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龙图腾网恭喜中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司申请的专利一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法及系统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：CN115034578B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10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：202210557484.4，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法及系统是由夏云秋;时雷鸣;朱烨森;胡涛勇;金晓华;秦方设计研发完成，并于2022-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法及系统，所述方法包括：构建包括水利工程物理环境和水工金属结构物理实体的物理空间，同时构建包括水利工程孪生环境和水工金属结构数字孪生体的信息空间，物理空间与信息空间通过包括历史数据、在线数据、预测数据在内的孪生数据进行交互。本发明通过构建水工金属结构设备极其运行环境的数字孪生体，可以实现水工金属结构设备全生命期的状态监测、运行维护和安全评估，形成的水工金属结构设备智能管理系统具备条理化、数字化、集成化、可视化的特点，可以一定程度上降低水工金属结构设备在运行服役期间的安全监控不到位、信息整合不全面、资源调控效率低、风险预警不及时的问题。

本发明授权一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的水工金属结构设备智能管理构建方法，其特征在于：所述构建方法包括如下步骤：S1、构建物理空间，所述物理空间包括水利工程物理环境和水工金属结构物理实体；所述水工金属结构物理实体包括闸门、启闭机、钢管、机组蜗壳中的至少一种；S2、构建信息空间，所述信息空间包括水利工程孪生环境和水工金属结构数字孪生体；步骤S2中，信息空间的构建，包括环境模型、几何模型、物理模型和规则模型的构建；所述环境模型参数包括水位、雨量、温度、湿度、pH值、介质流速和溶液电导率；所述几何模型包括几何尺寸、组成材料、组合结构和装配逻辑；所述规则模型的构建基于管理制度、规范标准、标准图库、专家经验以及智能比对；S3、形成孪生数据，以进行物理空间与信息空间的交互，所述孪生数据包括历史数据、在线数据、预测数据；步骤S3中，水利工程物理环境和水工金属结构物理实体形成的实时信息，与信息空间的输出信息进行即时比对；当比对结果不满足规则模型时，进行数据分析，一方面，当分析结果为信息空间存在模型缺陷时，则进行模型修正；另一方面，当分析结果为水工金属结构物理实体异常时，则进行行为控制；所述数据分析包括历史故障分析、安全状态评估以及风险事故预测；所述行为控制包括故障警示、故障运行、停机报错、反馈控制和信息回传；基于数字孪生的安全评估遵循三种处理模式，分别为：即时数据判断、基于数据的裕度分析和模拟、基于神经网络模型的安全评估；其中，神经网络模型的训练基于工况历史、故障历史和实时数据；所述风险事故预测针对信息空间中的水工金属结构数字孪生体，依托人工神经网络技术，输入参数为环境模型中的环境数据和物理模型中的金属结构设备在线监测数据，基于工况历史和故障历史，开展不同闸门开度、不同启闭力、不同振动类型、不同结构应力状态、不同结构腐蚀程度、不同零部件动作的多场景训练，形成故障概率模型，并依据实时数据形成孪生数据，与故障概率模型融合，得到风险事故的概率预测；风险事故预测，基于多维度多参数准则，多维度体现为“工程-结构设备-参量”三级金字塔模式，其中“结构设备”包括闸门、启闭机、阀门、钢管、升船机；多参数体现为“参量”中包括“确定参量”和“不定参量”，“确定参量”包括基于监测、检测、观测所获取的即时确定参数信息，“不定参量”包括基于模拟、训练、判断所得到的评估值、可靠度、概率值的非即时确定参数信息；基于多维度多参数准则的风险事故预测，底层“参量”具有权重赋值优先级差异，“安全直接关联参数”大于“安全间接关联参数”大于“安全潜在关联参数”，权重赋值依据参照结构安全分析结果、历史安全数据溯源和人工神经网络分析；中层“结构设备”中闸门和启闭机具有权重赋值优先级，高频动态优先级高于低频静态；基于多维度多参数准则的风险事故预测，优先级较高的“参量”包括泄水状态、混凝土掏空状态、门体变形、支铰变形、主轨破坏、闸门蚀余厚度。

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