(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210619631.6 (22)申请日 2022.06.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114706842 A (43)申请公布日 2022.07.05 (73)专利权人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区四牌楼 2 号 (72)发明人 刘晓军　叶大鹏　倪中华　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. G06F 16/21(2019.01) G06F 16/23(2019.01)G09B 25/00(2006.01) 审查员 刘文卓 (54)发明名称 一种数字 孪生模型组装方法 (57)摘要 本发明涉及一种数字孪生模 型组装方法， 该 方法包含两种主要的数字孪生模 型组装方式， 并 提出了数字孪生模型组装流程， 分别为： 数字孪 生模型融合组装， 数字孪生模型连接组装。 该策 略定义了数字孪生模型在不同应用场景下的组 装方法， 规范了数字孪生模型组装流程， 减少了 因应用场景不明确、 组装 方法不明确导致的效率 损失。 权利要求书3页 说明书9页 附图6页 CN 114706842 B 2022.09.09 CN 114706842 B 1.一种数字 孪生模型组装方法， 其特 征在于， 模型组装方法包 含以下两类组装方式： （1） 数字 孪生模型的融合组装； （2） 数字 孪生模型的连接组装； 数字孪生模型包含了五个维度， 分别是物 理实体、 虚拟实体、 连接模型、 孪生数据、 孪生 服务模型,从这五个维度实现融合组装， 数字 孪生模型的融合组装流 程如下： 11） 主模型的物理实体包括所有子模型的物理实体的并集， 还包括物理体融合组装时 所产生的附加实体模型； 12） 主模型的虚拟实体包括所有子模型的虚拟实体一部分模型的并集， 还包括孪生模 型融合组装时所产生的附加虚拟模型； 13） 主模型的服 务模型是孪生模型融合组装时， 重新构建的新孪生 服务模型； 14） 主模型的孪生数据包括所有子模型的孪生数据一部分模型的并集， 还包括孪生模 型融合组装时所产生的附加孪生数据； 15） 主模型的连接模型 是孪生模型融合组装时， 重新构建的连接模型； 16） 将组装后主模型信息更新 为实际信息； 数字孪生模型融合组装表示将多个数字孪生模型通过融合的方式进行组装， 融合组装 完成后， 在物理实体、 虚拟实体， 孪生数据方面保留原有子模型， 并构建一个新的更加复杂 的主模型； 模型融合组装后， 根据新模 型的业务逻辑和应用场景， 构建新的孪生服务模型和 连接模型； 式中， 表示组合操作得到的数字孪生模型， 符号 表示组合操作， 符号 表示逻 辑并运算,   是第 个子模型的物理实体， 是第 个子模型的虚拟实体， 是第 个子模型的孪生服务模型， 是第 个子模型的孪生数据， 是第 个子模型的连 接模型， 是 的部分模型， 是 的部分数据信息， 是在数字孪生模型组 装时产生的原有物理模 型之外的实体模 型， 是在数字孪生模型 组装时产生的原有虚拟 模型之外的虚拟模型， 是在数字孪生模型组装时产生的原有孪生数据之外的孪生数 据， 模型组装后根据新模型的业务逻辑和应用场景构建的孪生服务模型， 是一个全 新的孪生服务模型， 不是所有子服务模型的集合， CN是模型组装后根据新模型的业务逻辑 和应用场景构建的连接模型， CN是一个全新的连接模型， 不是 所有子连接模型的集 合。 2.根据权利要求1所述的数字孪生模型组装方法， 其特征在于， 数字孪生模型融合组装 之后， 需要对数字孪生模型按现场 实际信息进行更新， 主要包括对物理实体、 虚拟实体、 孪 生服务、 孪生数据、 连接模型的更新,权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114706842 B 2(1)采集各子模型物理实体以及附加物理实体数据， 对主模型的物理实体信息更新； (2)对采集的物理实体数据进行分析， 提取出关键信息， 同步映射到虚拟实体中， 对主 模型的虚拟实体部分 关键信息更新， 以实现与物理实体双向映射与同步仿真要求； (3)对现场采集的生产实时数据， 同步储 存到数据库中， 更新主模型的孪生数据模型； (4)当现场的业 务逻辑和服 务发生变化时， 需重新构建主模型的孪生 服务模型； (5)当主模型的物理实体、 虚拟实体、 孪生数据模型、 服务模型发生增删、 替换时， 需重 新构建主模型的连接模型。 3.根据权利要求2所述的数字孪生模型组装方法， 其特征在于， 数字孪生融合组装方法 适用于车间设备单元级组装成产线级的应用场景， 其特点在于： 设备单元级是指车间最小 的生产单元， 生产过程由多个设备级单元 的交互配合而完成， 产线级功能与服务是 由各个 设备级单元共同作用相互融合的结果， 针对组装的产线需要构建全新的孪生连接模型， 同 时， 根据生产任务与需求构建全新的孪生 服务。 4.根据权利要求1所述的数字孪生模型组装方法， 其特征在于， 数字孪生模型包含了五 个维度， 分别 是物理实体、 虚拟实体、 连接模型、 孪生数据、 孪生服务模型,从这五个维度实 现连接组装， 数字 孪生模型的连接组装流 程如下： 21） 主模型的物理实体包括所有子模型的物理实体的并集， 还包括物理体连接组装时 所产生的附加实体模型； 22） 主模型的虚拟实体包括所有子模型的虚拟实体的并集， 还包括孪生模型连接组装 时所产生的附加虚拟模型； 23） 主模型的孪生服务模型包括所有子模型的孪生服务模型的并集， 还包括孪生模型 连接组装时所产生的附加孪生 服务模型； 24） 主模型的孪生数据包括所有子模型的孪生数据的并集， 还包括孪生模型连接组装 时所产生的附加孪生数据； 25） 主模型的连接模型包括所有子模型的连接模型的并集， 还包括孪生模型连接组装 时所产生的附加连接模型； 26） 将组装后主模型信息更新 为实际信息 。 5.根据权利要求4所述的数字孪生模型组装方法， 其特征在于， 数字孪生模型连接组装 表示将多个数字孪生模型通过连接的方式进行组装， 连接组装完成后， 保留原有所有子模 型， 构建一个新的更加复杂的主模型； 式中， 表示组合操作得到的数字孪生模型， 符号 表示组合操作， 符号 表示逻 辑并运算,   是第 个子模型的物理实体， 是第 个子模型的虚拟实体， 是第 个子模型的孪生服务模型， 是第 个子模型的孪生数据， 是第 个子模型的连权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114706842 B 3