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龙图腾网获悉南京富岛信息工程有限公司申请的专利一种基于数字孪生的光谱预处理系统故障预测性维护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：CN118130424B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202410300311.3，技术领域涉及：G01N21/359；该发明授权一种基于数字孪生的光谱预处理系统故障预测性维护方法是由陈夕松;刘克淳;胡云云;梅彬设计研发完成，并于2024-03-15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光谱预处理系统故障预测性维护方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于数字孪生的光谱预处理系统故障预测性维护方法，该方法通过构建以三维可视化模型、故障预测模型、物理实体及其之间的虚实交互技术为主体的数字孪生体，实现了对光谱预处理系统的连续状态监测，通过对故障趋势的预测及诊断，结合可视化模型实现了故障快速定位，并且针对性部署预测性维护服务安排。这对企业实时监控生产状态，技术人员及时进行预测性维护，稳定生产运行，提高经济效益，具有重要意义。

本发明授权一种基于数字孪生的光谱预处理系统故障预测性维护方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的光谱预处理系统故障预测性维护方法，其特征在于通过搭建数字孪生模型实现光谱预处理系统的实时状态监测，并通过建立故障预测模型实现系统故障预警，并将维护指导信息送至维护人员，具体包括以下步骤： 1基于光谱预处理系统物理实体，搭建系统的三维可视化数字孪生模型，模型所搭建的系统虚拟场景包括： aN路快速回路，将从企业生产过程中待检测油品所采集的样品油引入生产装置旁的近红外光谱分析室； b光谱预处理系统，对样品进行预处理； c光池，预处理完成后的样品油进入光池进行近红外光谱分析，分析后的样品全部返回至生产管线； d近红外光谱仪，光由光源经光纤传输至光池，经由样品油后再传输至光谱仪，光谱仪检测得到样品油的吸收光谱，并实时采集其近红外光谱数据； 2收集企业光谱预处理系统实际生产中的历史光谱数据A∈Rn×m构成训练集，n表示样本数，m表示光谱特征波长点数，采用主成分分析法PCA训练故障预测模型： a对训练集A进行去中心化处理，记作计算协方差矩阵并作特征值分解S＝PΛPT，Λ表示特征值矩阵；从大到小选择k个特征值进行PCA降维，构成新的特征值矩阵以及相应荷载矩阵 b计算T2统计控制限Tα： 其中α为显著性水平，F1-α,k,n-k为服从第一自由度为k，第二自由度为n-k的F分布； 3将步骤1中实时采集的近红外光谱数据去中心化处理后输入故障预测模型，计算该光谱数据a1×m的T2统计量a表示去中心化后的实时光谱数据，a∈R1×m； 4对光谱数据进行故障判定，若T2＜Tα则认为系统正常运行，若T2≥Tα，为避免误报，统计后续g个光谱样本的T2统计量中超过控制限Tα的样本个数l，当lg＞μ时触发故障预警，其中μ为报警阈值； 5采用贡献率法筛选具有高贡献率的波段，诊断造成超限的原因，针对常见故障，给出预测提前量tadv，即预测系统在时间tadv之后发生故障； 6故障预测模型将异常结果送至可视化模型，通过文字提示系统存在故障趋势，同时根据故障预测模型的故障诊断结果，对光谱预处理系统中预测出现故障的装置进行高亮处理，实现系统故障快速定位，并且根据预测提前量tadv部署预测性维护流程，给出维护提前量tmtn，通知维护人员在时间tmtn后对光谱预处理系统进行针对性的维护操作。

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