一种用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统的制作方法

技术特征：
1.一种用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于，包括：感知层模块，用于获取目标无人仓库各个实体的质量运行数据；数据层模块，用于存储目标无人仓库各个实体的质量运行数据，以及货物订单数据和任务数据；数字孪生仓储模块，用于模拟目标无人仓库的运作，包括分别与目标无人仓库的各个实体相对应的实体孪生模型；服务层模块，用于根据目标无人仓库各个实体的质量运行数据以及货物订单数据和任务数据生成模拟运作数据来驱动所述数字孪生仓储模块进行模拟运作；然后不断优化所述数字孪生仓储模块的模拟运作流程，并生成对应的优化配置数据；最后基于所述优化配置数据实现目标无人仓库的管理和决策。2.如权利要求1所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于：所述感知层模块包括用于获取目标无人仓库的货物、货架、叉车、自动导引运输车、托盘和各种机器人质量运行数据的感知设备。3.如权利要求1所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于：所述数据层模块包括用于存储目标无人仓库实体相关数据、实际运作流程数据的本地数据库，用于存储各个实体的质量运行数据、模拟运作数据的实时数据库，以及用于存储货物订单数据、任务数据、实体孪生模型的系统数据库。4.如权利要求3所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于，构建所述数字孪生仓储模块时，包括以下步骤：s101：构建与目标无人仓库的各个实体相对应的实体孪生模型；s102：构建与所述数据层模块进行数据交互的数据服务模块；s103：基于所述数据服务模块以及目标无人仓库的实际运作流程生成对应的事件信息；然后创建事件信息与对应实体孪生模型的关联关系作为实体到实体孪生模型的映射，进而得到对应的数字孪生仓储模块。5.如权利要求4所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于：步骤s101中，首先编辑对应实体的类别和属性；然后基于实体的类别和属性建立对应实体的多维模型；其中，对于可移动的实体，设置其多维模型为可移动的动画对象并编辑对应的动作路径，再关联对应的组件动画以形成一个完整的动作；最后对所述多维模型进行轻量化处理以得到对应实体的实体孪生模型。6.如权利要求4所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于：步骤s102中，所述数据服务模块用于连接实时数据库、本地数据库和系统数据库并能够调用对应的数据来构建数字孪生仓储模块；同时，还能够调用实时数据库的模拟运作数据来驱动所述数字孪生仓储模块进行模拟运作。7.如权利要求4所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于，步骤s103中，具体包括如下步骤：基于无人仓库的实际运作流程生成对应的事件信息，并对事件信息进行编码；进行实体孪生模型的初始化，即创建事件信息与对应实体孪生模型的关联关系；在本地数据库中创建触发映射表，然后调用系统数据库中的指定数据结合对应的触发映射表实现可移动实体的实时动作模拟；
数据服务模块按照一定的时间间隔循环地从实时数据库调用实体的质量运行数据，以实现目标无人仓库的还原和监控，进而得到对应的数字孪生仓储模块。8.如权利要求4所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于：所述服务层模块通过如下步骤优化模拟运作流程：s201：基于货物订单数据、任务数据、实体的质量运行数据以及对应的历史数据进行预测生成模拟运作流程所需数据，并基于模拟运作流程所需数据驱动所述数字孪生仓储模块进行模拟运作；s202：在所述数字孪生仓储模块模拟运作过程中，通过聚类分析方法对模拟运作的资源效率进行分析并运用多目标差分进化算法对模拟运作流程的实体属性参数进行优化；s203：将优化后的模拟运作流程与优化前对比得到对应的优化配置数据，并将优化得到的优化配置数据反馈至数据服务模块进行矢量迭代，不断优化所述数字孪生仓储模块及其模拟运作流程，以提供能够优化资源效率的管理和决策。9.如权利要求8所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于，步骤s201中，通过bp神经网络模型预测模拟运作流程的数据：将货物订单数据、任务数据、实体的质量运行数据以及对应的历史数据输入将经过训练的bp神经网络模型中，所述bp神经网络模型输出对应的模拟运作流程数据；训练所述bp神经网络模型时，通相关系数r2表示模型的训练效果，r2代表着实际值和预测值的相关性，越接近1则说明实际值和预测值的拟合程度高，模型的训练预测效果越好。10.如权利要求8所述的用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，其特征在于，步骤s202中：在所述数字孪生仓储模块模拟运作过程中，首先获取自动导引运输车、拣货机器人、理货机器人以及叉车的质量运行数据；然后进行聚类分析找出待优化的质量运行数据以及对应的优化方向；再利用双目标差分进化算法不断寻优调整相关参数并驱动所述数字孪生仓储模块继续模拟运作；同时，对可用的货架数量、库存状态和订单需求进行相应更新，为每批次到达的货物找到合适的位置，以得到对应的优化配置数据；优化配置数据包括订单的调度优化、验收时间的减少、收发正确率的提高、货物完好率的提高。

技术总结
本发明涉及一种用于核电装备的数字孪生无人仓库管理系统，包括：感知层模块，用于获取目标无人仓库各个实体的质量运行数据；数据层模块，用于存储目标无人仓库各个实体的质量运行数据，以及货物订单数据和任务数据；数字孪生仓储模块，用于模拟目标无人仓库的运作，包括分别与目标无人仓库的各个实体相对应的实体孪生模型；服务层模块，用于根据目标无人仓库各个实体的质量运行数据以及货物订单数据和任务数据生成模拟运作数据；然后不断优化所述数字孪生仓储模块的模拟运作流程，并生成对应的优化配置数据；最后基于所述优化配置数据实现目标无人仓库的管理和决策。本发明中的无人仓库管理系统能够有效管理核电装备无人仓库。库。库。


技术研发人员：温沛涵 叶旭乾 刘一阳 冯麟涵
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2021/12/3