(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 202211158866.6 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区凌工 路2号 申请人 大连理工大 学宁波研究院 (72)发明人 武文华　郭冲冲　 (74)专利代理 机构 北京卓胜佰达知识产权代理 有限公司 16 026 专利代理师 杨洋 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06T 17/00(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 7/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) H04L 67/12(2022.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种用于海 洋核动力平台的数字 孪生系统 (57)摘要 本发明提供一种用于海洋核动力平台的数 字孪生系统， 包括真实平台的原型监测子系统和 孪生平台的健康管理子系统。 所述真实平台的原 型监测子系统包括数据采集模块、 数据集成模块 和数据远程传输模块； 所述孪生平台的健康管理 子系统包括实时数据接入模块、 三维动态显示模 块和智能结构分析模块。 该系统可以实现全生命 周期自动化、 数字化、 智能化的状态数据分析、 故 障诊断、 预测和运维管理， 高可视化同步动态展 示核动力平台的运维过程， 实时反馈核动力平台 的健康状态， 保障核动力平台的安全运行。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115511121 A 2022.12.23 CN 115511121 A 1.一种用于海洋核动力平台的数字孪生系统， 其特征在于， 该系统包括真实平台的原 型监测子系统和孪生平台的健康管理子系统。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述真实平台的原型监测子系统包括数据采集模块、 数据集成模块和数据远程传输模 块。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特 征在于， 所述数据采集模块采集海洋核动力平台的海洋环境载荷信息、 船体运动响应信息、 结 构动力响应信息以及维修维护作业信息； 所述数据集成模块将采集模块的信息进行集成， 对同源异构数据进行 预处理； 所述数据远程传输模块将集成模块的信 息进行传输， 实现 “海—空—陆 ”的远程传输模 式。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述孪生平台的健康管理子系统包括实时数据接入模块、 三维动态显示模块和智能结 构分析模块。 5.根据权利要求 4所述的系统， 其特 征在于， 所述实时数据接入模块对接数据远程传输模块的数据信 息， 为建立动态数据库提供基 础； 所述三维动态显示模块基于BIM图形开发技术创建海洋核动力平台的高保真三维几何 模型， 并关联监测数据信息， 实现平台实时运行状态的三维动态显示； 所述结构智能分析模块利用机器学习、 深度学习方法挖掘监测数据中隐含的特征信 息， 并与安全评估指标进行关联， 实现海洋核动力平台结构安全评估、 作业风险评估、 装备 智能维护、 疲劳寿命预测和老龄平台改造， 分别对应全生命周期中的服役、 作业、 运 维、 退役 和延寿阶段的健康运维管理。 6.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述真实平台的原型监测子系统是数据信 息的来源， 可以构造孪生平台的实时动态数 据库； 所述孪生平台的健康管理子系统是数据分析的大脑， 反映真实平台的全生命周期过 程， 通过检验实施实现平台结构数据的更新， 形成数据动态交互的闭环分析， 为平台的运 维 管理提供决策支持； 所述孪生平台是真实平台在虚拟空间的数字映射孪生， 所述真实平台是孪生平台在真 实空间的运维管理。 7.根据权利要求2或3所述的系统， 其特 征在于， 所述数据集成模块包含64通道的同步时钟功能， 将时序数据的时间标签和频率保持同 步。 8.根据权利要求 4或5所述的系统， 其特 征在于， 所述三维动态显示模块配置三维可视化技术， 将核动力平台模型嵌入到三维动态 空间 中， 结合实测数据与维修维护信息， 在三维虚拟空间中对实时测控数据进行全要素全过程 显示。 9.根据权利要求 4或5所述的系统， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115511121 A 2所述结构智能分析模块中的机器学习算法优选采用线性 回归算法， 构建核动力平台疲 劳寿命预测模型； 所述结构智能分析模块中的深度学习算法优选采用3～4层卷积神经网络算法， 构建核 动力平台故障诊断模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115511121 A 3