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龍圖騰網(wǎng)獲悉山東科技大學(xué)申請的專利一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)及方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115657541B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211300567.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B19/042；該發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)及方法是由田瑩;顧頡穎;劉峻銘;劉偉;劉洋;邱方旭;劉思遠(yuǎn);王海艦;譚天衍;張強(qiáng)設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-10-24向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)及方法在說明書摘要公布了：本申請公開了一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊、模型訓(xùn)練模塊、仿真模擬模塊和監(jiān)管模塊；數(shù)據(jù)采集模塊與模型訓(xùn)練模塊連接，用于采集空壓機(jī)運(yùn)行過程中的狀態(tài)參數(shù)，得到狀態(tài)參數(shù)訓(xùn)練集；模型訓(xùn)練模塊還與仿真模塊連接，用于基于狀態(tài)參數(shù)訓(xùn)練集，構(gòu)建數(shù)字孿生參數(shù)模型；仿真模擬模塊還與監(jiān)管模塊連接，用于基于數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行仿真模擬，得到參數(shù)優(yōu)化模型，同時確定各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間；監(jiān)管模塊用于基于參數(shù)優(yōu)化模型進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，同時調(diào)整空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)至各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間。本申請能夠節(jié)約大規(guī)模實(shí)驗所需的材料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，能夠有效監(jiān)測當(dāng)前參數(shù)的異常變化，及時報警，防止出現(xiàn)事故。

本發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)及方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于數(shù)字孿生精細(xì)化建模的空壓機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、模型訓(xùn)練模塊、仿真模擬模塊和監(jiān)管模塊； 所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述模型訓(xùn)練模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集所述空壓機(jī)運(yùn)行過程中的狀態(tài)參數(shù)，得到狀態(tài)參數(shù)訓(xùn)練集； 所述模型訓(xùn)練模塊還與所述仿真模塊連接，所述模型訓(xùn)練模塊用于基于所述狀態(tài)參數(shù)訓(xùn)練集，構(gòu)建數(shù)字孿生參數(shù)模型； 所述仿真模擬模塊還與所述監(jiān)管模塊連接，所述仿真模擬模塊用于基于所述數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行仿真模擬，得到參數(shù)優(yōu)化模型，同時確定各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間； 所述監(jiān)管模塊用于基于所述參數(shù)優(yōu)化模型進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，同時調(diào)整所述空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)至所述各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間； 所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：第一采集單元和第二采集單元； 所述狀態(tài)參數(shù)包括第一采集數(shù)據(jù)集和第二采集數(shù)據(jù)集； 所述第一采集單元用于采集潤滑油溫度、潤滑油壓力、冷卻水溫度、水泵管道壓力、排氣溫度和母管壓力，得到所述第一采集數(shù)據(jù)集； 所述第二采集單元用于采集電機(jī)溫度、電機(jī)軸振動、主機(jī)電壓和主機(jī)電流，得到所述第二采集數(shù)據(jù)集； 所述模型訓(xùn)練模塊包括：第一計算機(jī)、第二計算機(jī)和第一中央處理器； 所述第一計算機(jī)用于接收并分析所述第一采集數(shù)據(jù)集，得到參數(shù)變化規(guī)律； 所述第二計算機(jī)用于接收并分析所述第二采集數(shù)據(jù)集，得到參數(shù)變化關(guān)系； 所述第一中央處理器用于基于所述參數(shù)變化規(guī)律和所述參數(shù)變化關(guān)系構(gòu)建所述數(shù)字孿生參數(shù)模型； 所述仿真模擬模塊包括第二中央處理器； 所述第二中央處理器用于基于所述數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行仿真模擬，得到所述參數(shù)優(yōu)化模型； 所述第二中央處理器還用于基于所述數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行模擬，得到模擬工作參數(shù)，將所述模擬工作參數(shù)輸入至所述參數(shù)優(yōu)化模型進(jìn)行仿真，得到所述各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間； 仿真模擬模塊的工作流程包括：利用空壓機(jī)數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行仿真模擬，調(diào)節(jié)水泵管道壓力與主機(jī)電壓、主機(jī)電流，其中水泵管道壓力與水泵功率有關(guān)，調(diào)節(jié)水泵管道壓力即為水泵功率調(diào)節(jié)，分析潤滑油溫度、潤滑油壓力、冷卻水溫度、排氣溫度、母管壓力與電機(jī)溫度和電機(jī)軸振動的變化關(guān)系，母管壓力即為輸出氣體處壓力，即空壓機(jī)供氣過程中的氣體輸出壓力，潤滑油溫度、潤滑油壓力、冷卻水溫度、排氣溫度、母管壓力輸出至第一處理器，電機(jī)溫度和電機(jī)軸振動輸出至第二處理器，處理過程中兩處理器之間完成數(shù)據(jù)交互并共同處理，構(gòu)建空壓機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型并優(yōu)化，基于數(shù)字孿生參數(shù)模型進(jìn)行模擬，得到模擬工作參數(shù)，將模擬工作參數(shù)輸入至參數(shù)優(yōu)化模型進(jìn)行仿真，得到各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間； 空壓機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型的優(yōu)化方法包括：通過空壓機(jī)數(shù)字孿生參數(shù)模型得出參數(shù)優(yōu)化模型，將空壓機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型中的水泵管道壓力、主機(jī)電壓與主機(jī)電流參數(shù)作為輸入，將空壓機(jī)調(diào)節(jié)至這一工作參數(shù)，采集潤滑油溫度、潤滑油壓力、冷卻水溫度、水泵管道壓力、排氣溫度和母管壓力，將其數(shù)據(jù)輸入第一工控機(jī)；采集空壓機(jī)運(yùn)行過程中電機(jī)溫度、電機(jī)軸振動、主機(jī)電壓與主機(jī)電流，將其數(shù)據(jù)輸入第二工控機(jī)；工控機(jī)將計算上述參數(shù)實(shí)際值與參數(shù)優(yōu)化模型中理論值的差值，判斷偏差是否處于誤差區(qū)間內(nèi)，若參數(shù)處于誤差區(qū)間內(nèi)，當(dāng)前參數(shù)優(yōu)化結(jié)果可靠，可利用當(dāng)前參數(shù)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行推廣使用，若當(dāng)前偏差值較大，超出誤差區(qū)間，將輸出此參數(shù)名稱、模擬值與實(shí)際輸出值，并由技術(shù)人員分析原因，在空壓機(jī)數(shù)字孿生參數(shù)模型中重新進(jìn)行模擬分析，得出參數(shù)優(yōu)化模型； 所述監(jiān)管模塊包括：狀態(tài)監(jiān)控裝置和自動調(diào)整裝置； 所述狀態(tài)監(jiān)控裝置用于基于所述參數(shù)優(yōu)化模型和所述狀態(tài)參數(shù)判斷所述空壓機(jī)是否存在異常運(yùn)行或故障； 所述自動調(diào)整裝置用于將所述空壓機(jī)的所述運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)調(diào)整至所述所述各參數(shù)最優(yōu)區(qū)間。

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