一种数字工厂的实时控制及可视化系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种数字工厂的实时控制及可视化系统
本专利技术涉及数字管理
，尤其涉及一种数字工厂的实时控制及可视化系统。
技术介绍
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(DigitalTwin)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，该专利技术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，由于该专利技术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；并且该专利技术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。本专利技术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，该专利技术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；另一方面由于专利技术人做出本专利技术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，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供一种数字工厂的实时控制及可视化系统，所述系统至少包括控制系统、服务器系统和至少一个操作员站，所述控制系统与所述服务器系统建立通信连接，所述服务器系统与至少一个所述操作员站建立通信连接，所述服务器系统至少包括二维服务器和三维服务器，其特征在于，所述二维服务器基于所述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所述操作员站显示，所述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所述操作员站显示，其中，所述被控对象的属性数据能够响应于所述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。所述被控对象的属性数据能够响应于所述控制系统收集的过程信息以二维图形和三维视图的方式并行地显示。所述被控对象的属性数据能够响应于所述控制系统收集的过程信息以二维图形和三维视图的方式并行地显示。优选的，所述被控对象的二维图形部件与所述三维图形部件之间建立映射关系，所述操作员站能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，和/或所述操作员站能够在二维视图中定位到所述三维图形部件。优选的，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维服务器能够根据所述操作员站对二维图形部件的预先设定来显示与所述被控对象的所述二维图形部件对应的三维图形部件。优选的，响应于对由报警信息记录形成的报警列表之点选，所述三维服务器能够根据所述操作员站对所述报警列表的预先设定来显示与所点选的报警信息相关联的所述被控对象的三维图形部件。优选的，响应于被控对象的编码信息的输入，所述三维服务器能够根据操作员站对编码信息输入的预先设定来显示与所述编码信息对应的被控对象的三维图形部件。优选的，所述三维图形部件是由图形服务器将图形数据与属性数据融合形成的，并且以画面频流的方式发送至所述三维服务器，所述三维服务器将接收的所述三维图形部件以渲染的方式显示。优选的，所述图形服务器中的图形数据为在接收前经过模型轻量化处理的二维图形和/或三维图形。优选的，所述二维服务器和所述三维服务器基于具有统一编码的被控对象的属性变化同步变更二维图像部件和三维图像部件的属性数据。本专利技术还提供一种数字工厂的实时控制及可视化系统，所述系统至少包括控制系统、服务器系统和至少一个操作员站，所述控制系统与所述服务器系统建立通信连接，所述服务器系统与至少一个所述操作员站建立通信连接，所述服务器系统至少包括二维服务器和三维服务器，其特征在于，响应于对被控对象的二维图形部件之点选，所述三维服务器能够根据所述操作员站对二维图形部件的预先设定来显示与所述被控对象的所述二维图形部件对应的三维图形部件。优选的，所述被控对象的部件按照预定义的编码规则进行单独赋值以形成唯一的编码，所述二维服务器和/或所述三维服务器基于所述操作员站输入的被控对象的编码调取被控对象的二维图形部件和/或三维图形部件。本专利技术的有益技术效果：(1)本专利技术的图形服务器中的工程数据不仅包括传统的数字式工程数据，还包括图形式的工程数据、实时过程数据和实时人员定位数据，是一个真正的以工艺生产为基础的、实时性的、跨平台的系统；(2)本专利技术的三维服务器不需要对三维图形部件的三维模型进行在线轻量化处理，降低了服务器的工作负荷，三维图形部件的显示速度快；(3)本专利技术的被控对象的各个部件设置有单独的唯一的编码，从而二维服务器和三维服务器基于部件的编码来调用并显示被控对象的二维图形部件或三维图形部件，不需要对被控对象的各个数据进行关联计算和调取，调取的速度更快；(4)本专利技术通过图形服务器为三维服务器进行三维图形和属性数据的融合，使得三维服务器能够直接调取三维图形部件并进行简单的渲染显示，从而缩短了被控对象部件的调取时间。附图说明图1是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字工厂的实时控制及可视化系统，所述系统至少包括控制系统(20)、服务器系统和至少一个操作员站，所述控制系统与所述服务器系统建立通信连接，所述服务器系统与至少一个所述操作员站建立通信连接，所述服务器系统至少包括二维服务器(30)和三维服务器(50)，/n其特征在于，/n所述二维服务器(30)基于所述控制系统(20)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所述操作员站显示，/n所述三维服务器(50)以画面频流的方式将被控对象的三维图形部件在所述操作员站显示，其中，/n所述被控对象的属性数据能够响应于所述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。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字工厂的实时控制及可视化系统，所述系统至少包括控制系统(20)、服务器系统和至少一个操作员站，所述控制系统与所述服务器系统建立通信连接，所述服务器系统与至少一个所述操作员站建立通信连接，所述服务器系统至少包括二维服务器(30)和三维服务器(50)，
其特征在于，
所述二维服务器(30)基于所述控制系统(20)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所述操作员站显示，
所述三维服务器(50)以画面频流的方式将被控对象的三维图形部件在所述操作员站显示，其中，
所述被控对象的属性数据能够响应于所述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。


2.根据权利要求1所述的数字工厂的实时控制及可视化系统，其特征在于，所述被控对象的二维图形部件与所述三维图形部件之间建立映射关系，
所述操作员站能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，和/或
所述操作员站能够在二维视图中定位到所述三维图形部件。


3.根据权利要求2所述的数字工厂的实时控制及可视化系统，其特征在于，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维服务器能够根据所述操作员站对二维图形部件的预先设定来显示与所述被控对象的所述二维图形部件对应的三维图形部件。


4.根据权利要求2所述的数字工厂的实时控制及可视化系统，其特征在于，响应于对由报警信息记录形成的报警列表之点选，所述三维服务器能够根据所述操作员站对所述报警列表的预先设定来显示与所点选的报警信息相关联的所述被控对象的三维图形部件。


5.根据权利要求2所述的数字工厂的实时控制及可视化系统，其特征在于，响应于被控对象的编码信息的输入，所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳松，李磊，杨刚，冯欣，于玲菊，刘庆华，邱添爽，王洪松，
申请(专利权)人：北京达美盛软件股份有限公司，李磊，杨刚，冯欣，
类型：发明
国别省市：北京;11