CN115086364A - 一种校园数字孪生监控运维系统 - Google Patents

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自开进
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Abstract

本发明公开了一种校园数字孪生监控运维系统，包括物联平台，所述物联平台分别双向电性连接有物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块和数据融合模块，所述数据采集网关与故障诊断模块双向电性连接，所述物模型模块与数据融合模块双向电性连接，故障诊断模块和数据融合模块的输出端电性连接有决策管控模块。本发明具备可与实际物理模型相对应和直观反映出校园建筑或设施运行状态的优点，解决了现有的校园监控运维系统中不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应，因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施实际运行状态的问题。

Description

一种校园数字孪生监控运维系统
技术领域
本发明涉及监控运维技术领域，具体为一种校园数字孪生监控运维系统。
背景技术
数字孪生指的是一种对物理实体、过程和系统的数字化复制，数字模型通过多重手段获取并分析物理模型的实时信息，能够呈现物理模型中的多种要素及整个生命周期中的实时动态运行情况，从而实现系统监控运维、过程和系统优化、事件预测及模拟等功能，但是现有的校园监控运维系统中不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应，因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施的实际运行状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种校园数字孪生监控运维系统，具备可与实际物理模型相对应和直观反映出校园建筑或设施运行状态的优点，解决了现有的校园监控运维系统中不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应，因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施实际运行状态的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种校园数字孪生监控运维系统，包括物联平台，所述物联平台分别双向电性连接有物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块和数据融合模块，所述数据采集网关与故障诊断模块双向电性连接，所述物模型模块与数据融合模块双向电性连接，所述故障诊断模块和数据融合模块的输出端电性连接有决策管控模块，所述决策管控模块的输出端分别电性连接有显示模块、报表管理模块、告警信息模块和警报提醒模块。
优选的，所述数据采集网关包括传感器采集模块和网络摄像头监控模块，所述传感器采集模块和网络摄像头监控模块分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接。
优选的，所述故障诊断模块包括故障数据获取单元和故障诊断单元，所述故障数据获取单元和故障诊断单元分别与物联平台和数据采集网关双向电性连接。
优选的，所述显示模块包括显示模块和数字孪生模型，所述决策管控模块的输出端分别与显示模块和数字孪生模型的输入端电性连接。
优选的，所述告警信息模块包括单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示，所述决策管控模块的输出端分别与单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示的输入端电性连接。
优选的，所述传感器采集模块包括倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端，所述倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接。
优选的，所述数字孪生模型包括构建展示模块和数据查看模块，所述决策管控模块的输出端分别与构建展示模块和数据查看模块的输入端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过物联平台、物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块、数据融合模块、决策管控模块、显示模块、报表管理模块、告警信息模块和警报提醒模块进行配合，具备可与实际物理模型相对应和直观反映出校园建筑或设施运行状态的优点，解决了现有的校园监控运维系统中不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应，因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施实际运行状态的问题。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明传感器采集模块框图；
图3为本发明告警信息模块框图；
图4为本发明数字孪生模型框图。
具体实施方式
请参阅图1-图4，一种校园数字孪生监控运维系统，包括物联平台，物联平台分别双向电性连接有物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块和数据融合模块，数据采集网关与故障诊断模块双向电性连接，物模型模块与数据融合模块双向电性连接，故障诊断模块和数据融合模块的输出端电性连接有决策管控模块，决策管控模块的输出端分别电性连接有显示模块、报表管理模块、告警信息模块和警报提醒模块；
数据采集网关包括传感器采集模块和网络摄像头监控模块，传感器采集模块和网络摄像头监控模块分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接，通过设置网络摄像头监控模块，具有视频输出质量高、侦查距离远、视频数据安全性高、系统前端交互性好等优点，在校园内安装多个网络摄像头，实时处理可实现移动侦测、入侵探测、人体行为分析、物品被盗或移动监测、人物面部识别、焰火监测、物体追踪等高级应用；
故障诊断模块包括故障数据获取单元和故障诊断单元，故障数据获取单元和故障诊断单元分别与物联平台和数据采集网关双向电性连接，通过设置故障数据获取单元，用于存储校园设备历史故障信息和运行状态，通过设置故障诊断单元，用于通过机器学习算法对历史故障信息进行训练；
显示模块包括显示模块和数字孪生模型，决策管控模块的输出端分别与显示模块和数字孪生模型的输入端电性连接，通过设置显示模块，显示校园内设备和监控的数据；
告警信息模块包括单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示，决策管控模块的输出端分别与单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示的输入端电性连接，通过设置单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示，对设备的3D信息进行展示，以及对设备的历史故障和操作信息进行显示；
传感器采集模块包括倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端，倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接，通过设置倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端，对校园内的各个设备处于的环境进行检测；
数字孪生模型包括构建展示模块和数据查看模块，决策管控模块的输出端分别与构建展示模块和数据查看模块的输入端电性连接，通过设置构建展示模块，与校园的实际物理模型一致的三维数字模型展示出来，三维数字模块包括校园中各设施的分布，同时传感器采集模块和网络摄像头监控模块采集的数据均在三维数字模型中具体设施的对应位置处进行实时更新显示，通过设置数据查看模块，实时地展示实际校园内设施运行状态，并可调取特定位置的监控数据进行查看。
使用时，通过物模型模块以建筑或设施的真实世界相关数据为基础，进行虚拟世界数字模型的建立,通过数字信息仿真模拟设备所具有的真实信息，数据采集网关用于采校园内的实时数据信息，并将实时数据信息发送至物联平台，通过故障诊断模块和数据融合模块对校园内的设备进行实时诊断并整合，判断是否发生故障，决策管控模块将构建展示模块与校园的实际物理模型一致的三维数字模型展示出来，三维数字模块包括校园中各设施的分布，同时传感器采集模块和网络摄像头监控模块采集的数据均在三维数字模型中具体设施的对应位置处进行实时更新显示，通过数据查看模块，实时地展示实际校园内设施运行状态，并可调取特定位置的监控数据进行查看，通过报表管理模块和告警信息模块，对校园内内设备3D信息进行展示，以及对设备的历史故障和操作信息进行显示，当发生故障时在警报提醒模块的作用下对操作人员进行提醒，到达相关位置进行维修。
综上所述：该校园数字孪生监控运维系统，通过物联平台、物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块、数据融合模块、决策管控模块、显示模块、报表管理模块、告警信息模块和警报提醒模块进行配合，解决了现有的校园监控运维系统中不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应，因此在这种系统中，数据呈现和故障反馈都不够直观，难以直观反映出建筑或设施实际运行状态的问题。

Claims (7)

1.一种校园数字孪生监控运维系统，包括物联平台，其特征在于：所述物联平台分别双向电性连接有物模型模块、数据采集网关、故障诊断模块和数据融合模块，所述数据采集网关与故障诊断模块双向电性连接，所述物模型模块与数据融合模块双向电性连接，所述故障诊断模块和数据融合模块的输出端电性连接有决策管控模块，所述决策管控模块的输出端分别电性连接有显示模块、报表管理模块、告警信息模块和警报提醒模块。
2.根据权利要求1所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述数据采集网关包括传感器采集模块和网络摄像头监控模块，所述传感器采集模块和网络摄像头监控模块分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述故障诊断模块包括故障数据获取单元和故障诊断单元，所述故障数据获取单元和故障诊断单元分别与物联平台和数据采集网关双向电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述显示模块包括显示模块和数字孪生模型，所述决策管控模块的输出端分别与显示模块和数字孪生模型的输入端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述告警信息模块包括单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示，所述决策管控模块的输出端分别与单设备3D场景、故障设备列表、故障设备历史信息和故障设备操作提示的输入端电性连接。
6.根据权利要求2所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述传感器采集模块包括倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端，所述倾角传感器、裂缝传感器、渗漏水传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和一键报警终端分别与物联平台和故障诊断模块双向电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种校园数字孪生监控运维系统，其特征在于：所述数字孪生模型包括构建展示模块和数据查看模块，所述决策管控模块的输出端分别与构建展示模块和数据查看模块的输入端电性连接。
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