【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种叶片加工过程可视化监控方法，涉及智能制造和数字孪生，具体涉及一种基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法及系统。
技术介绍
1、近年来，数字孪生技术在工业领域得到广泛应用，通过数字化模型实时反映物理系统的状态，为实时监控和优化提供了有力工具。传统的加工监控方法常常依赖于离线分析，无法提供实时性和直观性的反馈。同时，加工过程涉及多维度的数据，包括几何参数、工艺参数和机械状态等，如何将这些数据整合并实时展示在一个可视化平台也是当前技术面临的问题。另外，数据同步和实时更新的技术手段仍有待改进，以确保数字孪生模型与实际叶片加工过程保持紧密同步。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法及系统。本专利技术用于提供一种高效、直观的数字孪生模型更新和可视化展示方式，为生产加工提供了高效、智能的数字化解决方案，将数字孪生技术推向了新的应用领域。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一、一种基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法：
4、步骤1：构建叶片加工产线设备的三维模型。
5、步骤2：实时采集叶片加工产线设备在叶片加工过程中的设备数据并进行预处理，然后采用时间戳同步结合插值算法的特定的匹配机制处理后获得匹配后的设备数据。
6、步骤3：将获取的匹配后的设备数据实时输入至叶片加工产线设备的三维模型中，从而构建实时更新的与叶片加工产线设备的实际叶片加工
7、步骤4：将叶片加工过程中的各个叶片加工产线设备按照整体布局进行实际应用场景的实时可视化，实现叶片加工过程的可视化监控。
8、所述的步骤2中，叶片加工产线设备在叶片加工过程中的设备数据包括温度、压力、振动和转速数据等，设备数据根据预设采样频率进行采样；对设备数据进行预处理，具体为采用滤波算法的中值滤波对设备数据进行降噪处理，以消除因叶片加工产线设备的传感器误差或其他原因引起的噪音。
9、所述的步骤2中，对预处理后的设备数据采用时间戳同步结合插值算法的特定的匹配机制处理，具体为对预处理后的设备数据中的每个数据点添加时间戳，然后使用插值算法的样条插值填补预处理后的设备数据中的各个数据点之间的时间差，然后再每个时间点上确定相匹配的时间点，最终获得匹配后的设备数据，确保每个数据点都附带有准确的时间戳。
10、所述的步骤4中，通过基于web端的3d绘图方法(web graphics library，webgl)，按照叶片加工过程中的各个叶片加工产线设备的整体布局，将各个叶片加工产线设备的实时更新的数字孪生模型根据实际应用场景在web端进行实时可视化。使用webgl中的three.js库加载并渲染模型，同时设置相机和点光源以确保合适的观察角度。
11、二、一种叶片加工过程可视化监控系统：
12、物理车间层，包括各个叶片加工产线设备以及数据感知模块，数据感知模块实时采集叶片加工过程中的各个叶片加工产线设备的设备数据，并将采集到的设备数据，然后进行预处理并采用时间戳同步结合插值算法的特定的匹配机制处理后获得匹配后的设备数据并传输到数据库中进行存储。
13、虚拟车间层，建立各个叶片加工产线设备的高保真渲染的三维模型，然后根据数据库中的匹配后的设备数据构建数字孪生模型，并进行整体布局搭建。
14、应用层，将数据库中存储的匹配后的设备数据通过websocket实时更新至web端，通过基于web端的3d绘图方法，按照叶片加工过程中的各个叶片加工产线设备的整体布局，将各个叶片加工产线设备的实时更新的数字孪生模型根据实际应用场景在web端进行实时可视化，使得数字孪生模型与叶片加工产线设备的实际叶片加工状态保持同步，并进行3d模型交互和匹配后的设备数据的可视化，实现叶片加工过程的可视化监控。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1)本专利技术通过数字孪生技术将叶片加工过程数字化表示，通过实时监控和可视化展示，实现对加工过程的易精确控制，相对于传统的监控方式更为高效。
17、2)本专利技术通过中值滤波降噪算法对原始数据进行处理，提高了数据的稳定性和准确性。
18、3)本专利技术通过采用时间戳同步结合插值算法的匹配机制，来填补数据点之间的时间差，使数字孪生模型可以与物理实体的状态保持高度同步。
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1.一种基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于：所述的步骤2中，叶片加工产线设备在叶片加工过程中的设备数据包括温度、压力、振动和转速数据，设备数据根据预设采样频率进行采样；对设备数据进行预处理，具体为采用滤波算法的中值滤波对设备数据进行降噪处理。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于：所述的步骤2中，对预处理后的设备数据采用时间戳同步结合插值算法的特定的匹配机制处理，具体为对预处理后的设备数据中的每个数据点添加时间戳，然后使用插值算法的样条插值填补预处理后的设备数据中的各个数据点之间的时间差，然后再每个时间点上确定相匹配的时间点，最终获得匹配后的设备数据。
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于：所述的步骤4中，通过基于Web端的3D绘图方法，按照叶片加工过程中的各个叶片加工产线设备的整体布局，将各个叶片加工产线设备的实时更新的数字孪生模型根据实际应用场景在Web端进行
5.一种适用于如权利要求1-4任一项所述方法的叶片加工过程可视化监控系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于：所述的步骤2中，叶片加工产线设备在叶片加工过程中的设备数据包括温度、压力、振动和转速数据，设备数据根据预设采样频率进行采样；对设备数据进行预处理，具体为采用滤波算法的中值滤波对设备数据进行降噪处理。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的叶片加工过程可视化监控方法，其特征在于：所述的步骤2中，对预处理后的设备数据采用时间戳同步结合插值算法的特定的匹配机制处理，具体为对预处理后的设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：张征，郭玉兴，潘柏松，孙敏，张广，孙京成，李吉泉，
申请(专利权)人：浙江工业大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：
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