一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其技术方案要点是包括导入接口配置为从三维模型库中接收用户选择的多个模型组件；工作界面配置为显示多个模型组件；模型配置模块配置为对多个模型组件进行文本化转换以生成模型文本，在模型文本的节点位置配置对应模型组件的基本事件，其中，所述基本事件包括模型组件的三维空间参数、以及外接设备的响应参数；视角切换模块配置为捕捉外接设备的响应事件以实现多个模型组件在工作界面中的三维变换。本申请能够对现场设备三维建模，以呈现整体三维场景，从而有效提升用户的体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统
本专利技术涉及工业控制领域，特别涉及一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统。
技术介绍
工业自动化控制主要利用电子、电气、机械、软件组合实现，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。其中，工业监控系统是工业自动化的重要组成部分，广泛应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。工业监控系统主要包括工业现场的数据采集、传输、存储和显示等，且工业监控系统是对工业现场设备运行状态进行远程监视和控制的主要手段。通过设置在设备上的传感器、变送器等检测装置通过A/D转换采集数据，可编程控制器将传感器采集到的数据进行转换后输送到上位机系统，上位机系统在显示屏上对数据进行展示。同时上位机系统可下发控制指令给控制器，控制器通过D/A转换传递给现场设备执行机构，用以控制现场设备。目前，传统工业监控系统只能添加平面贴图，动画局限于平面显示，将现场设备的整体部件在平面上进行显示，场景呈现较为平面化。其中，部分软件仅仅支持单一三维模型零件形式呈现，但视角固定，缺乏整体三维场景呈现与整体视角变换的功能，导致对于工业监控的用户体验感较低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，能够对现场设备三维建模，达到整体三维场景呈现的目的。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，包括：导入接口，配置为从三维模型库中接收用户选择的多个模型组件；工作界面，配置为显示多个模型组件；模型配置模块，配置为对多个模型组件进行文本化转换以生成模型文本，在模型文本的节点位置配置对应模型组件的基本事件，其中，所述基本事件包括模型组件的三维空间参数、以及外接设备的响应参数；视角切换模块，配置为捕捉外接设备的响应事件以实现多个模型组件在工作界面中的三维变换。优选的，模型配置模块，还被配置为在模型文本的节点位置配置对应模型组件获取现场对应设备的运行参数的通讯接口。优选的，动画生成模块，配置为：建立对应于每个模型组件的多个动画贴图、动画运行参数，以及基于动画贴图、动画运行参数和所述通讯接口获取的现场设备运行参数，以与模型组件动态绑定并在工作界面中动态显示。优选的，该系统还包括：标签生成模块，配置为：建立对应于每个模型组件的标签浮窗，所述标签浮窗中具有显示区域，所述显示区域用于实时显示现场对应设备的运行参数；标签跟随模块，配置为：基于每一次外接设备的响应事件，以在工作界面中每个模型组件的预设间距重新绘制所述标签浮窗。优选的，所述标签跟随模块包括：获取模块，配置为获取外接设备的响应事件以输出跟随指令；跟随模块，配置为：基于跟随指令以获取经过三维变换后每个模型组件的三维空间参数的原点在工作界面中的初始二维坐标，在工作界面的二维平面上间隔初始二维坐标的预设间距上生成跟随二维坐标，根据所述跟随二维坐标重新绘制所述标签浮窗。优选的，所述标签浮窗为矩形的标签浮窗，所述标签浮窗其中一个边角或中心的二维坐标与所述跟随二维坐标对应。优选的，该系统还包括：范围映射模块，配置为：基于每个模型组件的三维空间参数，将每个模型组件的三维空间参数映射在工作界面的二维坐标中，形成每个模型组件在工作界面中的模型二维区域；指令窗生成模块，配置为：基于外接设备响应事件中的点击操作，获取所述点击操作在工作界面二维坐标中的点击点位，以及判断所述点击点位是否落在其中一个模型组件在工作界面中的模型二维区域中，若所述点击点位落在工作界面中的模型二维区域中，则生成用于控制与该模型组件对应现场设备动作的指令窗。优选的，该系统还包括：建立关联模块，配置为：建立每个现场设备运行参数中故障信息的报警帮助信息规则，以及将报警帮助信息规则与对应模型组件在工作界面中的预设视角进行关联链接绑定；故障定位模块，配置为：获取现场设备的运行参数，判断运行参数是否发生异常，若是，则基于故障信息生成所述报警帮助信息规则的文本集合，以及接收外接设备响应事件在文本集合中报警帮助信息规则的点击操作，在工作界面中变换至与该报警帮助信息规则对应模型组件的预设视角。优选的，所述基本事件还包括用于该模型组件在工作界面中隐藏或显示的选择事件。优选的，所述外接设备包括鼠标、键盘和/或触控屏。综上所述，本专利技术对比于现有技术的有益效果为：1、本申请能够对现场设备三维建模，以呈现整体三维场景，以有效提高用户的体验，并且基于动态三维模型呈现，可在工作界面实时操作变换三维模型，通过触摸模型组件可对实际设备进行数据监视与设备控制；2、本申请支持根据现场设备的运行参数动态变换模型组件，模型组件动态改变材质贴图；3、本申请可根据需要配置三维的模型组件的隐藏与添加，并且具备模型组件动态变换后标签浮窗跟随显示功能；4、本申请具备现场设备故障信息与模型组件绑定，达到动态视角定位故障模型组件的功能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其他特征、目的和优点将会变得更明显：图1为实施例一工业监控系统与现场设备的连接示意图；图2为实施例一工作界面的展示图；图3为实施例一中工业监控系统的第一系统框图；图4为实施例二中工业监控系统的第二系统框图；图5为实施例二中标签跟随模块的系统框图；图6为实施例三中工业监控系统的第三系统框图；图7为实施例四中工业监控系统的第四系统框图。附图标记：100、标签浮窗。具体实施方式为了更好的使本专利技术的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一本实施例应用在传统的工业监控系统之上，如图1所示，通过设置在现场设备上的传感器采集现场设备的运行数据，控制器将传感器、变送器等采集到的运行数据转换成运行参数上传至上位机系统，于此同时，上位机系统下发控制信号给控制器以控制现场设备运行。由此，本申请为应用在工业控制领域的上位机系统，以基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统。在本申请的实施例中，上位机系统、控制器和现场设备采用工业总线或以太网进行通讯连接。控制器可采用可编程控制器PLC或DCS，上位机系统的计算机可采用工控机、服务器以及触控一体机，本申请不具体限定上位机系统的具体形式。基于上述内容，结合图2和图3所示，本实施例提出了一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，包括导入接口、工作界面、模型配置模块、视角切换模块和动画生成模块。导入接口配置为从三维模型库中接收用户选择的多个模型组件。多个模型组件预先通过三维建模的方式被建立在三维模型库中，工作人员通过本系统的导入接口与三维模型库进行对接，只需要将三维模型库中的模型组件进行加载即可。具体地，模型组件根据现场设备的情况，进行等比例缩放和局部隐藏，以建立现场设备的三维物理模型，并为三维物理模型渲染和材质贴图后形成模型组件存储在三维模型库中。工作界面配置为显示多个模型组件，多个模型组件为用户通过导入接口从三维模型库中接收的，工作界面在上位机系统的操作屏上进行显示，主要用于模型组件的动态显示、以及现场设备运行参数的显示。多个模型组件在工作界面中时，多个模型组件为处于静止的模型，此时，就需要为多个模型组件配置初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，包括：导入接口，配置为从三维模型库中接收用户选择的多个模型组件；工作界面，配置为显示多个模型组件；模型配置模块，配置为对多个模型组件进行文本化转换以生成模型文本，在模型文本的节点位置配置对应模型组件的基本事件，其中，所述基本事件包括模型组件的三维空间参数、以及外接设备的响应参数；视角切换模块，配置为捕捉外接设备的响应事件以实现多个模型组件在工作界面中的三维变换。

【技术特征摘要】
1.一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，包括：导入接口，配置为从三维模型库中接收用户选择的多个模型组件；工作界面，配置为显示多个模型组件；模型配置模块，配置为对多个模型组件进行文本化转换以生成模型文本，在模型文本的节点位置配置对应模型组件的基本事件，其中，所述基本事件包括模型组件的三维空间参数、以及外接设备的响应参数；视角切换模块，配置为捕捉外接设备的响应事件以实现多个模型组件在工作界面中的三维变换。2.根据权利要求1所述的一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，模型配置模块，还被配置为在模型文本的节点位置配置对应模型组件获取现场对应设备的运行参数的通讯接口。3.根据权利要求2所述的一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，动画生成模块，配置为：建立对应于每个模型组件的多个动画贴图、动画运行参数，以及基于动画贴图、动画运行参数和所述通讯接口获取的现场设备运行参数，以与模型组件动态绑定并在工作界面中动态显示。4.根据权利要求2所述的一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，该系统还包括：标签生成模块，配置为：建立对应于每个模型组件的标签浮窗(100)，所述标签浮窗(100)中具有显示区域，所述显示区域用于实时显示现场对应设备的运行参数；标签跟随模块，配置为：基于每一次外接设备的响应事件，以在工作界面中每个模型组件的预设间距重新绘制所述标签浮窗(100)。5.根据权利要求4所述的一种基于动态三维模型场景式虚拟展现的工业监控系统，其特征在于，所述标签跟随模块包括：获取模块，配置为获取外接设备的响应事件以输出跟随指令；跟随模块，配置为：基于跟随指令以获取经过三维变换后每个模型组件的三维空间参数的原点在工作界面中的初始二维坐标，在工作界面的二维平面上间隔初始二维坐标的预设间距上生成跟随...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅勇，
申请(专利权)人：赵毅勇，
类型：发明
国别省市：浙江,33