[发明专利]一种面向智能工厂的三维监控系统

权利要求书

1.一种面向智能工厂的三维监控系统，其特征在于，所述系统包括逻辑处理中心、数据分析处理中心、异构数据通信集成中心、场景集成控制中心、场景交互处理中心、孪生场景模型管理中心、人机交互处理中心，其中：

所述逻辑处理中心包含信息缓存单元、信息查询接口单元、信息转发单元和系统中控单元，用于接收所述异构数据通信集成中心传入的实时数据，并将处理后的数据和信息分发至所述场景集成控制中心、所述人机交互处理中心和所述数据分析处理中心，由所述信息转发单元按已注册的数据路径将所述实时数据进行即时转发，由所述信息缓存单元基于所述实时数据对缓存数据库进行更新，由所述信息转发单元提供信息路径的注册接口，并以所述实时数据所属设备编码、信息所属类型组号、信息字段、信息目标对象为参数进行注册，接收到被注册信息时向信息目标对象发送被注册信息；

所述数据分析处理中心的输入输出端与所述逻辑处理中心的输入输出端双向电性连接，使用服务器集群、独立服务器或虚拟服务的方式进行部署，用于通过建立数据建模、数据治理、数据汇聚、数据分析，实现对所述异构数据通信集成中心上传到所述逻辑处理中心的数据进行学习分析；

所述异构数据通信集成中心的输入端电性连接异构外部数据源的输出端，且所述异构数据通信集成中心和场景集成控制中心的输入输出端与所述逻辑处理中心的输入输出端双向电性连接，所述异构数据通信集成中心用于实现对所述异构外部数据源输入的动态实时数据、管理数据、流媒体数据进行统一数据接入和管理，为场景的虚拟同步响应提供驱动；

所述场景集成控制中心和场景交互处理中心的输出端电性连接所述孪生场景模型管理中心；所述场景集成控制中心基于所述逻辑处理中心提供的实时数据信息产生所述孪生场景模型管理中心的控制信号，控制孪生场景与待监控设备保持实时同步；所述场景交互处理中心通过对孪生场景内全部设备、物料的位置状态进行检测，提供碰撞预警、拥堵预警、工具切换确认、工装状态确认功能；

所述孪生场景模型管理中心通过订阅中转服务接口接入所述逻辑处理中心，用于依据待监控设备的物理学特性进行抽象简化形成设备物理学模型，并基于所述设备物理学模型进行数学化表述形成设备特性数学模型，通过将所述设备的三维模型构件和所述设备特性数学模型进行关联绑定，实现对所述待监控设备的数字化孪生表述；

所述人机交互处理中心与所述逻辑处理中心电性连接，用于提供人机交互接口，实现管理界面响应、管理VR控制器动作、管理鼠标键盘点击的系统响应，基于人机交互的操作事件向所述逻辑处理中心输入控制信号。

2.根据权利要求1所述面向智能工厂的三维监控系统，其特征在于，所述异构数据通信集成中心具体包括动态数据采样协议模块簇、动态数据订阅模块簇、管理数据请求模块簇、流媒体数据接入模块簇，其中：

所述动态数据采样协议模块簇基于所述逻辑处理中心的虚拟时钟频率通过读取类通信协议连接被动外部数据源；所述被动外部数据源包括电流传感器、电压传感器、位置传感器、力传感器、转矩传感器、编码器、PLC、模拟量模块或数据采集卡；所获取的数据包含电流、电压、位置、压力、力矩、圈数、开关状态或模拟量数值；

所述动态数据订阅模块簇通过主题订阅类通信协议或被动接收类通信协议连接主动外部数据源；所述主动外部数据源包括设备实时数采系统、设备控制系统、单元控制系统、物流调度系统，所获取的数据包括设备状态信息、部件位置信息、设备报警信息、设备运行信息、操作步骤信息；

所述管理数据请求模块簇通过请求响应类通信协议连接管理数据外部数据源；所述管理数据外部数据源包括生产执行管理类系统、质量管理系统、仓储管理系统，所获取的数据包括生产订单信息、质量状态信息、质量统计信息、库存状态信息；

所述流媒体数据接入模块簇通过流式传输通信协议连接外部流媒体数据源；所述外部流媒体数据源包括视频监控系统，所获取的数据为实时视频监控的流媒体信息。