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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统及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：CN115657541B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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：202211300567.1，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统及方法是由田莹;顾颉颖;刘峻铭;刘伟;刘洋;邱方旭;刘思远;王海舰;谭天衍;张强设计研发完成，并于2022-10-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统及方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统及方法，系统包括：数据采集模块、模型训练模块、仿真模拟模块和监管模块；数据采集模块与模型训练模块连接，用于采集空压机运行过程中的状态参数，得到状态参数训练集；模型训练模块还与仿真模块连接，用于基于状态参数训练集，构建数字孪生参数模型；仿真模拟模块还与监管模块连接，用于基于数字孪生参数模型进行仿真模拟，得到参数优化模型，同时确定各参数最优区间；监管模块用于基于参数优化模型进行实时监控，同时调整空压机的运行状态参数至各参数最优区间。本申请能够节约大规模实验所需的材料成本，提高经济效益，能够有效监测当前参数的异常变化，及时报警，防止出现事故。

本发明授权一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生精细化建模的空压机监管系统，其特征在于，包括：数据采集模块、模型训练模块、仿真模拟模块和监管模块； 所述数据采集模块与所述模型训练模块连接，所述数据采集模块用于采集所述空压机运行过程中的状态参数，得到状态参数训练集； 所述模型训练模块还与所述仿真模块连接，所述模型训练模块用于基于所述状态参数训练集，构建数字孪生参数模型； 所述仿真模拟模块还与所述监管模块连接，所述仿真模拟模块用于基于所述数字孪生参数模型进行仿真模拟，得到参数优化模型，同时确定各参数最优区间； 所述监管模块用于基于所述参数优化模型进行实时监控，同时调整所述空压机的运行状态参数至所述各参数最优区间； 所述数据采集模块包括：第一采集单元和第二采集单元； 所述状态参数包括第一采集数据集和第二采集数据集； 所述第一采集单元用于采集润滑油温度、润滑油压力、冷却水温度、水泵管道压力、排气温度和母管压力，得到所述第一采集数据集； 所述第二采集单元用于采集电机温度、电机轴振动、主机电压和主机电流，得到所述第二采集数据集； 所述模型训练模块包括：第一计算机、第二计算机和第一中央处理器； 所述第一计算机用于接收并分析所述第一采集数据集，得到参数变化规律； 所述第二计算机用于接收并分析所述第二采集数据集，得到参数变化关系； 所述第一中央处理器用于基于所述参数变化规律和所述参数变化关系构建所述数字孪生参数模型； 所述仿真模拟模块包括第二中央处理器； 所述第二中央处理器用于基于所述数字孪生参数模型进行仿真模拟，得到所述参数优化模型； 所述第二中央处理器还用于基于所述数字孪生参数模型进行模拟，得到模拟工作参数，将所述模拟工作参数输入至所述参数优化模型进行仿真，得到所述各参数最优区间； 仿真模拟模块的工作流程包括：利用空压机数字孪生参数模型进行仿真模拟，调节水泵管道压力与主机电压、主机电流，其中水泵管道压力与水泵功率有关，调节水泵管道压力即为水泵功率调节，分析润滑油温度、润滑油压力、冷却水温度、排气温度、母管压力与电机温度和电机轴振动的变化关系，母管压力即为输出气体处压力，即空压机供气过程中的气体输出压力，润滑油温度、润滑油压力、冷却水温度、排气温度、母管压力输出至第一处理器，电机温度和电机轴振动输出至第二处理器，处理过程中两处理器之间完成数据交互并共同处理，构建空压机参数优化模型并优化，基于数字孪生参数模型进行模拟，得到模拟工作参数，将模拟工作参数输入至参数优化模型进行仿真，得到各参数最优区间； 空压机参数优化模型的优化方法包括：通过空压机数字孪生参数模型得出参数优化模型，将空压机参数优化模型中的水泵管道压力、主机电压与主机电流参数作为输入，将空压机调节至这一工作参数，采集润滑油温度、润滑油压力、冷却水温度、水泵管道压力、排气温度和母管压力，将其数据输入第一工控机；采集空压机运行过程中电机温度、电机轴振动、主机电压与主机电流，将其数据输入第二工控机；工控机将计算上述参数实际值与参数优化模型中理论值的差值，判断偏差是否处于误差区间内，若参数处于误差区间内，当前参数优化结果可靠，可利用当前参数优化结果进行推广使用，若当前偏差值较大，超出误差区间，将输出此参数名称、模拟值与实际输出值，并由技术人员分析原因，在空压机数字孪生参数模型中重新进行模拟分析，得出参数优化模型； 所述监管模块包括：状态监控装置和自动调整装置； 所述状态监控装置用于基于所述参数优化模型和所述状态参数判断所述空压机是否存在异常运行或故障； 所述自动调整装置用于将所述空压机的所述运行状态参数调整至所述所述各参数最优区间。

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