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龙图腾网获悉浙江工业大学申请的专利基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114996329B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210623805.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法是由欧林林;沈友铭;禹鑫燚;魏岩;周利波;冯远静设计研发完成，并于2022-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法在说明书摘要公布了：一种基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法，包括：1根据实际需求利用三维模型工具对水利站点地形建模，对水利监测设备精细化建模，导入虚幻引擎中，从而构建逼真的水库站点模型；2使用数据库获取水利站点水利监测设备采集到的传感数据；3构建水利监测设备的孪生模型和推演模型，通过数据的映射将真实的水利监测设备的传感器数据映射到水利监测设备模型中；4根据水利站点的实际情况，快速地构建出水利站点仿真场景，完成相应的水利站点水利监测与灾害推演工作。

本发明授权基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的水利监测及灾害推演方法，包括如下步骤： 步骤1，根据实际需求利用三维模型工具对水利站点地形建模，对水利监测设备精细化建模，导入虚幻引擎中，从而构建逼真的水库站点模型； 步骤2，使用数据库获取水利站点水利监测设备采集到的传感数据； 步骤3，构建水利监测设备的孪生模型和推演模型，通过数据的映射将真实的水利监测设备的传感器数据映射到水利监测设备模型中； 步骤4，基于上述步骤，根据水利站点的实际情况，快速地构建出水利站点仿真场景，完成相应的水利站点水利监测与灾害推演工作； 所述步骤2具体包括： 2.1安装关系型数据库MySQL和缓存数据库Redis；采用MySQL数据库作为水利监测设备信息存储中心，存储设备信息表、设备数据表数据；采用Redis数据库作为物理信号和虚拟信号的交互中心，数据采集软件中的控制设备IO信号、水利监测设备传感值数据都会以key-value的形式存储在Redis中，并且数据值根据控制程序运行情况实时刷新； 2.2水利监测及灾害推演系统会实时读取数据库中保存的数据值，通过实际信号值驱动将仿真运行状态以key-value形式保存至数据库中；同时创建推演数据库作为特定数据存储中心，存储水库面积、拦水坝开闸放水速度极值数据，该数据库存储规则是只记录来自Redis数据库中的特定数据的极值； 所述步骤3具体包括： 3.1将步骤1中构建的水利监测设备模型导入到虚幻引擎中； 3.2孪生模型的构建：首先在虚幻引擎中创建控件蓝图作为孪生模型的交互界面，每一个交互界面对应一个水利监测设备模型，孪生模型的交互界面用来显示水利监测设备的运行状态和运行数据，因此每个交互界面需要接入对应水利监测设备的实时数据，此处用到步骤2获取到的水利站点水利监测设备采集到的传感数据，水利监测设备模型与数据的对应关系由数据库MySQL提供的水利检测设备信息来确定，对应关系确定后将缓存数据库Redis中的水利监测实时数据接入交互界面的数据接口，并对数据设置显示阈值，在数据异常时提示数据异常，并将异常信号通过出错控制信号传输至现场，水利监测实时数据在运行时能够做到动态刷新显示； 3.3推演模型的构建：首先也是在虚幻引擎中创建控件蓝图作为推演模型的交互界面，每一个交互界面对应一个水利监测设备模型，推演系统用到的推演模型比孪生系统用到的孪生模型少，有注水阀门和拦水坝闸门；然后在推演模型的交互界面设置输入选项，输入选项由用户输入数值，包括注水阀门的注水量和拦水坝闸门开闸放水速度，输入选项输入的数值驱动场景中的对应模型做出相应动作；接下来，在推演模型的交互界面输入选项位置添加参考数据提示条，该参考数据提示条的数据来源于步骤2的推演数据库，参考数据提示条有注水阀门注水量的上限提示条和拦水坝闸门开闸放水速度上限提示条，注水阀门注水量的上限数据如公式1所示，其中S为水库的面积，hmax为测得的最高水位，hnow为最新时刻的水位； Wmax＝Shmax-hnow1 所述步骤4具体包括： 4.1将地形数据FBX文件导入场景中，根据水利站点的实际水利监测设备的类型和位置，将孪生模型和推演模型选择地拖入水利监测及灾害推演系统中；点击运行，系统开始运行，进入孪生系统或者推演系统； 4.2首先进入孪生系统，能够观测到水利站点各个水利监测设备的及运行状态和运行数据；设备工作在正常状态下，孪生系统正常显示设备运行状态和运行数据；遇到突发状况或者设备异常时，数据就会提示异常，此时启动预警，孪生系统出现异常信号，同时异常设备位置也会出现异常信号，提醒管理员出现异常，并提示异常设备的具体位置，让管理员用最快的速度定位到异常设备，找到问题恢复异常设备；在孪生系统报警的同时，孪生系统发送出错控制信号，经数据传输至现场设备，现场报警装置启动，提醒现场的管理员出现异常，尽快检查设备，等待异常设备问题被解决，孪生系统接收的数据恢复正常，仿真场景恢复正常监测环境； 4.3进入推演系统，设置注水阀门的注水量和拦水坝闸门的开闸放水速度，设置注水阀门的注水量和拦水坝闸门的开闸放水速度时会出现参考数据提示条，参考数据提示条给出参数设置参考数据，具体为设置注水阀门的注水量时会提示注水量最大值，设置拦水坝闸门的开闸放水速度时提示该拦水坝近期最大放水速度；接下来设置注水量启动注水，此时会有水源注入水库，源源不断的水源注入能够观测水库的承载能力，待注水阀门注水完毕，拦水坝闸门开闸放水，开闸放水的速率调整也能够观测下游的承载能力，实现对强降雨灾害的推演。

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