进行聚类，得到各运行工况下的数据集；

对每一运行工况下的数据集进行分析，得到每一运行工况对应的健康状态表征参数；

根据每一运行工况对应的健康状态表征参数，确定物理实体的健康状态表征参数；

根据物理实体的健康状态表征参数，对历史运行数据中的故障数据进行分析，得到物理实体的健康状态表征参数的报警阈值。

在其中的一个实施例中，该方法还包括：

从历史运行数据中提取退化特征；

构建物理实体的健康状态表征参数；