[發明專利]一種數字工廠的虛擬巡檢系統

有效

• 申請號: 202011419944.4
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112486127B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李艷松;李磊;楊剛;馮欣;范宗海;馬睿;張照千;靳亞銘;王洪松
• 申請（專利權）人: 北京達美盛軟件股份有限公司;李磊;楊剛;馮欣
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發明涉及一種數字工廠的虛擬巡檢系統，至少包括服務器系統、至少一個交互終端和至少一個控制系統，所述服務器系統分別與至少一個交互終端和至少一個控制系統建立通信連接，所述服務器系統至少包括三維模塊和圖形服務器，所述三維模塊基于由所述圖形服務器將被控對象的屬性數據與圖形數據融合形成的至少一個三維圖形部件構成在至少一個交互終端顯示的三維場景，從而響應于巡檢人員在所述交互終端的操作，所述三維模塊適應性調節被控對象的三維圖形部件的顯示角度，使得巡檢人員在所述三維場景中以漫游的方式巡檢被控對象的屬性。本發明的虛擬巡檢系統能夠直接地、真實地對工廠內的被控對象的屬性進行巡檢和控制被控對象，巡檢效率更高。

技術領域

本發明涉及工廠巡檢技術領域，尤其涉及一種數字工廠的虛擬巡檢系統。

背景技術

數字孿生，是以數字化方式為物理對象創建的虛擬模型，來模擬其在現實環境中的行為。也被稱為“數字鏡像”，“數字雙胞胎”或“數字化映射”。通過搭建整合制造流程的數字孿生生產系統，能實現從產品設計、生產計劃到制造執行的全過程數字化，將產品創新、制造效率和有效性水平提升至一個新的高度。

數字孿生從虛擬制造、數字樣機等技術上發展而來，原本是美國軍方在航天系統研究中提出來的，現在已經拓展到智能制造、預測設備故障以及改進產品等多個領域。

數字孿生，也用來指代將一個工廠的廠房及產線，在沒有建造之前，就完成數字化模型。從而在虛擬的賽博空間中對工廠進行仿真和模擬，并將真實參數傳給實際的工廠建設。而工房和產線建成之后，在日常的運維中二者繼續進行信息交互。

但是，當前的數字孿生工廠的虛擬系統，僅僅虛擬工廠的設備運行情況，而沒有把巡檢人員的巡檢情況特納入數字孿生虛擬系統，使得巡檢人員在巡檢時只能查看到系統的表面物理特征，而無法在巡檢時隨時查看設備的實時數據。

例如，中國專利CN111176245A公開了基于數字孿生技術的多終端工業設備巡檢監控系統及方法，包括物理實體模塊、可視交互模塊、數據計算模塊、數據傳輸與反饋驅動模塊。該發明將工業設備生產過程中的狀態數據全部通過PLC提取出來，再用OPCUA接口把其中的關鍵數據傳輸到服務端，借助云服務對數據進行運算處理，配合增強現實設備、PC及移動端設備，實現實體物理空間到數字空間的映射，數字空間對實體物理空間的反饋控制，實現工業設備生產狀態的可視化巡檢，解決了生產制造過程中存在的數據可視化差及數據之間關聯性差等問題，顯著提高了工業制造過程中的數據可視化程度及數據實時反饋程度，達到了故障的預警及設備數據實時可視化的目的。該發明明顯地通過系統對設備進行巡檢，而不是在三維場景中以漫游的方式查看設定范圍內的設備數據。

此外，一方面由于對本領域技術人員的理解存在差異；另一方面由于發明人做出本發明時研究了大量文獻和專利，但篇幅所限并未詳細羅列所有的細節與內容，然而這絕非本發明不具備這些現有技術的特征，相反本發明已經具備現有技術的所有特征，而且申請人保留在背景技術中增加相關現有技術之權利。

發明內容

針對現有技術之不足，本發明提供一種數字工廠的虛擬巡檢系統，至少包括服務器系統、至少一個交互終端和至少一個控制系統，所述服務器系統分別與至少一個交互終端和至少一個控制系統建立通信連接，其特征在于，

所述服務器系統至少包括三維模塊和圖形服務器，所述三維模塊基于由所述圖形服務器將被控對象的屬性數據與圖形數據融合形成的至少一個三維圖形部件構成在至少一個交互終端顯示的三維場景，從而響應于巡檢人員在所述交互終端的操作，所述三維模塊適應性調節被控對象的三維圖形部件的顯示角度，使得巡檢人員在所述三維場景中以漫游的方式巡檢被控對象的屬性。

優選的，所述圖形服務器以畫面頻流的方式將被控對象的三維圖形部件發送至所述三維模塊。

優選的，所述服務器系統還包括用于顯示被控對象的二維圖形部件的二維模塊，所述被控對象的二維圖形部件與所述三維圖形部件之間建立映射關系，從而巡檢人員能夠在三維視圖中定位到所述二維圖形部件。