[发明专利]一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于,该方法基于物联网工业车间，首先利用数字孪生技术的虚拟孪生，在物联网云平台创建数字空间，在数字空间里构建一套表征物联网工业车间中工业生产设备在设计、研发、工作、迭代过程中的虚拟实体，随后利用数字孪生技术的预测孪生，在数字空间进行虚拟实体的预测建模和预测孪生操作行为，其次利用数字孪生技术的孪生投影，为工业生产设备操作提供洞察，并将洞察通过物联网云平台投影到虚拟实体，实现虚拟实体与物联网工业车间的数据交互，最后通过数据挖掘、机器学习技术和AI算法分析，完成物联网工业车间生产线上工业生产设备、原材料、人员、质量检测、以及生产售前和售后的智能监控。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，利用数字孪生技术的孪生投影，为工业生产设备操作提供洞察时，通过大数据分析和数据挖掘将所得数据进行处理分析后上传到物联网云平台，随后，再次对物联网工业车间的生产过程进行数字孪生，第二次进行洞察、投影，对第一次数字孪生和从生产实际过程中学习到的数据进行修正，获得最优生产过程和产量。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，所述洞察就是物联网工业车间实时接收到的生产指令，生产指令控制着物联网工业车间内的工业生产设备、物料配送。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，所述物联网工业车间的工业生产设备包括各类传感系统、温湿度传感器、火警监控系统、传送带传送速度监控系统、诊断系统。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，所述诊断系统内置专家系统和人工智能系统，实时监控工业生产设备的工作状态，当工业生产设备出现问题时，通过诊断系统和大数据分析，调用物联网云平台内的应激故障数据，决定是通过诊断系统对工业生产设备内的各个系统进行更新或是判断硬件出现问题；

当硬件出现问题后，诊断系统将发送指令给物联网工业车间的人工智能机器人，机器人前往现场故障设备中去检测，进行维修；如果机器人在其系统内存储的应对方法内未找到合适的维修方法，则维修失败，随后，智能机器人将失败原因发往诊断系统，并向人工控制界面发送请求，请求高级专家现场检修；

当智能机器人将工业设备维修成功后，工业生产设备开始重新运行；诊断系统接收到工业生产设备正常运行的消息，重新监控此工业生产设备；智能机器人将检测设备出现的故障原因、维修过程、维修时间等数据发送给物联网云平台，存储在数据库中。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，根据物联网云平台收集的数据，对数字空间的虚拟实体进行同样的虚拟化操作。

7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，所述虚拟实体是指为物联网工业车间的工业生产设备创建一个虚拟表示或者是在云中的一整个设备，所述的一整个设备是通过大量的协议或者连接方法连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的物联网工业生产过程监控方法，其特征在于，在数字空间里构建表征工业生产设备的虚拟实体是通过大量的协议或者连接方法连接的，表征工业生产设备的虚拟实体还需要使用强大的语义模型，对虚拟实体的属性设置一个正常的操作范围，业务规则以声明方式定义复杂事件处理引擎能够在物联网的边缘自动实现实例化。