当前位置: 首页 > news >正文

WPF实现数字孪生示例

WPF 数字孪生系统实现示例

数字孪生(Digital Twin)是通过数字化手段在虚拟空间中构建物理实体的精确数字模型,并实现虚实映射、实时交互和智能决策的技术。本文将展示如何使用WPF实现一个基础的数字孪生系统示例。

一、系统架构设计

1. 整体架构

+-------------------+
|     用户界面       |  <-- WPF前端
+-------------------+|v
+-------------------+
|  业务逻辑层       |  <-- 数字孪生核心逻辑
+-------------------+|v
+-------------------+
|  数据访问层       |  <-- 物理实体数据源
+-------------------+|v
+-------------------+
|  物理实体(真实世界)|
+-------------------+

2. 技术选型

  • ​前端​​:WPF (Windows Presentation Foundation)
  • ​数据通信​​:MQTT/HTTP/WebSocket
  • ​3D可视化​​:Helix Toolkit (WPF 3D图形库)
  • ​数据存储​​:SQLite/SQL Server
  • ​实时通信​​:SignalR

二、核心功能模块

1. 数字孪生模型

 
// DigitalTwinModel.cs
public class DigitalTwinModel
{public string Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string Type { get; set; } // 设备类型public Dictionary<string, object> Properties { get; set; } = new();public List<Sensor> Sensors { get; set; } = new();public List<Actuator> Actuators { get; set; } = new();public DateTime LastUpdateTime { get; set; }
}public class Sensor
{public string Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string DataType { get; set; } // 温度、湿度等public object CurrentValue { get; set; }public double MinValue { get; set; }public double MaxValue { get; set; }
}public class Actuator
{public string Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string ControlType { get; set; } // 开关、调节等public object TargetValue { get; set; }public object CurrentValue { get; set; }
}

2. 数据采集模块

 
// DataCollector.cs
public class DataCollector : IDisposable
{private readonly Timer _timer;private readonly IDigitalTwinRepository _repository;public event EventHandler<DigitalTwinDataChangedEventArgs> DataChanged;public DataCollector(IDigitalTwinRepository repository){_repository = repository;_timer = new Timer(1000); // 1秒采集一次_timer.Elapsed += OnTimerElapsed;}public void Start(){_timer.Start();}public void Stop(){_timer.Stop();}private void OnTimerElapsed(object sender, ElapsedEventArgs e){try{var twins = _repository.GetAllDigitalTwins();foreach (var twin in twins){// 模拟数据采集var newData = SimulateDataCollection(twin);// 更新孪生数据twin.Properties = newData.Properties;twin.Sensors = newData.Sensors;twin.LastUpdateTime = DateTime.Now;// 保存到数据库_repository.UpdateDigitalTwin(twin);// 触发事件DataChanged?.Invoke(this, new DigitalTwinDataChangedEventArgs(twin));}}catch (Exception ex){// 错误处理LogError(ex);}}private DigitalTwinModel SimulateDataCollection(DigitalTwinModel twin){// 这里模拟数据采集过程// 实际项目中应替换为真实的PLC/传感器数据采集代码var newData = twin.Clone();foreach (var sensor in newData.Sensors){// 模拟传感器数据变化if (sensor.DataType == "Temperature"){sensor.CurrentValue = Math.Round(20 + new Random().NextDouble() * 10, 1);}else if (sensor.DataType == "Humidity"){sensor.CurrentValue = Math.Round(40 + new Random().NextDouble() * 40, 1);
http://www.xdnf.cn/news/152425.html

相关文章:

  • linux socket编程之tcp(实现客户端和服务端消息的发送和接收)
  • 北斗导航 | 基于Transformer+LSTM+激光雷达的接收机自主完好性监测算法研究
  • Ext JS模拟后端数据之SimManager
  • 模型识别能力锤炼及清单
  • 8.学习笔记-Maven进阶(P82-P89)
  • AI数字人:未来职业的重塑(9/10)
  • 【高频考点精讲】第三方库安全审计:如何避免引入带漏洞的npm包
  • springboot入门-service层构造器注入原理
  • 推荐系统FM模型
  • 2025.4.26_STM32_SPI
  • 29、简要描述三层架构开发模式以及三层架构有哪些好处?
  • Vue3中AbortController取消请求的用法详解
  • Log4j Properties 配置项详细说明
  • 如何判断你的PyTorch是GPU版还是CPU版?
  • 4.23-4.26学习总结 HTML—CSS常见标签和样式
  • 实验四 进程调度实验
  • Adriuno:编程语言基础
  • 使用 Truffle 和 Ganache 搭建本地以太坊开发环境并部署一个简单智能合约
  • [mysql]约束(上)
  • 使用 Frida 绕过 iOS 应用程序中的越狱检测
  • 自动化测试实战篇
  • 【Web应用服务器_Tomcat】二、Tomcat 核心配置与集群搭建
  • 关于Code_流苏:商务合作、产品开发、计算机科普、自媒体运营,一起见证科技与艺术的交融!
  • Kettle学习
  • 利器善其事:软件开发工具管理之道
  • Sam算法基本原理解析
  • 基于大模型对先天性幽门肥厚性狭窄预测及临床方案的研究报告
  • MH2103 MH22D3系列的JTAG/SWD复用功能和引脚映射,IO初始化的关键点
  • C#中常见的设计模式
  • 第十六届蓝桥杯网安初赛wp