CN112633822B - 基于数字孪生技术的资产管理方法、存储介质和移动终端 - Google Patents
基于数字孪生技术的资产管理方法、存储介质和移动终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于数字孪生技术的资产管理方法，该方法包括以下具体步骤：步骤1：创建信息统一平台：构建数据标准体系；制定数据标准接口；步骤2：创建资产的3D结构模型：步骤3：信息展示：将步骤2处理后3D结构模型导入到信息统一平台进行展示；步骤4：资产设备查询及定位；步骤5：数据分析；步骤6：资产的监控评估监测：步骤7：资产的反向回写。本发明创建信息统一平台，构建一个标准的数据模型，建立资产的3D数据结构模块，导入信息统一平台内进行统一管理，将数据进行分析并作可视化处理；实现了企业资产集中的统一管理，建立正确规范，提升资产管理经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及资产管理领域，具体涉及一种基于AI和数字孪生技术的资产全生命周期智能管理方法、存储介质和移动终端。
背景技术
近年来，随着信息化技术的大力发展，面对日益复杂的IT信息系统环境，许多企业事业单位运用信息技术建立了固定资产信息化管理系统，在一定程度上提高了资产的管理效率，但是传统意义上的资产管理方式存在着以下问题：
1、“家底”不清楚：国有资产较分散，使用地点范围大，资产结构分类复杂、资产数量多、金额大、更新快，给企业相关部门及时、准确地反映资产状况及其变化带来了许多困难，造成固定资产实物与账务难以核对。
2、跨部门难以汇总：固定资产实物管理、价值管理、使用保管三者之间沟通不够及时，信息不畅，对资产的变动情况掌握不一致。
3、制度不规范：价值管理者对生产技术知识掌握不够、对设备认识不够、很可能少收、延收，现场对资产进行核对监督不够。
4、造血能力低：对运营时资产不断演变的信息也越来越难获得，即使采集到一些信息，但却是过时的，它往往是不透明工程文件或非智能文档格式中不可访问的“暗数据”，无法对数据进行应用增值。
因此，针对现有技术的不足，需要对现有的资产管理技术进行进一步地改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的提供一种资产设备可视化，做到资产统一管理，统一查询、实现实时调配、资产动态跟踪基于数字孪生技术的资产管理方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种基于数字孪生技术的资产管理方法，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：创建信息统一平台：
步骤1-1：构建数据标准体系：将数据分为基础类数据标准和指标类数据标准，制定数据标准规范与标准化管控流程，构建数据标准体系；
步骤1-2：制定数据标准接口：针对基础类数据采用静态存储，制度Restful标准协议接口对接所述数据标准体系；针对指标类数据制定基于TCP/UDP协议的标准接口对接所述数据标准体系；
步骤2：创建资产的3D结构模型：
步骤2-1：根据现有CAD图纸或现有物理结构，通过BIM软件按1:1比例创建3D结构模型；
步骤2-2：对所述3D结构模型进行指标类数据以及基础类数据填充，达到符合结构计算分析软件以及信息系统的数据格式要求；
步骤2-3：将所述3D结构模型导入至所述信息统一平台进行轻量化转换，提取信息数据，其中轻量化转换的具体步骤如下：
步骤2-3-1：将所述3D结构模型进行逐级拆解转换为模型构件；
步骤2-3-2：将所述模型构件进行zip压缩的形成供WebGL读取的展示模型；
步骤3：信息展示：
将步骤2处理后3D结构模型导入到信息统一平台进行展示，展示内容如下：
任意选取3D结构模型中各构件展示数据或属性；或者按类型展示3D结构模型的数据或属性；或者通过关系型数据库对从3D模型提取的信息数据与实际运行的指标数据进行关联对构件所对应的资产的详细信息数据与构件模型的数据相结合展示；
步骤4：资产设备查询及定位：
在信息统一平台上输入关键字，关键字与平台数据库的信息进行匹配，匹配到相关数据后调取相应资产设备的3D结构模型，对调取的3D结构模型进行剖切，旋转和拉伸后进行 360度展示；
步骤5：数据分析：
根据数据权重法建立健康度评价指标模型，采集资产设备数据，将采集的资产设备数据导入到健康度评价指标模型对资产设备进行健康度评价，形成评价指标；
步骤6：资产的监控评估监测：
根据步骤2中模型构件对应的指标数据进行监测，通过监测的运行数据和告警事件数据，采用K-Means聚类算法对数据和告警事件进行训练，得到分类模型；
根据分类模型以及所述步骤5的健康度评价指标模型，对在运的资产设备产生的指标数据进行实时计算得出健康度评分以及对应数据分类。
步骤7：资产的反向回写：
在资产设备运行期间，对资产进行信息维护以及对模型进行更改，形成反向回写模型的结构数据，并通过二次开发的模型回写插件，将信息及修改的模型反向回写到BIM模型形成新的3D结构模块。
优选地，资产设备编号：对各个资产进行编号，在每个资产上安装一个传感器，采集该资产的基本数据信息，基本数据信息包括：资产的类型，资产的地理位置，资产设备的运行状态信息等，所有信息都存储在数据库中。
优选地，所述指标类数据含资产设备的长宽高、海拔、GIS信息，基础类数据包含资产设备对应的设备厂家、型号信息。
优选地，所述步骤2-3中提取信息数据过程为：对3D模型中指标类数据和信息类数据的提取；然后对指标类数据的衔接处理；最后将数据存储到关系型数据库中。
优选地，所述步骤5中利用步骤2中提取的并关联的资产数据进行多维度分析统计，根据分析统计数据生成分析图标，所述分析图表包括健康趋势图、资产展示图和占比展示分析图。
优选地，信息统一平台上将健康度T取值为40≤T＜80判定为健康，不在此范围的则产生预警记录。
一种存储介质，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一所述的指令操作。
一种移动终端，包括用于控制执行各指令的处理器以及存储有多条指令的存储设备，所述指令适于由所述处理器加载并执行上述任一所述的指令操作。
本发明有益的技术效果：本发明创建信息统一平台，构建一个标准的数据模型，建立资产的3D数据结构模块，导入信息统一平台内进行统一管理，实现了流程和数字平台之间进行无缝、实时的双向整合，将数据进行分析并作可视化处理；实现了企业资产集中的统一管理，有效做到资产实时调配、动态跟踪资产的来源及去向，帮助企业调整原有资产管理体系，建立正确规范，提升资产管理经济效益。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
本方法应用在资产管理方面，应用本方法之前，先对资产设备进行一一编号，然后将数据进行存储。在每个资产上安装一个传感器，建立传感器与资产设备的对应关系，进数据进行存储。采用传感器采集该资产的基本数据信息并传输给信息统一平台。基本数据信息包括：资产的类型，资产的地理位置和资产设备的运行状态信息等，所有信息都存储在数据库中。
本实施例方法内容如下：
如图1所示，一种基于数字孪生技术的资产管理方法，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：创建信息统一平台：
步骤1-1：构建数据标准体系：将数据分为基础类数据标准和指标类数据标准，制定数据标准规范与标准化管控流程，构建数据标准体系；
其中，基础类数据包含资产设备对应的设备厂家、型号、数量，位置等基础信息；指标类数据包括资产设备的长宽高、海拔、GIS信息等指标参数类信息。
步骤1-2：制定数据标准接口：针对基础类数据采用静态存储，制度Restful标准协议接口对接所述数据标准体系；针对指标类数据制定基于TCP/UDP协议的标准接口对接所述数据标准体系；
步骤2：创建资产的3D结构模型：
步骤2-1：根据现有CAD图纸或现有物理结构，通过BIM软件按1:1比例创建3D结构模型；
步骤2-2：对所述3D结构模型进行指标类数据以及基础类数据填充，达到符合结构计算分析软件以及信息系统的数据格式要求；
步骤2-3：将所述3D结构模型导入至所述信息统一平台进行轻量化转换，提取信息数据，其中轻量化转换的具体步骤如下：
提取信息数据过程为：对3D模型中结构类数据和信息类数据的提取；然后对结构类数据的衔接处理；最后将数据存储到关系型数据库中。
步骤2-3-1：将所述3D结构模型进行逐级拆解转换为模型构件；
步骤2-3-2：将所述模型构件进行zip压缩的形成供WebGL读取的展示模型；
3D结构模型用于展示资产设备的详细数据。
步骤3：信息展示：
将步骤2处理后3D结构模型导入到信息统一平台进行展示，展示内容如下：
任意选取3D结构模型中各构件展示数据或属性；或者按类型展示3D结构模型的数据或属性；或者通过关系型数据库对从3D模型提取的信息数据与实际运行的指标数据进行关联对构件所对应的资产的详细信息数据与构件模型的数据相结合展示；
步骤4：资产设备查询及定位：
在信息统一平台上输入关键字，关键字与平台数据库的信息进行匹配，匹配到相关数据后调取相应资产设备的3D结构模型，对调取的3D结构模型进行剖切，旋转和拉伸后进行 360度展示。采用查询功能可以快速定位资产并显示资产的实时数据，实现通过关键字在 3D可视化环境中进行快速设备搜索定位。
步骤5：数据分析：
根据数据权重法建立健康度评价指标模型，采集资产设备数据，将采集的资产设备数据导入到健康度评价指标模型对资产设备进行健康度评价，形成评价指标；
所述步骤5中利用步骤2中提取的并关联的资产数据进行多维度分析统计，根据分析统计数据生成分析图标，所述分析图表包括健康趋势图、资产展示图和占比展示分析图。
对资产数据进行多维度的分析统计，可以实时获取资产的价值、数量、分布、增长动态等资产统计信息。
步骤6：资产的监控评估监测：
根据步骤2中模型构件对应的指标数据进行监测，通过监测的运行数据和告警事件数据，依据资产设备基本参数、输入参数、输出参数、运行状态信息、告警等信息采用K-Means 聚类算法对数据和告警事件进行训练，得到分类模型；
根据分类模型以及所述步骤5的健康度评价指标模型，对在运的资产设备产生的指标数据进行实时计算得出健康度评分以及对应数据分类，信息统一平台上将健康度T取值为 40≤T＜80判定为健康，不在此范围的则产生预警记录。
步骤7：资产的反向回写：
在资产设备运行期间，对资产进行信息维护以及对模型进行更改，形成反向回写模型的结构数据，并通过二次开发的模型回写插件，将信息及修改的模型反向回写到BIM模型形成新的3D结构模块。
一种存储介质，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一所述的指令操作。
一种移动终端，包括用于控制执行各指令的处理器以及存储有多条指令的存储设备，所述指令适于由所述处理器加载并执行上述任一所述的指令操作。
利用本实施例方法通过建立统一的信息平台、统一的数据约束规范、统一的数据接口规范，形成数据、成果向运行的整体移交。当接收一个新的项目的时候，能够同时验收另外一套数字模型，它就像新项目的一个忠诚的影子，伴随一生，从不消失。
本发明方法以模型为核心构建基于全要素、全生命周期的数据，通过设计工具、仿真工具、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段，将物理设备的各种属性映射到虚拟空间中，形成可拆解、可复制、可转移、可修改、可删除、可重复操作的数字镜像。
本发明方法构建虚拟模型与真实数据世界的交互，数字孪生通过采集有限的物理传感器指标的直接数据，借助大数据库，通过机器学习推测出一些原本无法直接测量的指标。由此实现对当前状态的评估、对过去发生问题的诊断，以及对未来趋势的预测，并给予分析的结果，模拟各种可能性，提供更全面的决策支持。
本发明方法基于AI和数字孪生技术的资产全生命周期智能管理采用大数据架构的模式，用数据中台对外提供数据服务和应用服务，包括：支持多源异构数据、支持多种类型数据库、支持跨平台查询、支持多种开发方式、微服务封装。结合AI和数字孪生技术、物联网技术对数据中心重要资产进行管理，全面掌握设备资源信息和位置，及时跟踪、记录、报警设备位置的变化，进行变更管理、规划预测、降低更新风险和管理成本。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。
Claims (3)
1.一种基于数字孪生技术的资产管理方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：创建信息统一平台：
步骤1-1：构建数据标准体系：将数据分为基础类数据标准和指标类数据标准，制定数据标准规范与标准化管控流程，构建数据标准体系；
步骤1-2：制定数据标准接口：针对基础类数据采用静态存储，制度Restful标准协议接口对接所述数据标准体系；针对指标类数据制定基于TCP/UDP协议的标准接口对接所述数据标准体系；
步骤2：创建资产的3D结构模型：
步骤2-1：根据现有CAD图纸或现有物理结构，通过BIM软件按1:1比例创建3D结构模型；
步骤2-2：对所述3D结构模型进行指标类数据以及基础类数据填充，达到符合结构计算分析软件以及信息系统的数据格式要求；
步骤2-3：将所述3D结构模型导入至所述信息统一平台进行轻量化转换，提取信息数据，其中轻量化转换的具体步骤如下：
步骤2-3-1：将所述3D结构模型进行逐级拆解转换为模型构件；
步骤2-3-2：将所述模型构件进行zip压缩的形成供WebGL读取的展示模型；
步骤3：信息展示：
将步骤2处理后3D结构模型导入到信息统一平台进行展示，展示内容如下：
任意选取3D结构模型中各构件展示数据或属性；或者按类型展示3D结构模型的数据或属性；或者通过关系型数据库对从3D模型提取的信息数据与实际运行的指标数据进行关联对构件所对应的资产的详细信息数据与构件模型的数据相结合展示；
步骤4：资产设备查询及定位：
在信息统一平台上输入关键字，关键字与平台数据库的信息进行匹配，匹配到相关数据后调取相应资产设备的3D结构模型，对调取的3D结构模型进行剖切，旋转和拉伸后进行360度展示；
步骤5：数据分析：
根据数据权重法建立健康度评价指标模型，采集资产设备数据，将采集的资产设备数据导入到健康度评价指标模型对资产设备进行健康度评价，形成评价指标；
步骤6：资产的监控评估监测：
根据步骤2中模型构件对应的指标数据进行监测，通过监测的运行数据和告警事件数据，采用K-Means聚类算法对数据和告警事件进行训练，得到分类模型；
根据分类模型以及所述步骤5的健康度评价指标模型，对在运的资产设备产生的指标数据进行实时计算得出健康度评分以及对应数据分类；
步骤7：资产的反向回写：
在资产设备运行期间，对资产进行信息维护以及对模型进行更改，形成反向回写模型的结构数据，并通过二次开发的模型回写插件，将信息及修改的模型反向回写到BIM模型形成新的3D结构模块；
资产设备编号：对各个资产进行编号，在每个资产上安装一个传感器，采集该资产的基本数据信息，基本数据信息包括：资产的类型，资产的地理位置，资产设备的运行状态信息等，所有信息都存储在数据库中；
所述指标类数据含资产设备的长宽高、海拔、GIS信息，基础类数据包含资产设备对应的设备厂家、型号信息；
所述步骤2-3中提取信息数据过程为：对3D模型中指标类数据和信息类数据的提取；然后对指标类数据的衔接处理；最后将数据存储到关系型数据库中；
所述步骤5中利用步骤2中提取的并关联的资产数据进行多维度分析统计，根据分析统计数据生成分析图表，所述分析图表包括健康趋势图、资产展示图和占比展示分析图；
信息统一平台上将健康度T取值为40≤T＜80判定为健康，不在此范围的则产生预警记录。
2.一种存储介质，存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1所述的指令操作。
3.一种移动终端，包括用于控制执行各指令的处理器以及存储有多条指令的存储设备，其特征在于，所述指令适于由所述处理器加载并执行权利要求1所述的指令操作。
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