[发明专利]一种面向智能工厂的三维监控系统

说明书

本发明公开了一种面向智能工厂的三维监控系统，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，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；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；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；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。该系统实现了设备实时运行、实时生产订单、车辆实时状态、质量统计报表、虚实联动监控的实时监控显示。

技术领域

本发明涉及生产协同管理系统技术领域，尤其涉及一种面向智能工厂的三维监控系统。

背景技术

随着智能制造、智能工厂的建设，企业对于加强计划调度和工艺过程管理提出了更高的要求，特别需要一个统一的基于“流程”的生产协同管理系统平台，用信息技术提高管理效率、过程管控能力，对产品的研制和生产具有极高的促进作用。

现有技术中的监控管理系统一般是将工厂车间的设备进行虚拟化工作，并且是标准化的虚拟工作，然后将虚拟工作与工厂车间内时间的工作过程进行对比，以此来实现工厂设备实际工作的监管，但该系统不涉及整个产线的数字化工艺流程，不适用于智能工厂的三维监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向智能工厂的三维监控系统，该系统以孪生场景模型管理为基础，异构数据通信集成为驱动，通过接入多模态数据信息，驱动孪生场景，进行三维监控画面的展示和交互，从而实现了设备实时运行、实时生产订单、车辆实时状态、质量统计报表、虚实联动监控的实时监控显示。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种面向智能工厂的三维监控系统，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；