[发明专利]一种基于建模技术的可视化工业流程管控平台

说明书

本发明公开了一种基于建模技术的可视化工业流程管控平台，涉及仿真建模、虚拟现实和图形学与图像处理技术领域。所述平台包括3d模型管理器模块、仿真分析模块、大屏编辑器模块、数据源管理模块、业务应用模块。该基于建模技术的可视化工业流程管控平台具有模型高度仿真、多维度、多尺度数据源的实时采集、统一数据采集参数及格式、多维度、多层级数据分析、内嵌组态、各种图表等支撑组件、图形化界面操作、多主体样式设计和3d轻量化技术等优点，方便使用者通过该管控平台对设备运作状态进行了解和掌握，当设备出现故障时能够第一时间进行检修工作，有效的防止不必要的经济损失，提高工业生产的生产效率。

技术领域

本发明涉及仿真建模、虚拟现实和图形学与图像处理技术领域，具体为一种基于建模技术的可视化工业流程管控平台。

背景技术

随着新基建的推动，数字化转型是我国经济设备未来发展的必由之路。未来，所有的企业都将成为数字化公司，这不只是要求企业开发出具备数字化特征的产品，更指的是通过数字化手段改变整个产品的设计、开发、制造和服务过程，并通过数字化的手段链接企业的内部和外部环境。通过仿真建模、虚拟现实、数据驱动、可视化交互实现现实物理系统向数字化模型的转变，基于仿真模型进行现状监控、预测分析、可视化展示，是实现安全生产和智能制造的关键；主要价值在于仿真建模、可视化、数据交互、分析推理、预测优化。

目前，现行的仿真技术解决了物理实体对象的仿真建模，应用仿真硬件与软件，借助某些数值计算和问题求解，反映系统的行为或过程。但是，仿真技术仅仅能以离线的方式模拟物理世界，无法实现数据实时传输，随时间轴变化对物理实体进行表征；不具备模型定义、数据驱动能力以及为用户提供数据获取、建立数字化模型，譬如几何建模、网格剖分、系统建模、流程建模、组织建模等，是后续数据分析、仿真预测的基础；无法建立数字模型，不具备分析优化功能，通过物理学规律和机理来计算和预测物理对象的未来状态；随着信息化、大数据等技术发展，国内出现了一些可视化产品、系统，但是主要功能实现是数据展示，平台不具备数据计算功能，无法实现物理实体状态、属性、内在机理的实时可视化展现，与物理对象动态交互的能力。国内集仿真建模、模型数字化定义于一体的产品，软件能力都比较弱，以采购国外软件为主，在多年使用和代理国外产品经验基础上产生了替代方案，但目前还无法达到国外先进水平；同时，没有一体化平台同时实现虚体模型的色彩渲染、美化设计带来美学体验，配合使用可视化图表、文本 、媒体、地图等组件元素进行场景信息内容展示，如设备基本信息、人员基本信息、历史告警信息、维修频率等，帮助用户进行理解、分析、决策

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于建模技术的可视化工业流程管控平台，解决了上述背景技术提到的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于建模技术的可视化工业流程管控平台，所述平台包括3d模型管理器模块、仿真分析模块、大屏编辑器模块、数据源管理模块、业务应用模块。

所述3d模型管理器模块包括模型导入模块、模型转化模块和模型管理模块，所述模型导入模块实现数据获取和3d数字化模型的建立，所述模型转化模块实现模型数据的转化和处理功能，所述模型管理模块实现场景管理功能。

所述仿真分析模块包括模型定义模块、数据绑定模块和属性绑定模块，所述模型定义模块实现数据模型的数字化定义，所述数据绑定模块对各种算法进行数据分析，所述属性绑定模块对数据进行驱动整理。

所述大屏编辑器模块，包括矢量图库模块、常规组件模块以及配置编辑模块，所述矢量图库模块在代码层接入图形技术，所述常规组件模块包括Java后端和Vue前端，所述配置编辑模块基于数据实时渲染技术。

所述数据源管理模块，包括平台数据储存模块和数据连接模块，所述平台数据储存模块实现数据上传与下载，所述数据连接模块实现数据与数据间的传输与连接。