什么是数码孪生兄弟?

三件事情你需要知道的

数字双胞胎是一个最新的表示,一个模型,一个实际的物理资产的运作。反映当前资产状况,包含资产相关历史数据。数字双胞胎可以用来评估资产的当前状况,更重要的是,可以预测未来的行为、优化控制或优化操作。

数字双可以是组件的模型,组件的一个系统,或系统,诸如泵,发动机,发电厂,制造线,或车辆的车队的系统。数字双模式可以包括基于物理的方法或统计方法。该模型反映经营资产的当前环境下,年龄和配置,这通常涉及的资产数据的直接洒进调整算法。

为什么数字双胞胎很重要

创建和使用数字双胞胎增加情报作为操作系统的一部分。拥有真正的经营性资产的跟上时代的代表,您可以控制或优化资产和更广泛的系统。该代表不仅抓住了当前的状态,但往往是资产的经营历史。数字双胞胎使您能够优化,提高效率,自动化和评估未来的表现。您可以用于其他用途的车型,如虚拟调试或影响下一代设计。

数字孪生模型通常用于以下几个领域:

  1. 操作优化:使用诸如天气、机队规模、能源成本或性能因素等变量,模型被触发来运行数百或数千次假设模拟,以评估准备情况或当前系统设置点的必要调整。这使得系统操作能够在操作过程中得到优化或控制,从而降低风险、降低成本或获得任意数量的系统效率。

蒙特卡罗模拟来评估可能的行为。

  1. 预测性维护:在工业4.0的应用中,模型可以确定剩余的使用寿命,以告知操作人员在最合适的时间维修或更换设备。

贝克休斯预测维修报警系统,基于MATLAB。

  1. 异常检测:并行模型运行的实际资产,并立即标志操作行为,从预期(仿真)的行为偏差。例如,石油公司可以流式传输从连续操作海上石油钻井平台的传感器数据。数字双模式将寻找在操作行为,以帮助避免灾难性的破坏异常。

工业物联网的部署使用Simulink的实时石油钻机的原型。万博1manbetx图片由国民油井华高。

  1. 故障隔离:异常可能触发一系列模拟来隔离故障并确定根本原因,以便工程师或系统能够采取适当的行动。

故障的燃料控制系统的隔离。

如何将数字双胞胎工作

物联网应用的驱动器是你需要的模型,数字双的一部分。数字双模式将包括所需的组件,行为和所述的IoT资产的动力学。

建模方法通常可以分为两种类型: - 基于物理第一原理或方法(例如,机械建模)和数据驱动方法(例如,深学习)。数字双也可以是复合的各种行为建模和模拟方法,并有可能为多种用途的标识随时间被详细阐述。

数字双胞胎的建模方法:基本原理和数据驱动。

该模型必须保持最新,并调整到处于操作的资产,这通常涉及从资产数据的直接流进的算法,调整的数字双。这使您可以考虑像资产环境,年龄和配置方面。

一旦数字双可用并及时更新,您可以将其用于任何数量的方法来预测未来的行为,细化资产的控制,或优化操作。一些例子包括模拟不存在于实际资产的传感器,模拟未来情景来通知当前和未来的的操作,或者使用数字双通过在当前的实数输入发送来提取当前操作状态。

数字双胞胎与MATLAB和Simulink万博1manbetx

使用MATLAB,您可以使用来自连接资产的数据定义模型。您还可以使用Simulink创建基万博1manbetx于物理的模型多域建模工具。数据驱动和基于物理的模型都可以使用来自运营资产的数据进行调优,从而充当数字孪生兄弟。您可以使用这些数字双胞胎进行预测、假设模拟、异常检测、故障隔离等等。

可与MATLAB数据驱动的方法包括机器学习,深度学习,神经网络和系统识别。您通常使用的一组数据来训练或提取模型,一组独立的验证数据的资格或测试模型。随着MATLAB应用程序,你可以探索这些建模方法找到你的应用程序最准确的方法。

用于交互式培训、验证和调整分类模型的分类学习应用程序。

使用Simulink基于物理建模涉及系统从第一原理进行设万博1manbetx计。模型可以包括机械,液压和电气部件。模型也可以来自使用基于模型的设计与Simulink中上游的设计工作。万博1manbetx

万博1manbetxSimulink数字双电网模型。它接收来自网格的测量数据进行参数估计,然后运行数千个仿真场景来确定能量储备是否充足,以及网格控制器是否需要调整。

通过优化方法,您可以使用标准协议,如MQTT进行数据的输入流调数字双模式并使其保持最新。

您可以在任何对您的应用程序有意义的地方实现您的数字孪生兄弟:在边缘计算节点、操作技术基础设施或it系统。在商业可用的系统(如Azure IoT Hub或AWS IoT)上进行集成,或通过api和其他常见的集成方法(如共享库和RESTFul调用)实现自定义集成。

物联网拓扑:在对应用有意义的地方实现数字双晶。