CN114372355A - 一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，在基于数字孪生的工程项目管理应用中，各种项目信息通过统一的编码和数字孪生模型紧密关联起来，用户通过与三维模型进行人机交互来获取所需的信息，并结合三维模型直观地展现给用户。三维模型与结构树通过编码挂接，属性不再依附于三维模型，真正实现数模分离。通过对模型设计插件，利用WebGL数字孪生图形引擎对三维模型进行渲染，并采用虚拟桌面的方式将三维模型以图片流的方式展示，实现数字孪生模型源文件的轻量化转换。

Description

一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法

技术领域

本发明涉及一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法。

背景技术

数字孪生是指利用数字模型、传感器数据、系统数据等方式集成多科学、多物理、多尺度、多概率的仿真过程，将物理世界在虚拟空间中完成虚实结合的映射，反应实体世界全生命周期的过程。数字孪生改变了基础设施从设计、施工到后期运营维护的协作方式，其核心技术在于最新三维可视化图形引擎的运用。新基建旨在促进中国产业链升级、新技术新产品的爆发以及新业务模式的诞生，数字孪生作为能够将现实世界与数字化世界紧密融合的技术，已深入融入新基建所涉及的每个模块中，例如5G网络高速率、多终端的交互；高铁、大数据的实时监控；特高压、充电桩的部署运营等。

数字孪生模型技术引进工程领域以来，从数字孪生技术的数据交换标准，到基于数字孪生技术的工程管理一直是国内外学者研究的热点。Faraj基于国际标准开发了可实现项目数据集成与共享的环境，用户可通过网页浏览器集成项目实现各专业间的沟通与共享。Zhou采用在线分析数字孪生模型实现电网体系结构分析，提出应用在线分析数字孪生技术实现电网调度规则数字化的方案。Palak Jain提出了一种用于光伏系统故障诊断的数字孪生系统，所设计的数字孪生模型代表了光伏能量转换单元特性输出的实时估计。Gusev提出了可供电路图和安装文件集成工作的数字孪生模型，并有效应用于该生命周期的所有阶段。Wang提出了一种基于数字孪生的数据驱动智能定制的新框架，摆脱定制时物理数据受限于实际变化情况的困扰，有效促进各利益相关方智能定制过程中的协作。

房山等人构建了风力发电机组的数字孪生系统，综合物理与信息实时映射的思想，设计出数字孪生系统框架结构，有助于数字孪生系统与风电机组之间的数据交互和精准表达。史凯钰提出了一种数字孪生模型，实现了光伏系统物理实体与该数字孪生模型之间的同步和实时更新。胡旦华提出了一种改进混合高斯背景的数字孪生模型，并验证了采用改进后的模型在基于监控视频的变电站运动目标提取中更加稳定和准确。吴学正提出了一种结合数字孪生技术的GIS智能变电站数字孪生模型建模方法，有效对变电站实时数据和历史数据进行评估和诊断。纪志伟提出构建一种可供电力物联网系故障诊断预测和健康管理的数字孪生模型，有利于改善泛在电力物联网全寿命周期管理。

数字孪生技术在电力系统中得到了空前的应用和发展，对电力系统逻辑结构运行、交易方式、技术体系与管理机制产生重要影响。变电站是中国电网建设设施的一项核心部分，也是电力系统发展的重要根源。尽管目前国内的变电站三维设计水平已基本满足三维设计的条件，但是在设计、建设和生产运维三个阶段的数字化三维模型还未能直接流转，存在断档等负面现象。变电站数字孪生系统技术仍处于发展阶段，目前利用智能传感器和智能终端来进行数据采集及分析的手段尚未成熟。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，首次提出了将数字孪生技术应用到新一代变电站领域，对传统的模式和格局产生革命性的变化。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，在基于数字孪生的工程项目管理应用中，各种项目信息通过统一的编码和数字孪生模型紧密关联起来，用户通过与三维模型进行人机交互来获取所需的信息，并结合三维模型直观地展现给用户。如图4所示，三维模型与结构树通过编码挂接，属性不再依附于三维模型(区别于如图2所示的属性绑定于模型情况)，真正实现数模分离。通过对模型设计插件，利用WebGL数字孪生图形引擎对三维模型进行渲染，并采用虚拟桌面的方式将三维模型以图片流的方式展示，实现数字孪生模型源文件的轻量化转换。数字孪生模型轻量化运转方式如图1所示，大大拓宽了数字孪生的应用范围，使得三维可视化、数据化的数字孪生模型能够覆盖整个工程建筑全生命周期，同时也能够实现不同数字孪生模型的多种融合，促进图形展示区域、用户及数字孪生应用之间的信息交互，大大降低了数字孪生应用的复杂程度。

首先通过对数字孪生数据库的半结构化处理，将数据表单分类为文件管理表、语句管理表、属性管理表和映射管理表。将所设计的三维建模以图形解析和属性数据解析两种方式导入到处理平台中，在设计模型入库阶段利用前端进行数模分离操作，以数据ID与构件ID相关联的形式，摆脱数据对三维建模的依赖，并保持数据与建模的协调性。结合泊松分布基本原理，采用定义构建ID和数据ID的方式对模型构建和数据库做出对应的标识，从而实现物理实际数据与虚拟建模之间的映射关系，将数据流通从概念层面引入到实际应用层面当中。

其次将具有相同属性的构件设置相同的构件ID，将任一构件ID对应的构件属性作为一个构件模型储存至数据库当中，并分别一一对应，在保证数字孪生数据精确性的同时，实现了数字孪生数据的无损压缩和身份识别，以及由建模层面转为数据层面的流转方式。如图3所示，采用输出数据与三维模型分离的方式进行数字孪生系统全生命数据流转，数据与模型之间不再发生直接的联系，且各自都依附特定的组织结构并储存于其中，一定程度上降低了三维设计软件的操作难度。采用数模分离的数据储存模式，简化数字孪生系统输入数据变动时的操作流程。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)基于数模分离数据流转方式的数字孪生技术研究，衍生出一种新一代的数字化、虚拟化、智能化的设计平台，是以三维空间技术为标志、数字化技术为纽带，将各专业的设计信息融会贯通，全面提高工程设计的质量和效率的新一代设计技术；

(2)本发明使得图像内容更为丰富真实、更加符合人类视觉特性的特点。呈现出更为强大的、便于管理、计算和使用的数字化特点。提高了施工现场的进度管理的效率减少了项目成本的支出；

(3)本发明能构建适用于变电站工程三维模型特点的数据结构，从设计、项目管理及施工需求出发，建立便于人员维护及使用的数据结构树。通过新的数字孪生系统，将原有的“设计-建设-设计-运行”数据流转方式转变为“设计-建设-运行”的数据流转方式，通过系统，打通设计与施工之间的数据流转通道，可以同步对模型属性进行修改。

附图说明

图1是数字孪生模型轻量化运转方式；

图2是属性绑定于模型示意图；

图3是数字孪生系统中的数据流；

图4是部件检索树；

图5是本发明实施例的流程图；

图6是Revit异型模型。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

数字孪生正是从内嵌的综合健康管理系统(IVHM)集成了传感器数据、历史维护数据，以及通过挖掘而产生的相关派生数据。通过对以上数据的整合，数字孪生可以持续地预测装备或系统的健康状况、剩余使用寿命以及任务执行成功的概率，也可以预见关键安全事件的系统响应，通过与实体的系统响应进行对比，揭示装备研制中存在的未知问题。数字孪生可能通过激活自愈的机制或者建议更改任务参数来减轻损害或进行系统的降级，从而提高寿命和任务执行成功的概率。

数字孪生是在MBD(基于模型的工程定义)基础上深入发展起来的，企业在实施基于模型的系统工程(MBSE)的过程中产生了大量的物理的、数学的模型，这些模型为数字孪生的发展奠定了基础。数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多尺度的仿真过程，它作为虚拟空间中对实体产品的镜像，反映了相对应物理实体产品的全生命周期过程。数字孪生是采用信息技术对物理实体的组成、特征、功能和性能进行数字化定义和建模的过程。数字孪生体是指在计算机虚拟空间存在的与物理实体完全等价的信息模型，可以基于数字孪生体对物理实体进行仿真分析和优化。数字孪生是技术、过程、方法，数字孪体是对象、模型和数据。

B/S结构即浏览器/服务器模式，是浏览器兴起后的一种网络结构模式，浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器，如InternetExplorer，服务器安装SQL Server、Oracle、MYSQL等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。

随着Internet和WWW的流行，以往的主机/终端无法满足当前的全球网络开放、互连、信息随处可见和信息共享的新要求，于是就出现了B/S型模式，即浏览器/服务器结构。它是C/S(客户端/服务器)架构的一种改进，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。

用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在B/S模式中，用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器，其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器，该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。

B/S架构最大的优点是总体拥有成本低、维护方便、分布性强、开发简单，可以不用安装任何专门的软件就能实现在任何地方进行操作，客户端零维护，系统的扩展非常容易，只要有一台能上网的电脑就能使用。

WebGL是一种3D绘图标准，这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGLES2.0结合在一起，通过增加Open GLES2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，Web开发人员可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型，或是创建复杂的导航和数据视觉化。WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面，可以实现真正的“零客户端”的BIM应用。WegGL支持了浏览器端的三维硬件加速，使实现网页形式的高性能的三维应用程序成为可能。

云服务加上零客户端的BIM数据消费理念越来越深入人心，但BIM模型数据量一般都比较巨大，所以大模型和大数据的轻量化处理成为了首要解决的问题。我们可以从两个方面来解决模型轻量化的问题-数据的压缩和数据的碎片化。

BIM数据主要分两大类，第一类数据是描述几何形态的几何数据，这类数据包括，三角面片，纹理数据。三角面片又包含，顶点描述和三角形索引数据，顶点法向量，顶点颜色数据。纹理数据包含纹理坐标和纹理图片，还有比较复杂的bump纹理。第二类是BIM构建的属性数据，如墙，地板，天花板，梁，柱族的属性。

几何数据的轻量化，我们通过目前主流的几何数据压缩技术来实现。此外，我们采用共享场景节点技术，对几何形体相同和相似的对象进行压缩，可以大大降低模型的大小。BIM构件的属性数据采用数据库服务器的存储方式，通过唯一的ID与几何数据关联起来。只有当目标对象被查询时才会将数据从服务器端加载，从而实现了属性数据本地轻量化的目的。

一个完整的BIM模型通常都包含数百万个至上亿个多边形，若要在这样的环境中作实时漫游和流畅操作，则必须进行可见性预处理。通常当视点位于建筑物的内部时，只有少数面是可以看见的，而绝大多数面都被遮挡住了。如果能够只对这一小部分面进行消除或渲染处理，就可以大大提高计算速度。

根据BIM模型的特点探索了一种基于模型结构的可见性预处理方法，这种方法速度较快，而且容易实现。在实时漫游中，只需根据预处理结果从视点所在房间的数据结构中提取相关的可见面进行计算，而不需处理整个建筑模型，从而大大提高了实时计算的速度。在提供一套符合BIM应用的渲染调度算法之外，考虑到在BIM模型存在大量的相似、相同规格的模型构件，结合计算机图形学的相关算法，对相同或相似的构件进行几何复用，降低内存使用量和GPU渲染压力，进一步提高模型的渲染效能。通过以上两种算法的使用，可以实现60万+构件，10G以上BIM模型在网页上的快速加载及流畅操作。

以变电站项目为例，一个项目的全生命周期主要由设计、建设、生产运维三个阶段组成。在国家电网公司的大力推动，各设计单位的共同努力下，目前国内的变电三维设计水平已满足在全公司全面推广三维设计的条件；同时，在生产运维阶段，也独立开展了基于三维模型的事故演习、模拟操作等领域的应用；在建设阶段，由于输入输出条件变动极多，相应的应用研究相对滞后，更会影响到整体工程的进度、质量以及安全性。当现场需要修改模型时，由于应用平台不具备模型修改功能，当现场设计、施工、调试、生产商等应用方需要录入或修改信息时，都需要走一个将先信息反馈给模型设计人，再由其修改模型，重新导入应用平台的流程，环线长、接口多，极易引起信息更新的延误和错漏，更重要的是生产组织极其困难，现场极易发生矛盾或怠工。通过基于数模分离数据流转方式的数字孪生技术研究，图形在设计平台上进行输入和修改，数据在应用平台上进行输入和修改，将数据操作从复杂的设计平台上解放出来，以达到简化信息传输途径、减少人工工作量、提高数据输入准确率、提高数据输入实时性，最重要的是，可以简化操作流程，提升应用人用使用基于数字化三维模型的管理平台的积极性，使数字化三维设计成果的推广应用更为便捷。可以证明所提方法的有效性和实用性。

如图5所示，本发明基于“数-模分离”的数字孪生系统的运转方式，构建适用于变电站工程三维模型特点的数据结构，从设计、项目管理及施工需求出发，建立便于人员维护及使用的数据结构树。通过新的数字孪生系统，将原有的“设计-建设-设计-运行”数据流转方式转变为“设计-建设-运行”的数据流转方式，通过系统，打通设计与施工之间的数据流转通道，可以同步对模型属性进行修改。三维模型与结构树通过编码挂接，属性不再依附于三维模型，真正实现数-模分离。同时通过优化数据录入接口，解决数字孪生技术在变电站项目基建阶段应用中的数据录入不直接、流程环节多、接口多的问题，实现项目实施过程中数据录入的属人化、属地化，以优化数字化孪生技术在建设阶段实施的效率、效果。最终选取试点项目加以实施和验证。

首先，提出基于“数模分离”数字孪生系统“轻量化”运转方式，优化变电站数字孪生应用平台；然后，通过“设计-建设-设计”的数据流转方式，打通设计与施工之间的数据流转通道；再后，优化配置服务器布置方案，研究相应的算法优化方法，加快数据传输速度，提升应用端用户体验；最后，在搭建基于数字孪生技术的变电站建设项目管理平台基础上，对多个管理功能做深化应用。

本发明拟通过对属性绑定方式进行改动，简化信息修改步骤，减少信息流通接口。本项目拟在应用平台实施模型和属性分离，将其分别绑定于特定的编码，并形成部件检索树。在此情况下，形成模数分离模式下数字孪生系统中的数据流转模式。在该模式下，现场人员可通过B/S平台提供的通用浏览器方便地录入或修改信息。这样，在B/S构架下，图形在设计平台上进行输入和修改，数据在应用平台上进行输入和修改，将数据操作从复杂的设计平台上解放出来，以达到简化信息传输途径、减少人工工作量、提高数据输入准确率、提高数据输入实时性，最重要的是，可以简化操作流程，提升应用人用使用基于数字化三维模型的管理平台的积极性，使数字化三维设计成果的推广应用更为便捷。

在变电站三维模型创建方面，优化建模软件选型方式和三维模型数据接口。将三维模型项目管理软件与图形算量(GCL)、钢筋算量(GGJ)、安装算量(GQI)等行业内领先的BIM算量建模工具进行无缝对接，同时支持国际通用的IFC标准、算量模型导入标准GFC、施工模型导入标准IGMS等多种标准，通过导入Revit土建、Revit机电、MagiCAD等信息模型，避免不同阶段重复建模。本实施例依据GFC标准导入的Revit异型模型如图6所示。

在三维模型集成方面，优化三维模型集成方法，增加三维模型与进度信息、项目合同清单与定额信息之间的关联。根据建模标准建立的土建、钢构、机电等变电站各个专业的三维模型，通过IFC标准、GFC标准、IGMS标准等格式导入到三维项目管理系统中进行集成。将三维模型与进度信息进行关联，获取项目各部位的进度信息。利用软件提供栋号、楼层、流水段、构建类型属性关联方案进行自动的计划与模型关联。增加项目中标合同清单、定额组价、分包合同费用与三维模型之间的关联，通过模型、流水段获取相关信息。

在系统功能模块方面，针对传统的二维设计难以解决的多个专业之间综合碰撞问题，提出基于数字孪生的三维设计多专业协同优化方法。基于云端上传的工程资料与模型进行关联，实现工程资料的分类管理与共享。以往的项目流水管理都存在着前期备量不足、工序交叉、施工不顺畅等问题，本文提出利用三维模型项目管理软件进行流水段划分的优化方法将模型划分为多个可管理的工作面，并且将进度计划、工程量、资源等信息按照工作面进行组织及管理，提前规避工作面冲突及资源配置等问题。

在实现三维模型建模技术标准的基础上，研究多类型三维模型文件的解析、转换，加载、多功能展示，建立三维模型展示技术标准。实现三维模型展示的基本操作和功能，主要包括平移、多方向旋转、缩放、全图显示、标注、空间测量、多视角查看、场景漫游、三维模型快速定位等基本功能，在此基础上，结合国家电网现有的三维设计评审平台、三维数字化成果移交平台等系统的实际业务需要，制定出符合系统需要的展示技术，制定人性化的三维展示效果，提高工作效率。

经过以上处理，通过数据导入标准接口，应用Unit三维插件对三维模型进行再编程后导入系统中。由于系统在B/S模式下运行，而变电站三维模型场景较大，模型数量达3000个之多，并且为满足系统工序控制的功能需求，还需要对模型进行进一步的拆解，整个变电站模型拆解后的面数达到1 500万个。这些都受到了IE浏览器的限制，一是文件加载限制，大文件加载受到网络带宽和文件缓存限制；二是文件显示限制，浏览器显示时对大场景的展示面数限制。经过反复研究和尝试，系统通过分区域、分视角的模型加载方式以及颜色渐变的显示方式加载到IE浏览器中，解决了模型量大、面多、在浏览器加载难的问题，使系统在浏览器中流畅运行。

本发明基于数模分离数据流转方式的数字孪生技术研究，将数模分离与数据流转方式的数字孪生技术研究，将原有的“设计-建设-设计-运行”数据流转方式转变为“设计-建设-运行”的数据流转方式，通过系统，打通设计与施工之间的数据流转通道，可以同步对模型属性进行修改。解决数字孪生技术在变电站项目基建阶段应用中的数据录入不直接、流程环节多、接口多的问题，实现项目实施过程中数据录入的属人化、属地化，优化数字化孪生技术在建设阶段实施的效率。上述基于数模分离数据流转方式的数字孪生技术研究，在变电站建设过程中等可以有效从根本上加快项目的建设进度。

本发明还提供的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生系统，包括：处理器和存储器。存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行系统的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法。

上述计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasa ble ProgrammableROM，EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：在基于数字孪生的工程项目管理应用中，各种项目信息通过统一的编码和数字孪生模型紧密关联起来，用户通过与三维模型进行人机交互来获取所需的信息，并结合三维模型直观地展现给用户；其中三维模型与结构树通过编码挂接，属性不再依附于三维模型，实现数模分离；通过对三维模型设计插件，利用WebGL数字孪生图形引擎对三维模型进行渲染，并采用虚拟桌面的方式将三维模型以图片流的方式展示，实现数字孪生模型源文件的轻量化转换。

2.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，通过对数字孪生数据库的半结构化处理，将数据表单分类为文件管理表、语句管理表、属性管理表和映射管理表；将所设计的三维模型以图形解析和属性数据解析两种方式导入到处理平台中，在设计模型入库阶段利用前端进行数模分离操作，以数据ID与构件ID相关联的形式，摆脱数据对三维模型的依赖。

3.根据权利要求2所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，结合泊松分布基本原理，采用定义构建ID和数据ID的方式对模型构建和数据库做出对应的标识，从而实现物理实际数据与虚拟建模之间的映射关系，将数据流通从概念层面引入到实际应用层面当中。

4.根据权利要求2所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，将具有相同属性的构件设置相同的构件ID，将任一构件ID对应的构件属性作为一个构件模型储存至数据库当中，并分别一一对应，在保证数字孪生数据精确性的同时，实现数字孪生数据的无损压缩和身份识别，以及由建模层面转为数据层面的流转方式。

5.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，采用输出数据与三维模型分离的方式进行数字孪生系统全生命数据流转，数据与模型之间不再发生直接的联系，且各自都依附特定的组织结构并储存于其中。

6.根据权利要求1所述的一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法，其特征在于，通过数据导入标准接口，应用Unit三维插件对三维模型进行再编程后导入数字孪生系统中，系统通过分区域、分视角的模型加载方式以及颜色渐变的显示方式加载到IE浏览器中。

7.一种基于数模分离数据流转方式的数字孪生系统，其特征在于，所述系统包括：存储器以及一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的基于数模分离数据流转方式的数字孪生方法。

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