CN115616987A - 一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种融合混合现实、数字孪生、虚拟仿真等技术的矿山装备数字孪生系统构建方法，用于解决现有设备远程监控技术中的设备成本高、硬件复杂、操作复杂、通用性和易用性差及智能化程度低等问题。实现步骤为：矿山设备物理实体在运行过程中发生的位置、姿态、状态及性能参数的变化；传感系统对上述参数进行实时采集，并转化为所需格式的预处理数据；数据传输系统将预处理数据发送给数字孪生系统监测操控平台；操控平台对得到的数据和用户操作指令进行处理、分析，再将用户所需信息进行可视化展示，同时通过数据传输系统发送反馈控制信号，使矿山设备和数字模型动作、运行状态协同一致，以达到对设备的远程监控或近距离遥控的目的；用户远程操作或遥控设备运行时可将手势、语音、眼动、头部位姿等信息输入控制程序；同时数字交互系统操控平台可实现与云计算系统连接，将设备运行信息发送至云端各应用系统，满足智能故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等可扩展的需求。

Description

一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统构建方法

技术领域

本发明专利属于矿山设备智能化领域，涉及对矿山生产设备在工作时的相关数据检测和远程控制以及机械设备监控与数字孪生技术、混合现实技术、云计算技术的融合。

背景技术

目前，矿山生产流程与计算机技术、传感技术、电子技术的结合变得愈加紧密，在生产设备工作时会对其进行检测和控制。但是，由于部分设备在使用过程中过于分散，给管理、维护带来了一定程度的不便；设备在经过长期工作后存在的结构老化、操作者操作不当等因素，就会导致设备出现故障；同时井下生产设备的运行及其工作环境存在较大的安全隐患，对生产人员的生命安全存在威胁。所以将远程监控技术以及机械设备智能化、数字化技术引入到矿山机械设备的使用和维护中，包括设备的远程监控、故障预警及设备远程故障诊断，提供便于管理分散的一些机械设备，保证了生产设备的正常运行，最大程度地保障生产人员的人身安全。

传统的矿山设备监控系统设备成本高、硬件复杂、操作复杂、通用性和易用性差及智能化程度低等一系列问题，特别是人机交互性和设备孪生性存在不足。中国煤炭科工集团太原研究院有限公司的刘国鹏等人提出过一种煤巷掘进机远程可视化系统及方法(CN201911141862.5)。该发明采用高精度传感器等获取掘进机运行信息，并将其与虚拟三维场景结合，为掘进机的远程控制提供真实可观的可视化界面。山东拓新电气有限公司的庄奎斌等人提出了一种掘进机智能远程控制系统(CN110996048A)，可以实现对掘进机的姿态和位置的监控。但是上述两个系统内的虚拟模型与物理实体信息并非是相互影响，形成“数据双向传输、状态双向映射”的闭环状态；系统采用传统的三维成像方式，信息直观性较差，学习成本较高；系统数据量较大时，本地计算无法满足生产要求，并且没有达到数字孪生的技术水平，掘进机的智能化程度有待提高。

本发明将远程监控技术与数字孪生技术相结合，并辅以混合现实技术，能够使虚拟模型真实、准确地反映矿山生产设备的工作状态、环境数据、运行参数等信息，并且这些数据经过计算机分析、处理后就能够更加清晰、立体地展示给监控者；同时可以在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，极大地增强了操作者体验的真实感。此外，混合现实平台集成了信息展示、数据处理、人机交互、数据传输等功能，能够极大程度上减少远程监控内的系统硬件数量，降低操作人员的学习成本；搭配无线传输技术，能够极大地扩展操作者的可活动空间，实现真正的远距离操控，摆脱了传统远程监控平台设备繁多、学习维护成本高、人员活动范围小等缺点。同时，结合云端计算技术，用户可以根据需要从云中快速启动所需功能，从计算、存储和数据库等基础设施服务到物联网、机器学习、数据湖和数据分析等，可提高数据运算效率，降低数据计算、存储成本，完成各项复杂的数据分析作业。

发明内容

本发明提出了一种融合混合现实、数字孪生等技术的矿山装备数字孪生系统构建方法，目的在于克服现有设备远程监控技术中的设备成本高、硬件复杂、操作复杂、通用性和易用性差及智能化程度低等问题，提供了一种融合混合现实、数字孪生、虚拟仿真等技术的监测交互系统，将该系统称为矿山装备数字孪生系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方法为：

搭建基于混合现实技术、数字孪生技术和云计算技术的矿山装备数字孪生系统，该系统包括矿山设备物理实体模块、矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块、传感系统模块、数据传输系统模块与云计算系统模块；

该系统不仅能够实现对机械设备的工作状态、设备性能、环境参数等数据采集、处理、分析、处理和展示，并且可以对设备进行远程控制，同时通过数据传输系统和数字孪生监测控制程序对数据处理、计算后发出信号，使得生产设备和监控程序中虚拟模型的动作、运行状态保持一致，以达到对设备的远程检测、控制的目的；

所述矿山设备物理实体模块，包括系统中的生产设备实体与其附加的反馈执行机构，以及生产设备运行环境；生产设备在运行时产生位置、姿态、状态及性能参数等数据；反馈执行机构用于在接受到控制信号时驱动生产设备对应的部件产生指定动作；

所属传感系统模块，负责收集和预先处理设备运行参数和环境信息等物理数据；包括数据感知子模块和数据编码子模块；

其中所述数据感知子模块，是由安装在生产设备上或其所在工作环境中的各类传感器以及所需对应的驱动组件、供电模块等硬件设备所组成的集合，负责对设备运行数据、环境参数等各类型数据进行检测和收集；所述数据编码子模块，即对收集到的原始数据进行编码预处理，简化冗余信息，提高有效传输效率；

所述数据传输系统，即矿山装备数字孪生系统中各个模块之间的数据在传输、通信过程中所需要的硬件、软件的集合。数据传输过程基于一定格式的数据协议以保证数据传输的正确性、高效性；数据发送端将有效信息按数据协议进行处理，然后通过有线或者无线方式，经由数据中转模块传输给数据接收端；

上述矿山设备物理实体部分与传感系统相结合，实现对工作状态、设备性能、环境参数等数据的采集以及预处理；然后通过数据传输系统发送给矿山设备数字交互网联系统操控平台；

所述矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块为该系统的核心组成部分，是包含用户交互、数据处理、远程检测、孪生控制等功能的综合性应用程序，其中包括数据综合服务子程序和数字孪生监控子程序；

其中所述数据综合服务子程序，即负责数据的收发、处理和存储的服务程序，该程序运行在高性能电脑或者服务器上，包括数据再处理子模块和数据存储子模块；所述数据再处理子模块，负责接收传感系统发送的预处理数据，并且对传感系统发送的预处理数据进行分析、计算、储存，减少数字孪生监控子程序的计算量以保证其运行的流畅度，或根据用户需求发送至云计算模块；所述数字存储模块，负责各类型的数据的存储功能；

其中所述数字孪生监控子程序，是以微软公司的混合现实设备Hololens2作为运行平台的可交互应用程序，包括信息展示子模块、数字模型子模块和虚拟交互组件子模块；其中所述信息展示子模块，即向用户展示所需参数的虚拟面板的集合，虚拟子面板的位置、大小和数量可根据用户的需要和数据类型进行调整，可以在不遮挡用户视野的同时提供用户所需信息；所述数字模型子模块，即矿山设备的数字孪生虚拟模型。该数字模型需结合机械运动学建立虚拟模型，以对机械设备物理实体动作进行模拟仿真，同时也按需要根据对应设备的设计图进行简化，仅保留主要外观结构和必要运动机构以减少计算机运行负担，提升设备计算高效性和程序运行流畅性，从而保证用户交互舒适性；其中所述虚拟交互组件子模块，是用户与数字孪生监控子程序进行交互的主要途径，包含用户输入响应模块和数据驱动模块；用户输入响应模块响应来自用户的声音、动作等不同类型的输入信息，同时将用户操作命令传输给数据驱动子模块；数据驱动子模块，一方面将用户操作命令转化成所需数据进而驱动数字模型子模块产生指定动作；另一方面将程序运行产生的数据通过数据传输系统发送给数据综合服务子程序和矿山设备物理实体上的反馈执行机构。

所述云计算模块，即云端处理程序，负责通过云计算完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能，也根据用户需要可定制不同的功能模块。

下面简述整个系统工作流程：

(1)矿山生产设备的运行参数与外界环境信息会随时间发送变化，同时生产设备响应操控平台发送的反馈控制信号；

(1a)矿山生产设备在运行时产生位姿参数和运行状态等数据信息

(1b)设备运行过程中以及环境和设备之间的相互影响导致环境信息发生变化；

(1c)反馈执行机构对数字孪生系统监测操控平台发送的反馈控制信号进行响应，并驱动设备或环境信息发生改变；

(2)传感系统对数据的采集与转换：

(2a)数据感知子模块中各类型传感器对步骤(1)中产生的物理参数进行感知，并且转换成对应的数字信息；

(2b)数字信息经过数据编码子模块预处理后，通过数据传输系统传输至机械设备数字孪生监测控制程序；

(3)数据传输系统对数据的转运：

(3a)数据传输过程需要基于一定的数据协议以确保数据传输的正确性和高效性；

(3b)数据发送端将数据按协议处理后通过有线或者无线方式传输给数据接收端；

(4)数据综合服务子程序接收数据进行预处理，并将相关数据发送给数据存储子模块：

(4a)数据综合服务子程序接收数据传输系统发送的预处理数据，经过数据再处理子模块进行处理后发送给数字孪生监控子程序；

(4b)数据综合服务子程序根据需要将有关数据发送至云计算系统模块；

(4c)数据综合服务子程序将预处理数据发送至数据库进行记录；

(5)数字孪生监控子程序响应数据信息和用户输入，同时产生控制信号和用户反馈信号：

(5a)用户输入响应模块接收不同类型的用户指令，再将指令转化为有效数据并发送给数据驱动模块；

(5a)数据驱动模块同时接收预处理数据和用户操作指令，再进行数据的优化处理，将优化后的反馈信息数据传输给数字模型、信息展示子模块和数据综合服务子程序；

(5c)数字模型收到动作指令后进行指定动作，同时根据数据校准动作参数以保证虚拟模型与物理实体的动作协同一致；

(5d)信息展示子模块读取用户所需数据进行展示；

(6)反馈执行机构接收反馈指令，驱动矿山设备物理实体进行动作：

反馈执行机构在接受数据综合服务子程序发送的控制信号,驱动机械设备对应的部件产生指定动作，然后执行步骤(1)，形成闭环系统。

(7)根据用户的需求执行相应的云计算模块：

(7a)云计算系统模块接收数据进行处理，完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能；

(7b)根据用户需要的不同，可在云计算系统中定制不同的功能模块以完成不同的任务目标。

本发明具有以下优点与特征：

(1)相较于传统的监测控制系统，本发明采用了微软公司的Hololens2作为用户操作平台，具有可视化程度高、操作简单、维护成本低等优点；

(2)在使用过程中，可根据设备情况与现场要求，可灵活采用有线传输或无线传输或两者结合的工作方式来运行整个系统。该方式减少了操作的复杂性和设备的繁多性，还可使工人远离操作面，降低了工人作业的危险程度，提高工作安全性。

(3)与云计算技术的结合，可以极大地提高数据分析效率，降低数据存储、计算成本，同时根据用户不同需要定制不同功能地模块。

附图说明

图1为本发明矿山装备数字孪生系统的结构示意图；

图2为本发明矿山装备数字孪生系统的实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的描述。

参照图1，一种基于混合现实技术、数字孪生概念和云计算概念的机械生产设备网联数字孪生监控平台，该系统包括矿山设备物理实体模块、矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块、传感系统模块、数据传输系统模块与云计算系统模块；

所述矿山设备物理实体模块，包括系统中的生产设备实体与其附加的反馈执行机构，以及生产设备运行环境；生产设备在运行时产生位置、姿态、状态及性能参数等数据；反馈执行机构用于在接受到控制信号时驱动生产设备对应的部件产生指定动作；

所属传感系统模块，负责收集和预先处理设备运行参数和环境信息等物理数据；包括数据感知子模块和数据编码子模块；

其中所述数据感知子模块，是由安装在生产设备上或其所在工作环境中的各类传感器以及所需对应的驱动组件、供电模块等硬件设备所组成的集合，负责对设备运行数据、环境参数等各类型数据进行检测和收集；所述数据编码子模块，即对收集到的原始数据进行编码预处理，简化冗余信息，提高有效传输效率；

所述数据传输系统，即矿山装备数字孪生系统中各个模块之间的数据在传输、通信过程中所需要的硬件、软件的集合。数据传输过程基于一定格式的数据协议以保证数据传输的正确性、高效性；数据发送端将有效信息按数据协议进行处理，然后通过有线或者无线方式，经由数据中转模块传输给数据接收端；

上述矿山设备物理实体部分与传感系统相结合，实现对工作状态、设备性能、环境参数等数据的采集以及预处理；然后通过数据传输系统发送给矿山设备数字交互网联系统操控平台；

所述矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块为该系统的核心组成部分，是包含用户交互、数据处理、远程检测、孪生控制等功能的综合性应用程序，其中包括数据综合服务子程序和数字孪生监控子程序；

其中所述数据综合服务子程序，即负责数据的收发、处理和存储的服务程序，该程序运行在高性能电脑或者服务器上，包括数据再处理子模块和数据存储子模块；所述数据再处理子模块，负责接收传感系统发送的预处理数据，并且对传感系统发送的预处理数据进行分析、计算、储存，减少数字孪生监控子程序的计算量以保证其运行的流畅度，或根据用户需求发送至云计算模块；所述数字存储模块，负责各类型的数据的存储功能；

其中所述数字孪生监控子程序，是以微软公司的混合现实设备Hololens2作为运行平台的可交互应用程序，包括信息展示子模块、数字模型子模块和虚拟交互组件子模块；其中所述信息展示子模块，即向用户展示所需参数的虚拟面板的集合，虚拟子面板的位置、大小和数量可根据用户的需要和数据类型进行调整，可以在不遮挡用户视野的同时提供用户所需信息；所述数字模型子模块，即矿山设备的数字孪生虚拟模型。该数字模型需结合机械运动学建立虚拟模型，以对机械设备物理实体动作进行模拟仿真，同时也按需要根据对应设备的设计图进行简化，仅保留主要外观结构和必要运动机构以减少计算机运行负担，提升设备计算高效性和程序运行流畅性，从而保证用户交互舒适性；其中所述虚拟交互组件子模块，是用户与数字孪生监控子程序进行交互的主要途径，包含用户输入响应模块和数据驱动模块；用户输入响应模块响应来自用户的声音、动作等不同类型的输入信息，同时将用户操作命令传输给数据驱动子模块；数据驱动子模块，一方面将用户操作命令转化成所需数据进而驱动数字模型子模块产生指定动作；另一方面将程序运行产生的数据通过数据传输系统发送给数据综合服务子程序和矿山设备物理实体上的反馈执行机构。

所述云计算模块，即云端处理程序，负责通过云计算完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能，也根据用户需要可定制不同的功能模块。

参照图2，一种基于混合现实技术和数字孪生概念的机械生产设备远程监测及控制的智能平台，包括如下流程：

(1)矿山生产设备的运行参数与外界环境信息会随时间发送变化，同时生产设备响应操控平台发送的反馈控制信号；

(1a)矿山生产设备在运行时产生位姿参数和运行状态等数据信息

(1b)设备运行过程中以及环境和设备之间的相互影响导致环境信息发生变化；

(1c)反馈执行机构对数字孪生系统监测操控平台发送的反馈控制信号进行响应，并驱动设备或环境信息发生改变；

(2)传感系统对数据的采集与转换：

(2a)数据感知子模块中各类型传感器对步骤(1)中产生的物理参数进行感知，并且转换成对应的数字信息；

(2b)数字信息经过数据编码子模块预处理后，通过数据传输系统传输至机械设备数字孪生监测控制程序；

(3)数据传输系统对数据的转运：

(3a)数据传输过程需要基于一定的数据协议以确保数据传输的正确性和高效性；

(3b)数据发送端将数据按协议处理后通过有线或者无线方式传输给数据接收端；

(4)数据综合服务子程序接收数据进行预处理，并将相关数据发送给数据存储子模块：

(4a)数据综合服务子程序接收数据传输系统发送的预处理数据，经过数据再处理子模块进行处理后发送给数字孪生监控子程序；

(4b)数据综合服务子程序根据需要将有关数据发送至云计算系统模块；

(4c)数据综合服务子程序将预处理数据发送至数据库进行记录；

(5)数字孪生监控子程序响应数据信息和用户输入，同时产生控制信号和用户反馈信号：

(5a)用户输入响应模块接收不同类型的用户指令，再将指令转化为有效数据并发送给数据驱动模块；

(5a)数据驱动模块同时接收预处理数据和用户操作指令，再进行数据的优化处理，将优化后的反馈信息数据传输给数字模型、信息展示子模块和数据综合服务子程序；

(5c)数字模型收到动作指令后进行指定动作，同时根据数据校准动作参数以保证虚拟模型与物理实体的动作协同一致；

(5d)信息展示子模块读取用户所需数据进行展示；

(6)反馈执行机构接收反馈指令，驱动矿山设备物理实体进行动作：

反馈执行机构在接受数据综合服务子程序发送的控制信号,驱动机械设备对应的部件产生指定动作，然后执行步骤(1)，形成闭环系统。

(7)在步骤(4)执行后可根据用户的需求执行相应的云计算模块：

(7a)云计算系统模块接收数据进行处理，完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能；

(7b)根据用户需要的不同，可在云计算系统中定制不同的功能模块以完成不同的任务目标。

Claims (9)

1.一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统构建方法，该系统包括矿山设备物理实体模块、矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块、传感系统模块、数据传输系统模块与云计算系统模块；

其各个模块的特征在于：

所述矿山设备物理实体模块，包括系统中的生产设备实体与其附加的反馈执行机构，以及生产设备运行环境；生产设备在运行时产生位置、姿态、状态及性能参数等数据；反馈执行机构用于在接受到控制信号时驱动生产设备对应的部件产生指定动作；

所属传感系统模块，负责收集和预先处理设备运行参数和环境信息等物理数据；包括数据感知子模块和数据编码子模块；

其中所述数据感知子模块，是由安装在生产设备上或其所在工作环境中的各类传感器以及所需对应的驱动组件、供电模块等硬件设备所组成的集合，负责对设备运行数据、环境参数等各类型数据进行检测和收集；所述数据编码子模块，即对收集到的原始数据进行编码预处理，简化冗余信息，提高有效传输效率；

所述数据传输系统，即矿山装备数字孪生系统中各个模块之间的数据在传输、通信过程中所需要的硬件、软件的集合。数据传输过程基于一定格式的数据协议以保证数据传输的正确性、高效性；数据发送端将有效信息按数据协议进行处理，然后通过有线或者无线方式，经由数据中转模块传输给数据接收端；

上述矿山设备物理实体部分与传感系统相结合，实现对工作状态、设备性能、环境参数等数据的采集以及预处理；然后通过数据传输系统发送给矿山设备数字交互网联系统操控平台；

所述矿山设备数字孪生系统监测操控平台模块为该系统的核心组成部分，是包含用户交互、数据处理、远程检测、孪生控制等功能的综合性应用程序，其中包括数据综合服务子程序和数字孪生监控子程序；

其中所述数据综合服务子程序，即负责数据的收发、处理和存储的服务程序，该程序运行在高性能电脑或者服务器上，包括数据再处理子模块和数据存储子模块；所述数据再处理子模块，负责接收传感系统发送的预处理数据，并且对传感系统发送的预处理数据进行分析、计算、储存，减少数字孪生监控子程序的计算量以保证其运行的流畅度，或根据用户需求发送至云计算模块；所述数字存储模块，负责各类型的数据的存储功能；

其中所述数字孪生监控子程序，是以微软公司的混合现实设备Hololens2作为运行平台的可交互应用程序，包括信息展示子模块、数字模型子模块和虚拟交互组件子模块；其中所述信息展示子模块，即向用户展示所需参数的虚拟面板的集合，虚拟子面板的位置、大小和数量可根据用户的需要和数据类型进行调整，可以在不遮挡用户视野的同时提供用户所需信息；所述数字模型子模块，即矿山设备的数字孪生虚拟模型。该数字模型需结合机械运动学建立虚拟模型，以对机械设备物理实体动作进行模拟仿真，同时也按需要根据对应设备的设计图进行简化，仅保留主要外观结构和必要运动机构以减少计算机运行负担，提升设备计算高效性和程序运行流畅性，从而保证用户交互舒适性；其中所述虚拟交互组件子模块，是用户与数字孪生监控子程序进行交互的主要途径，包含用户输入响应模块和数据驱动模块；用户输入响应模块响应来自用户的声音、动作等不同类型的输入信息，同时将用户操作命令传输给数据驱动子模块；数据驱动子模块，一方面将用户操作命令转化成所需数据进而驱动数字模型子模块产生指定动作；另一方面将程序运行产生的数据通过数据传输系统发送给数据综合服务子程序和矿山设备物理实体上的反馈执行机构。

所述云计算模块，即云端处理程序，负责通过云计算完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能，也根据用户需要可定制不同的功能模块。

2.根据权利1要求所述一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统构建方法，其特征在于，运行流程如下：矿山生产设备的运行参数与外界环境信息会随时间发生变化，同时矿山生产设备响应操控平台发送的反馈控制信号；传感系统对数据进行采集与转换，并通过数据传输系统进行广播；数据综合服务子程序接收数据进行预处理，并将相关数据发送给数据存储子模块和云计算模块，同时可根据用户的需求执行相应的云计算应用；数字孪生监控子程序响应数据信息和用户输入，同时产生控制信号和用户反馈信号；反馈执行机构接收反馈指令，驱动矿山设备物理实体进行动作并产生反馈信号，整个系统循环运行。

3.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述传感系统包括在矿山生产设备上及其周边环境所布置的传感器和传感器数据的处理模块；所述传感器和处理模块通过有线或无线的方式通讯连接；数据感知子模块对物理参数进行感知，并且转换成对应的数字信息；数字信息经过数据编码子模块预处理后，通过数据传输系统传输至矿山设备数字孪生监测控制程序。

4.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述数据传输系统的传输过程需要基于一定的数据协议以确保数据传输的正确性和高效性；数据发送端将数据按协议处理后通过有线或者无线方式，经由数据中转模块传输给数据接收端。

5.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述数据综合服务子程序接收数据传输系统发送的预处理数据，经过数据再处理子模块进行处理后发送给数字孪生监控子程序，并据需要将有关数据发送至云计算系统模块和数据库进行记录。

6.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述数字孪生监控子程序包括虚拟交互组件子模块、数字模型子模块和信息展示子模块，虚拟交互组件子模块接收不同类型的用户指令，再将指令转化为有效数据并发送给数据驱动模块；数据驱动模块同时接收预处理数据和用户操作指令，再进行数据的优化处理，将优化后的反馈信息数据传输给数字模型、信息展示子模块和数据综合服务子程序；数字模型收到动作指令后进行指定动作，同时根据数据校准动作参数以保证虚拟模型与物理实体的动作协同一致；信息展示子模块读取用户所需数据进行展示。

7.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述反馈执行机构在接受数据综合服务子程序发送的控制信号,将信号解码后驱动机械设备对应的部件产生指定动作。

8.根据权利2要求所述的一种基于混合现实的矿山装备数字孪生系统运行流程，其特征在于，所述云计算系统模块接收数据进行处理，完成故障诊断、健康管理、虚拟运行、远程指导等功能；同时根据用户需要的不同，可在云计算系统中定制不同的功能模块以完成不同的任务目标，并将信息实时反馈给用户。

9.根据权利4要求所述的数据发送端将数据按协议处理，其特征在于，所述的数据预处理方法为将数据简化为包含运动部件的序号、运行状态开关标识符或对应的运动参数等信息的数据序列，删减字节流中的无效数据位以增加传输效率。

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