本發(fā)明涉及醫(yī)用空間管理及維護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、醫(yī)用空間給排水系統(tǒng)是保障醫(yī)院及其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)正常運(yùn)營(yíng)的重要設(shè)施，主要包括給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。

2、傳統(tǒng)醫(yī)用空間給排水系統(tǒng)的管理和維護(hù)主要依賴于人工操作，效率低下，容易出現(xiàn)漏檢和誤判，導(dǎo)致系統(tǒng)故障頻發(fā)，影響醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述背景技術(shù)中所述傳統(tǒng)醫(yī)用空間給排水系統(tǒng)的管理和維護(hù)效率低下，導(dǎo)致系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障的問題，在此提出一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法及系統(tǒng)，通過采用該系統(tǒng)，能夠提高醫(yī)用空間運(yùn)維管理效率，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障可能，避免出現(xiàn)意外。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理系統(tǒng)，所述醫(yī)用空間運(yùn)維管理系統(tǒng)包括傳感器模塊、數(shù)字孿生平臺(tái)和中央管理平臺(tái)，

3、所述醫(yī)用空間包括給水系統(tǒng)模塊、排水系統(tǒng)模塊、熱水系統(tǒng)模塊、純水系統(tǒng)模塊、污水處理系統(tǒng)模塊和雨水收集系統(tǒng)模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊；

4、所述傳感器模塊用于獲取醫(yī)用空間的給排水參數(shù)，所述傳感器模塊包括壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、水流量傳感器、水質(zhì)傳感器和氣體傳感器；

5、所述數(shù)字孿生平臺(tái)用于對(duì)醫(yī)用空間的運(yùn)行進(jìn)行仿真模擬，獲得第一優(yōu)化數(shù)據(jù)；

6、所述中央管理平臺(tái)用于對(duì)第一優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化得到第二優(yōu)化數(shù)據(jù)并執(zhí)行。

7、作為優(yōu)選，所述數(shù)字孿生平臺(tái)包括感知模塊、數(shù)據(jù)模塊、模型模塊和應(yīng)用模塊，

8、所述感知模塊用于對(duì)傳感器模塊獲取的數(shù)據(jù)以及醫(yī)用空間各模塊運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與傳輸；

9、所述數(shù)據(jù)模塊用于對(duì)感知模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與管理；

10、所述模型模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模，構(gòu)建數(shù)字孿生模型；

11、所述應(yīng)用模塊用于通過數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真模擬，獲得醫(yī)用空間第一優(yōu)化數(shù)據(jù)。

12、作為優(yōu)選，所述中央管理平臺(tái)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與處理模塊、分析與優(yōu)化模塊、反饋與執(zhí)行模塊，

13、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取傳感器模塊、醫(yī)用空間各模塊運(yùn)行數(shù)據(jù)和第一優(yōu)化數(shù)據(jù)；

14、所述數(shù)據(jù)傳輸與處理模塊用于傳輸采集模塊獲取的數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理；

15、所述分析與優(yōu)化模塊用于對(duì)初步處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)；

16、所述反饋與執(zhí)行模塊用于根據(jù)分析及預(yù)測(cè)結(jié)果生成第二優(yōu)化數(shù)據(jù)并執(zhí)行。

17、作為優(yōu)選，所述分析與優(yōu)化模塊得到的分析及預(yù)測(cè)結(jié)果包括醫(yī)用空間各模塊設(shè)備故障發(fā)生概率、能耗狀況和運(yùn)行狀態(tài)。

18、作為優(yōu)選，所述中央管理平臺(tái)還包括可視化模塊，所述可視化模塊用于將數(shù)據(jù)采集模塊獲得的數(shù)據(jù)以可視化方式展示，所述可視化方式包括曲線圖和儀表盤。

19、一種醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法，所述醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法包括以下步驟：

20、s1、通過傳感器獲取醫(yī)用空間內(nèi)給排水和設(shè)備數(shù)據(jù)；

21、s2、建立醫(yī)用空間基礎(chǔ)模型，將所述醫(yī)用空間內(nèi)給排水和設(shè)備數(shù)據(jù)輸入至醫(yī)用空間基礎(chǔ)模型中建立數(shù)字孿生模型；

22、s3、通過數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真模擬，獲取第一優(yōu)化數(shù)據(jù)；

23、s4、將所述醫(yī)用空間內(nèi)給排水和設(shè)備數(shù)據(jù)、第一優(yōu)化數(shù)據(jù)輸入至中央管理平臺(tái)中，獲取第二優(yōu)化數(shù)據(jù)并執(zhí)行。

24、作為優(yōu)選，步驟s1中，所述醫(yī)用空間內(nèi)給排水?dāng)?shù)據(jù)包括壓力、溫度、液位、水流量、水質(zhì)和氣體濃度，所述設(shè)備數(shù)據(jù)包括運(yùn)行狀態(tài)、能耗和故障信息。

25、作為優(yōu)選，步驟s2具體為：

26、s21、獲取醫(yī)用空間內(nèi)給排水和設(shè)備數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)和管理；

27、s22、建立醫(yī)用空間基礎(chǔ)模型；

28、s23、通過機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)的方法將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型，得到優(yōu)化的醫(yī)用空間設(shè)備數(shù)據(jù)；

29、s24、將優(yōu)化的醫(yī)用空間設(shè)備數(shù)據(jù)輸入至醫(yī)用空間基礎(chǔ)模型中，構(gòu)建數(shù)字孿生模型。

30、作為優(yōu)選，步驟s4具體為：

31、s41、通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取醫(yī)用空間內(nèi)給排水和設(shè)備數(shù)據(jù)、第一優(yōu)化數(shù)據(jù)；

32、s42、將獲取的數(shù)據(jù)輸入至中央管理平臺(tái)；

33、s43、通過邊緣計(jì)算對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理；

34、s44、通過大數(shù)據(jù)分析和ai技術(shù)對(duì)初步處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)，生成第二優(yōu)化數(shù)據(jù)；

35、s45、中央管理平臺(tái)通過遠(yuǎn)程操控執(zhí)行第二優(yōu)化數(shù)據(jù)。

36、本發(fā)明的有益效果是：

37、1、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在醫(yī)用空間的全生命周期內(nèi)對(duì)給排水系統(tǒng)的智能化管理，通過數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和模擬，提供優(yōu)化建議和決策支持，提高供給排水系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率和安全性，降低維護(hù)成本。

38、2、本發(fā)明通過中央管理平臺(tái)對(duì)數(shù)字孿生平臺(tái)獲得的第一優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化，使得最終獲得的數(shù)據(jù)更加可靠，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用空間內(nèi)各設(shè)備的精確化運(yùn)行，降低設(shè)備能耗，精確預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理系統(tǒng)，其特征在于：所述醫(yī)用空間運(yùn)維管理系統(tǒng)包括傳感器模塊、數(shù)字孿生平臺(tái)和中央管理平臺(tái)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用空間運(yùn)維系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)字孿生平臺(tái)包括感知模塊、數(shù)據(jù)模塊、模型模塊和應(yīng)用模塊，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用空間運(yùn)維系統(tǒng)，其特征在于：所述中央管理平臺(tái)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與處理模塊、分析與優(yōu)化模塊、反饋與執(zhí)行模塊，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)用空間運(yùn)維系統(tǒng)，其特征在于：所述分析與優(yōu)化模塊得到的分析及預(yù)測(cè)結(jié)果包括醫(yī)用空間各模塊設(shè)備故障發(fā)生概率、能耗狀況和運(yùn)行狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用空間運(yùn)維系統(tǒng)，其特征在于：所述中央管理平臺(tái)還包括可視化模塊，所述可視化模塊用于將數(shù)據(jù)采集模塊獲得的數(shù)據(jù)以可視化方式展示，所述可視化方式包括曲線圖和儀表盤。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用空間運(yùn)維系統(tǒng)，其特征在于：所述第一優(yōu)化數(shù)據(jù)和第二優(yōu)化數(shù)據(jù)包括醫(yī)用空間維護(hù)計(jì)劃、故障預(yù)警和醫(yī)用空間各模塊運(yùn)行參數(shù)。

7.一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法，其特征在于：所述醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法，其特征在于：步驟s1中，所述醫(yī)用空間內(nèi)給排水?dāng)?shù)據(jù)包括壓力、溫度、液位、水流量、水質(zhì)和氣體濃度，所述設(shè)備數(shù)據(jù)包括運(yùn)行狀態(tài)、能耗和故障信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法，其特征在于：步驟s2具體為：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法，其特征在于：步驟s4具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及醫(yī)用空間管理及維護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于孿生數(shù)字的醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳感器模塊、數(shù)字孿生平臺(tái)和中央管理平臺(tái)，醫(yī)用空間包括給水系統(tǒng)模塊、排水系統(tǒng)模塊、熱水系統(tǒng)模塊、純水系統(tǒng)模塊、污水處理系統(tǒng)模塊和雨水收集系統(tǒng)模塊；傳感器模塊用于獲取醫(yī)用空間的給排水參數(shù)，所述傳感器模塊包括壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、水流量傳感器、水質(zhì)傳感器和氣體傳感器；數(shù)字孿生平臺(tái)用于對(duì)醫(yī)用空間的運(yùn)行進(jìn)行仿真模擬，獲得第一優(yōu)化數(shù)據(jù)；中央管理平臺(tái)用于對(duì)第一優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化得到第二優(yōu)化數(shù)據(jù)并執(zhí)行。該醫(yī)用空間運(yùn)維管理方法及系統(tǒng)能夠提高醫(yī)用空間供給排水系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率和安全性，降低維護(hù)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：蒲云暉,張一鳴,涂園,丁盼,黎洪均,鄭學(xué)周,楊星耀,張思遠(yuǎn),吳景峰,王歡,劉逸卓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19