一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法及装置与流程

1.本技术涉及水务设备管理技术领域，具体而言，涉及一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法及装置。


背景技术：

2.水务行业目前作为节能环保产业的重要环节受到广泛重视，大到废水处理设备，小到消防栓，都属于水务行业的水务设备。由于水务设备数量众多，分布范围大，实际情况中巡检维护人员难以及时的对所有的水务设备进行检修，使得某些水务设备出现故障后没有及时发现并维护，最终导致水务设备出现爆管等情况。而水务设备很多设置于城区之中，且设置的较为隐蔽，出现爆管后很容易对附近的居民用户造成伤害，且爆管也会带来较大的水务资产损失。目前只能依靠增加巡检维护人员的数量，并提高巡检维护人员的巡检频率来尽可能避免上述情况的发生，而这样的方式增加了额外的人力成本，且会对巡检维护人员造成较大的工作负担。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法及装置。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法，所述方法包括：获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。
5.优选的，所述获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体，包括：获取各水务设备的产品数据，所述产品数据包括场所数据、设备数据和属性数据；基于所述产品数据构建属性类别标准库，所述属性类别标准库包含静态数据和动态数据，所述静态数据包括所述场所数据和属性数据，所述动态数据包括所述设备数据；根据所述属性类别标准库构建各所述水务设备对应的数字孪生体，所述数字孪生体被赋予有所述静态数据和动态数据。
6.优选的，所述当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变
化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：当存在目标动态数据到达第一警戒阈值时，统计预设时长内的全部所述目标动态数据，并根据各所述目标动态数据确定所述目标动态数据的变化趋势；当所述变化趋势表征所述目标动态数据趋近于第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果。
7.优选的，所述基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：确定所述目标动态数据对应的数据类型，获取所述数据类型对应的预设数据库，所述预设数据库中存储有目标动态数据与异常动画之间的映射关系；基于所述第二警戒阈值查询所述预设数据库，得到目标异常动画，所述目标异常动画即为目标数字孪生体的演算结果；在所述目标数字孪生体处展示所述演算结果。
8.优选的，所述基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，包括：确定所述演算结果在虚拟业务场景中的覆盖范围，获取所述覆盖范围内的用户对象；获取所述目标数字孪生体的必要通知对象，所述必要通知对象与用户对象的集合即为待通知对象；向所述待通知对象发送预警信息。
9.优选的，所述方法还包括：基于所述目标数字孪生体确定关联数字孪生体，生成关联处理清单；确定距离所述覆盖范围最近的空闲维护对象，向所述空闲维护对象派送维护信息，所述维护信息包括维护提醒信息和所述关联处理清单。
10.优选的，所述方法包括：基于历史数据确定各所述数字孪生体的生命周期，并基于历史动态数据确定各所述数字孪生体的当前生命周期进程；根据所述当前生命周期进程确定所述数字孪生体的预估异常时间节点，基于所述预估异常时间节点向所述待通知对象发送提醒信息。
11.第二方面，本技术实施例提供了一种基于数字孪生的水务设备异常预警装置，所述装置包括：获取模块，用于获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；更新模块，用于建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；预警模块，用于当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。
12.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
13.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
14.本发明的有益效果为：通过数字孪生的方式，将现实场景中的水务设备在虚拟场景中进行映射，以映射对应的数字孪生体的动态数据对水务设备进行异常预警。在判断出某一动态数据达到第一警戒阈值，且其仍在向第二警戒阈值变化时，会提前维护人员和周边居民发送预警，使周边居民避免经过对应危险区域，并使维护人员前往对应出进行检修，能够及时的发现水务设备的异常并通知维护人员处理，异常预警与处理效率高，且无需耗费额外的人力成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例提供的一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法的流程示意图；图2为本技术实施例提供的一种基于数字孪生的水务设备异常预警装置的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本技术的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本技术也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征a、b、c，另一个实施例包含特征b、d，那么本技术也应视为包括含有a、b、c、d的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
19.下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本技术内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
20.参见图1，图1是本技术实施例提供的一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法的流程示意图。在本技术实施例中，所述方法包括：
s101、获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体。
21.本技术的执行主体可以是云端服务器。
22.所述数字孪生体在本技术实施例中可以理解为把物理世界中的水务设备，以数据的形式映射到数字空间当中所形成的数据模型。
23.在本技术的一个实施例中，现实场景中的各个水务设备在安装时会留下档案数据，档案数据可以包含有水务设备的安装地点、安装型号等相关信息。此外，水务设备上会安装有传感器来检测例如压力、流量等参数数据。上述数据在本技术中均可被看作是该水务设备的产品数据，云端服务器将获取各个水务设备的产品数据，以此作为基准来构建每个水务设备所对应的数字孪生体。
24.在一种可实施方式中，步骤s101包括：获取各水务设备的产品数据，所述产品数据包括场所数据、设备数据和属性数据；基于所述产品数据构建属性类别标准库，所述属性类别标准库包含静态数据和动态数据，所述静态数据包括所述场所数据和属性数据，所述动态数据包括所述设备数据；根据所述属性类别标准库构建各所述水务设备对应的数字孪生体，所述数字孪生体被赋予有所述静态数据和动态数据。
25.在本技术的一个实施例中，产品数据根据类别的不同，可以被划分为三类数据，即场所数据、设备数据和属性数据。其中，场所数据是指水务设备在现实世界所处的房屋或构筑物的位置信息，如产业园。设备数据指具体的水务设备上的设备参数数据，如消防栓的压力数据。属性数据是指水务设备所具有的属性要素信息，如名称、编码、规格、型号、生产厂家、生产日期等。三类数据可以按类别整合成三张数据表格，并以此来构建属性类别标准库。通过属性类别标准库，可以简单快速的实例化水务设备，为其对应的数字孪生体关联赋予对应的数据信息，实现数字孪生体的批量快速生成。其中，数字孪生体主要会被赋予的属性分为静态和动态两种，静态数据为水务设备的静态物理数据，一般为场所数据和属性数据，动态数据为水务设备中会随时间而实时变动的动态数据，一般为设备数据。
26.s102、建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据。
27.在本技术的一个实施例中，在通过产品数据或者属性类别标准库快速完成所有数字孪生体的集体批量映射之后，由于水务设备的设备数据是会实时发生变化的，数字孪生体对应的动态数据也需要对应的实时更新，才能够使得数字孪生体能够映射体现出水务设备的实际情况。动态数据会不断变化，即随着时间会不断的产生大量的数据，此时如果继续采用汇总数据再分配数据的方式进行数据更新，会对服务器造成较大负担，且数据处理效率低下。为提高数据映射效率，降低服务器的数据处理负担，可以分别为每个水务设备和数字孪生体之间建立数据通道，水务设备上安装的传感器所采集到的实时数据将通过数据通道直接传输至数字孪生体，实现对动态数据的实时更新。
28.s103、当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据
的期望数值。
29.在本技术的一个实施例中，动态数据包含了多种类型的数据，如压力、流量等，而只要其中任一类型的数据出现异常，都可能会导致水务设备出现爆管这种严重情况。故工作人员预先会根据经验和设备出厂前的测试数据为每一类型的动态数据设置有不同的第一警戒阈值与第二警戒阈值。第二警戒阈值可以设置为会导致水务设备出现爆管问题的临界阈值。第一警戒阈值可以设置为距离第二警戒阈值还有一定差值的数值，作为安全预警阈值，当动态数据达到第一警戒阈值时，即认为数值已经出现异常，若不及时检修处理的话，则可能会在不久后的某一时刻发生爆管。具体而言，当有任一动态数据到达其类型对应的第一警戒阈值时，云端服务器将该类型的动态数据作为目标动态数据，监测其数据变化趋势。当变化趋势表明目标动态数据在到达安全预警阈值的情况下，仍然继续向第二警戒阈值变化，则说明该水务设备有较大的可能性在之后出现爆管。云端服务器会根据第二警戒阈值来确定出对应的演算结果，并以此确定出需要进行预警通知的待通知对象，向他们发送预警信息。其中，演算结果可以是发生爆管等异常情况时会对周边造成影响的范围的预估演算数据，具体可以通过训练好的cnn卷积神经网络来预测。待通知对象既可以包含周边区域内的小区居民，也可以包含与该水务设备相关的管理/维护人员。
30.在一种可实施方式中，所述当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：当存在目标动态数据到达第一警戒阈值时，统计预设时长内的全部所述目标动态数据，并根据各所述目标动态数据确定所述目标动态数据的变化趋势；当所述变化趋势表征所述目标动态数据趋近于第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果。
31.在本技术的一个实施例中，目标动态数据因为是实时发生变化的，其可能会在变化波动中瞬时到达过第一警戒阈值，这种情况下无需进行预警。故云端服务器会在检测到目标动态数据到达第一警戒阈值后，会统计其在预设时长（例如30s）内的所有目标动态数据，以此来分析目标动态数据的变化趋势。若在预设时长内，目标动态数据随时间的增长而向第二警戒阈值对应的数值变化，则认为需要进行预警。此时将会根据第二警戒阈值来确定出对应的演算结果。
32.在一种可实施方式中，所述基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：确定所述目标动态数据对应的数据类型，获取所述数据类型对应的预设数据库，所述预设数据库中存储有目标动态数据与异常动画之间的映射关系；基于所述第二警戒阈值查询所述预设数据库，得到目标异常动画，所述目标异常动画即为目标数字孪生体的演算结果；在所述目标数字孪生体处展示所述演算结果。
33.在本技术的一个实施例中，对于本方案而言，并不需要一个非常精准的爆管预估范围，即使范围比实际范围略大一些也不会产生什么影响。因此，处于处理效率上的考虑，除了用神经网络模型进行预估外，也可以通过数据库查询的方式来确定。具体而言，每一个数据类型的动态数据，都可以预先设置一个预设数据库，预设数据库中存储有目标动态数
据与异常动画之间的映射关系。实际情况中只需要根据第二警戒阈值查询该数据库，得到对应的目标异常动画，便得到了演算结果。目标异常动画可以是一段重复播放的爆管动画，爆管动画不仅能够在虚拟业务场景中直观的展示出爆管时的效果，且爆管动画数据本身对应携带的动画参数也能够用来确定动画的演示范围，即爆管的影响范围，故能够直接作为演算结果使用。其中，预设数据库中各异常动画可以预先通过在3d软件上仿真构建，例如3d studio max。
34.此外，虽然实际情况中，水务设备的不同位置出现破损，最终导致的爆管爆炸范围可能会不同，但正如上述内容所述，本技术并不需要确定出一个精准的预估范围，因此在构建数据库时，会直接以造成最大影响范围的异常动画来构建，以保证该范围能够覆盖适应所有情况的影响，进而保证预警的有效性和安全性。
35.在一种可实施方式中，所述基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，包括：确定所述演算结果在虚拟业务场景中的覆盖范围，获取所述覆盖范围内的用户对象；获取所述目标数字孪生体的必要通知对象，所述必要通知对象与用户对象的集合即为待通知对象；向所述待通知对象发送预警信息。
36.在本技术的一个实施例中，待通知对象分为用户对象和必要通知对象，用户对象即为处于覆盖范围对应区域内的居民对象，或者覆盖范围所涵盖的小区里的所有小区居民对象。必要通知对象即为负责管理维护该水务设备的水务公司中相应的管理维护人员。上述两种对象的集合体即为确定的待通知对象。云端服务器会向待通知对象发送预警信息，预警信息可以包含覆盖范围、水务设备的异常数据以及安全回避提示的文本信息，这样既能使用户对象了解可能出现爆管的爆炸范围，进行回避，也能够使必要通知对象知道哪个位置的水务设备出现了何种异常，进而安排人员进行检修。
37.在一种可实施方式中，所述方法还包括：基于所述目标数字孪生体确定关联数字孪生体，生成关联处理清单；确定距离所述覆盖范围最近的空闲维护对象，向所述空闲维护对象派送维护信息，所述维护信息包括维护提醒信息和所述关联处理清单。
38.在本技术的一个实施例中，根据目标数字孪生体以及覆盖范围，能够确定出覆盖范围内的其他数字孪生体，这样数字孪生体将作为关联数字孪生体。由于关联数字孪生体处于覆盖范围内，有可能会在出现爆管情况时被影响，进而产生联动爆管，故维护人员为了对目标数字孪生体对应水务设备进行维护而关闭水阀时，出于安全考虑，应该将关联数字孪生体对应的水阀也关闭。为提高维护人员的处理效率，云端服务器将生成关联处理清单，将该清单与维护提醒信息一并作为维护信息派送至最近的空闲维护对象，使其前往进行维护。其中，维护提醒信息可以包含水务设备的位置、目标动态数据对应的异常数据、提醒前往维护的文本信息等。
39.在一种可实施方式中，所述方法包括：基于历史数据确定各所述数字孪生体的生命周期，并基于历史动态数据确定各所述数字孪生体的当前生命周期进程；
根据所述当前生命周期进程确定所述数字孪生体的预估异常时间节点，基于所述预估异常时间节点向所述待通知对象发送提醒信息。
40.在本技术的一个实施例中，在没有外力干预的情况下，每一种类的水务设备的生命周期是基本相同的，云端服务器可以根据这些水务设备的历史数据，确定出对应的生命周期，并将生命周期赋予对应的数字孪生体。接着，根据历史动态数据与生命周期的匹配，能够确定出每一个数字孪生体的当前生命周期进程，即确定数字孪生体当前在生命周期的哪一个位置，进而根据剩下的生命周期部分来确定其可能会出现异常的预估异常时间节点，在这些时间节点提前向待通知对象发送提醒信息，以实现预警目的。历史数据可以包含已经结束使用的水务设备的动态数据、工作数据和运维数据。历史动态数据可以包含从目前使用中的水务设备上已经采集到了的动态数据。提醒信息可以包含建议前往进行检修的提醒文本信息。
41.下面将结合附图2，对本技术实施例提供的基于数字孪生的水务设备异常预警装置进行详细介绍。需要说明的是，附图2所示的基于数字孪生的水务设备异常预警装置，用于执行本技术图1所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本技术图1所示的实施例。
42.请参见图2，图2是本技术实施例提供的一种基于数字孪生的水务设备异常预警装置的结构示意图。如图2所示，所述装置包括：获取模块201，用于获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；更新模块202，用于建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；预警模块203，用于当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。
43.在一种可实施方式中，获取模块201包括：第一获取单元，用于获取各水务设备的产品数据，所述产品数据包括场所数据、设备数据和属性数据；第一构建单元，用于基于所述产品数据构建属性类别标准库，所述属性类别标准库包含静态数据和动态数据，所述静态数据包括所述场所数据和属性数据，所述动态数据包括所述设备数据；第二构建单元，用于根据所述属性类别标准库构建各所述水务设备对应的数字孪生体，所述数字孪生体被赋予有所述静态数据和动态数据。
44.在一种可实施方式中，预警模块203包括：第一判断单元，用于当存在目标动态数据到达第一警戒阈值时，统计预设时长内的全部所述目标动态数据，并根据各所述目标动态数据确定所述目标动态数据的变化趋势；第二判断单元，用于当所述变化趋势表征所述目标动态数据趋近于第二警戒阈值
时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果。
45.在一种可实施方式中，预警模块203还包括：第二获取单元，用于确定所述目标动态数据对应的数据类型，获取所述数据类型对应的预设数据库，所述预设数据库中存储有目标动态数据与异常动画之间的映射关系；查询单元，用于基于所述第二警戒阈值查询所述预设数据库，得到目标异常动画，所述目标异常动画即为目标数字孪生体的演算结果；展示单元，用于在所述目标数字孪生体处展示所述演算结果。
46.在一种可实施方式中，预警模块203还包括：第三获取单元，用于确定所述演算结果在虚拟业务场景中的覆盖范围，获取所述覆盖范围内的用户对象；第四获取单元，用于获取所述目标数字孪生体的必要通知对象，所述必要通知对象与用户对象的集合即为待通知对象；发送单元，用于向所述待通知对象发送预警信息。
47.在一种可实施方式中，所述装置还包括：关联生成模块，用于基于所述目标数字孪生体确定关联数字孪生体，生成关联处理清单；派送模块，用于确定距离所述覆盖范围最近的空闲维护对象，向所述空闲维护对象派送维护信息，所述维护信息包括维护提醒信息和所述关联处理清单。
48.在一种可实施方式中，所述装置还包括：生命周期确定模块，用于基于历史数据确定各所述数字孪生体的生命周期，并基于历史动态数据确定各所述数字孪生体的当前生命周期进程；提醒模块，用于根据所述当前生命周期进程确定所述数字孪生体的预估异常时间节点，基于所述预估异常时间节点向所述待通知对象发送提醒信息。
49.本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列（field－programmable gate array，fpga）、集成电路（integrated circuit，ic）等。
50.本技术实施例的各处理单元和/或模块，可通过实现本技术实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本技术实施例所述的功能的软件而实现。
51.参见图3，其示出了本技术实施例所涉及的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以用于实施图1所示实施例中的方法。如图3所示，电子设备300可以包括：至少一个中央处理器301，至少一个网络接口304，用户接口303，存储器305，至少一个通信总线302。
52.其中，通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。
53.其中，用户接口303可以包括显示屏（display）、摄像头（camera），可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。
54.其中，网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi-fi接口）。
55.其中，中央处理器301可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器301利用各种接口和线路连接整个电子设备300内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器305内的数据，执行终端300的各种功能
和处理数据。可选的，中央处理器301可以采用数字信号处理（digital signal processing，dsp）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）、可编程逻辑阵列（programmable logic array，pla）中的至少一种硬件形式来实现。中央处理器301可集成中央中央处理器（central processing unit，cpu）、图像中央处理器（graphics processing unit，gpu）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到中央处理器301中，单独通过一块芯片进行实现。
56.其中，存储器305可以包括随机存储器（random access memory，ram），也可以包括只读存储器（read-onlymemory）。可选的，该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述中央处理器301的存储装置。如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。
57.在图3所示的电子设备300中，用户接口303主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而中央处理器301可以用于调用存储器305中存储的基于数字孪生的水务设备异常预警应用程序，并具体执行以下操作：获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。
58.本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、dvd、cd-rom、微型驱动器以及磁光盘、rom、ram、eprom、eeprom、dram、vram、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存储器ic），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
59.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
60.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
61.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
62.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
63.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
64.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器（read-only memory， rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
65.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器（read-only memory， rom）、随机存取器（random access memory，ram）、磁盘或光盘等。
66.以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

技术特征：
1.一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体，包括：获取各水务设备的产品数据，所述产品数据包括场所数据、设备数据和属性数据；基于所述产品数据构建属性类别标准库，所述属性类别标准库包含静态数据和动态数据，所述静态数据包括所述场所数据和属性数据，所述动态数据包括所述设备数据；根据所述属性类别标准库构建各所述水务设备对应的数字孪生体，所述数字孪生体被赋予有所述静态数据和动态数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：当存在目标动态数据到达第一警戒阈值时，统计预设时长内的全部所述目标动态数据，并根据各所述目标动态数据确定所述目标动态数据的变化趋势；当所述变化趋势表征所述目标动态数据趋近于第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果。4.根据权利要求1或3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，包括：确定所述目标动态数据对应的数据类型，获取所述数据类型对应的预设数据库，所述预设数据库中存储有目标动态数据与异常动画之间的映射关系；基于所述第二警戒阈值查询所述预设数据库，得到目标异常动画，所述目标异常动画即为目标数字孪生体的演算结果；在所述目标数字孪生体处展示所述演算结果。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，包括：确定所述演算结果在虚拟业务场景中的覆盖范围，获取所述覆盖范围内的用户对象；获取所述目标数字孪生体的必要通知对象，所述必要通知对象与用户对象的集合即为待通知对象；向所述待通知对象发送预警信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述目标数字孪生体确定关联数字孪生体，生成关联处理清单；
确定距离所述覆盖范围最近的空闲维护对象，向所述空闲维护对象派送维护信息，所述维护信息包括维护提醒信息和所述关联处理清单。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：基于历史数据确定各所述数字孪生体的生命周期，并基于历史动态数据确定各所述数字孪生体的当前生命周期进程；根据所述当前生命周期进程确定所述数字孪生体的预估异常时间节点，基于所述预估异常时间节点向所述待通知对象发送提醒信息。8.一种基于数字孪生的水务设备异常预警装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取各水务设备的产品数据，基于所述产品数据构建各所述水务设备对应的数字孪生体；更新模块，用于建立所述水务设备与数字孪生体的数据通道，用以采集所述水务设备的实时数据，并基于所述实时数据更新所述数字孪生体的动态数据；预警模块，用于当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且所述目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，基于所述第二警戒阈值确定目标数字孪生体的演算结果，并基于所述演算结果向所述目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息，所述第一警戒阈值与标准数据之差小于所述第二警戒阈值与标准数据之差，所述标准数据为所述目标动态数据的期望数值。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于数字孪生的水务设备异常预警方法及装置，该方法包括获取各水务设备的产品数据，基于产品数据构建各水务设备对应的数字孪生体；建立水务设备与数字孪生体的数据通道；当存在目标动态数据到达第一警戒阈值，且目标动态数据的变化趋势趋近第二警戒阈值时，确定目标数字孪生体的演算结果，并向目标数字孪生体对应的待通知对象发送预警信息。本申请在判断出某一动态数据达到第一警戒阈值，且其仍在向第二警戒阈值变化时，会提前维护人员和周边居民发送预警，使周边居民避免经过对应危险区域，并使维护人员前往对应出进行检修，能够及时发现水务设备的异常并通知维护人员处理，异常预警处理效率高，且无需耗费额外的人力成本。额外的人力成本。额外的人力成本。


技术研发人员：郭军 刘金晓 高洁 江诚
受保护的技术使用者：浙江和达科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/8/24