Page 188 - 测绘科学技术理论及实践应用研究

Application and Theoretical Research of Engineering Machinery Technology
测绘科学技术理论及实践应用研究

进行收集，同时在完成收集后，将其与预定义的故障极限进行比对。期间，如果
超过了状态的极限，便要对其进行维修。而未来状态预测则是对虚拟环境中的设
备运行状态数据进行连续性的监控，从而实现设备状态数据的图形化，以此来对

可能的衰减导向进行分析，并同时得出正常情况与失效情况的临界点。简言之，
在两种状态的运行中，包括产品的全部生命周期都能够得到一个有效的保障，并
有效降低了风险。
2. 数字孪生技术驱动传统 PHM 系统升级
在数据孪生技术的应用中，主要是通过 PHM 系统，对 CPS 进行利用。CPS

所具备的嵌入式系统和通信网络，能够有效感知通过各类传感器所采集到的数据，
并在完成了数据采集后，将其传输到虚拟的模型当中。在虚拟的模型被输入了真

实的物理产品数据后，便会进行同步于实际工作的模拟，以此来计算出可能出现
的故障，以及出现故障的产品类型，出现故障的原因，出现故障的时间等。同时，
在知识库的作用下，也能够针对故障提出确切的解决方案，并同时对方案进行模
拟，以此来验证方案的可行性。期间，如果故障得到了成功的解决，便会将其投
入物理实体中，使其在没有实际出现故障时，便对其进行维护，以此来保证正常

的运转。期间，如果故障的解决并未达到理想的状态，便会将其返还给知识库，
在其中进行重新分析，制定相关的升级修改策略。

二、基于数字孪生技术的水资源管理系统架构及技术体系

（一）水资源管理系统总体架构
根据《要点》中的工作要求，水利部门应通过信息技术强化水资源管理，着
力提升水资源管理的“四预”能力（预报、预警、预演和预案），根据该要求，
水利部门应根据“实时感知、数字映射、智慧模拟、智能应用”的智慧水利特征，

构建“2（水旱灾害防御、水资源管理与调配）+N”应用为重点的水资源管理系统。
基于数字孪生技术的水资源管理系统可分为实时感知层（流域水资源感知体系、
水利工程设施感知体系、区域先进 3S 感知技术手段）、能力支撑体系（高速传

输网络、高速数据处理系统）、数字映射（流域一张图、水利工程智慧孪生体）、
智慧模拟体系（模拟模型、人工智能 AI 技术、虚拟现实 AR 技术等）、智能应
用“2+N”（水旱灾害防御、水资源管理与调配、水利工程建设、水土保持、水
资源监管、流域综合治理等）。通过构建基于数字孪生技术的水资源管理系统，

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