[发明专利]一种数字工厂的实时控制及可视化系统

说明书

本发明涉及数字工厂的实时控制及可视化系统，系统至少包括控制系统、服务器系统和至少一个操作员站，控制系统与服务器系统建立通信连接，服务器系统与至少一个操作员站建立通信连接，服务器系统至少包括二维服务器和三维服务器，二维服务器基于控制系统发送的实时属性数据将被控对象以二维图形部件与属性数据结合的方式在操作员站显示，三维服务器以画面频流的方式将被控对象的三维图形部件在操作员站显示，其中，被控对象的属性数据能够响应于操作员站的操作指令以二维图形和三维视图的方式并行地显示。本发明通过减轻三维服务器的工作负荷，能够以极快的速度对被控对象进行实时的控制和可视化，使得二维视图和三维视图并行显示。

技术领域

本发明涉及数字管理技术领域，尤其涉及一种数字工厂的实时控制及可视化系统。

背景技术

回望工业革命发展以来，技术变革是永恒的主题。当前，新一代信息技术正蓬勃发展，正在全球范围内加速颠覆传统模式和组织形态，推动传统产业加快转型升级。2017年以来，数字孪生(Digital Twin)概念开始流行，已经成为全球信息技术发展的新焦点，并也已逐步成为我国工业互联网与智慧城市等领域的热点，Gartner也连续4年将数字孪生列为十大战略发展科技。伴随一路技术演进，数字孪生技术应用场景正不断丰富。

中国电子信息产业发展研究院《数字孪生白皮书(2019年)》对数字孪生给出的定义是，实现物理空间在赛博空间交互映射的通用使能技术。综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。

高效率、低成本与高质量是制造业的不变的追求，数字孪生在制造业的应用场景正不断丰富，跨越了产品设计、制造到运营服务的全生命周期，例如，基于数字孪生的车间运营管理和基于数字孪生的配方优化。

中国CN105096369A公开了一种基于WEB的工程信息可视化系统，该发明可以存储设计软件产生的二维图形文件、三维模型文件和非图形的结构化数据等工程数据，并建立上述存储形式数据之间的关联关系，通过提供统一的WEB界面访问上述存储形式的数据，实现可视化访问工厂的建筑结构、工程设备、工艺系统、电气系统、仪控系统和通讯系统等各类工程数据，解决了查看工程数据必须依靠原软件的问题，通过WEB浏览器就可以实时地浏览工程项目中的三维模型文件和二维图形文件，完成软件间的属性值比对。但是，由于该发明的模型服务器和文件服务器是串行工作模式，而且有大量三维轻量化工作要同步完成，其工作效率较低；并且该发明通过依据参数与对象的关联关系、对象与二维图形和/或三维模型的关联关系，从文件服务器和数据库服务器中获取所需的二维图形文件、三维模型文件和非图形的结构化数据，检索过程必然占用时间和降低工作效率。

中国专利CN110083119A公开了一种基于数字孪生的可视化电力系统机房监控系统，用于管理至少一个机房，并适用于整个多个部门主体机房，以管控一个公司主体或跨公司主体的监控系统，包括：机房可视化构建存储模块，该机房可视化构建存储模块提供至少一个用户输入与上述多个机房相关的机房信息，每一个机房信息对应一个部门主体，该机房信息包括与机房现场按照比例换算的电力机房仿真平台。本发明通过以电力机房设备的三维可视化数据作为参考对象，组建高集成度和融合度的数字孪生模型，实现设备的运行故障预测，减少设备故障发生的可能，提高机房安全的应变能力。但是，该发明中的可视化数据需要进行数据轻量化处理，则其数据传输效率必然降低。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容