[发明专利]一种轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统及方法

权利要求书

1.一种轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统，其特征在于，包括被控实体、数据采集平台、数据处理中心、虚拟装置，其中：

所述被控实体，用于生成实时运行数据；

所述数据采集平台，用于采集所述被控实体的所述实时运行数据，并将所述实时运行数据同步传输至所述数据处理中心；

所述数据处理中心，用于对所述实时运行数据进行数据处理，生成处理运行数据，并将所述处理运行数据传输至所述虚拟装置；

所述虚拟装置，用于根据所述处理运行数据，建立与所述被控实体实时映射的虚拟模型，实时重现所述被控实体的运动状态，并根据所述处理运行数据进行模型仿真，基于仿真结果生成控制命令传输至所述被控实体，所述虚拟装置包括模型生成单元、模型仿真单元以及模型控制单元，其中：

所述模型生成单元，用于根据所述处理运行数据，建立与所述被控实体实时映射的虚拟模型；

所述模型仿真单元，用于根据所述处理运行数据，进行所述虚拟模型的仿真，反映所述被控实体的运动状态；

所述模型控制单元，用于根据仿真结果，判断是否触发预设条件，若触发，则根据预存算法生成对应的所述控制命令传输至所述被控实体，生成被控实体的实时运行数据；采集所述实时运行数据；

对所述实时运行数据进行数据处理，生成处理运行数据；

根据所述处理运行数据，建立与所述被控实体实时映射的虚拟模型，实时重现所述被控实体的运动状态，并根据所述处理运行数据进行模型仿真，基于仿真结果生成控制命令传输至所述被控实体。

2.根据权利要求 1 所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统，其特征在于，所述被控实体包括但不限于轨道式集装箱起重机上的本体结构，及对应布设的传感器和控制器。

3.根据权利要求 1 所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统，其特征在于，所述数据采集平台包括参数接收单元和参数接收控制单元，其中：所述参数接收单元，用于接收所述被控实体上多种传感器的传感参数，其中，根据所述传感参数确定所述实时运行数据；

所述参数接收控制单元，用于控制所述参数接收单元对所述传感参数的采集。

4.根据权利要求 1 所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统，其特征在于，所述数据处理中心包括数据预处理单元、数据传输单元，其中：

所述数据预处理单元，用于对所述实时运行数据进行去噪、存储、转换、整理分类，确定至少一个类别的处理运行数据；

所述数据传输单元，包括至少一个类别的处理运行数据对应的接口，用于利用不同的接口传输不同类别的处理运行数据至所述虚拟装置。

5.根据权利要求4 所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统，其特征在于，所述虚拟装置通过 OPCUA 通讯协议将所述控制命令传输至所述被控实体。

6.根据权利要求5 所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制系统得到的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制方法，其特征在于，所述根据所述处理运行数据进行模型仿真，基于仿真结果生成控制命令传输至所述被控实体包括：

根据所述处理运行数据，建立与所述被控实体实时映射的虚拟模型；

根据所述处理运行数据，进行所述虚拟模型的仿真，反映所述被控实体的运动状态；

根据仿真结果，判断是否触发预设条件，若触发，则根据预存算法生成对应的所述控制命令传输至所述被控实体。

7.根据权利要求6所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制方法，其特征在于，所述若触发，则根据预存算法生成对应的所述控制命令传输至所述被控实体包括：

若所述仿真结果触发所述预设条件，则虚拟装置发出停止命令至所述被控实体；

所述虚拟装置根据仿真结果，选择对应的预存算法，并根据所述预存算法进行运动仿真，生成运动轨迹；

根据所述运动轨迹转化为对应的所述控制命令传输至所述被控实体，以修正所述被控实体的运动状态。

8.根据权利要求7所述的轨道式集装箱起重机虚实交互监测控制方法，其特征在于，所述预存算法包括但不限于 BUG2 避障算法、正则极限学习机算法中的至少一种。