一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统技术方案

技术编号:18458228 阅读:19 留言:0更新日期:2018-07-18 12:29
本发明专利技术涉及一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,该系统包括:工业大数据处理模块、VR全景场景模块、VR全景数据展示系统以及和VR全景数据展示系统相连接用户终端;本发明专利技术能够快速准确地定位切换至需要的生产车间生产线位置,通过生产车间生产线数控机床信息展现直接明了全局掌握生产线的位置和生产线状态,从而防止生产设备故障并提供更好的效率,可以减少工作人员在生产过程管理中重复巡检或漏检的状态,工作人员可以在三维全景漫游场景和三维GIS地图中关注生产线状态、交付成本和时间信息标注,实时更新状态、交付成本和时间信息列表,展示实时状态和病害、交付成本和时间状态,方便工作人员进行生产作业全过程管理。

An industrial manufacturing data acquisition system based on VR panoramic display

The invention relates to an industrial manufacturing data acquisition system based on VR panoramic display, which includes industrial large data processing module, VR panoramic scene module, VR panoramic data display system and VR panoramic data display system connected to the user terminal; the invention can quickly and accurately locate the production workshop which is switched to the required production workshop. The position of the production line, through the information display of the CNC machine tool of the production line of the production workshop, directly clearly understands the position of the production line and the state of the production line, thus preventing the failure of the production equipment and providing better efficiency, and can reduce the state of repeated inspection or leak detection in the management of the production process, and the staff can be in the three-dimensional. Panoramic roaming scene and 3D GIS map focus on production line state, delivery cost and time information annotation, real-time update state, delivery cost and time information list, display real time state and disease, delivery cost and time state, so that the staff can manage the whole process of production operation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统
本专利技术涉及三维可视化领域,具体的说是一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统。
技术介绍
在工业制造业里,传感器是另一类常见的大数据采集装置,它能将测量到的信息按一定规律变换为电信号输出,通常用于自动检测和控制等环节。传感器的种类极为丰富:大到机械设备、汽车、飞机、建筑物,小到一部智能手机、一个智能设备,都可以安装很多种传感器,传递温度、压力、位置、位移、光敏、距离、化学感应、生物、磁场等各类信号。未来携带传感器大数据平台的智能设备将越来越多,基于传感器数据的大数据应用才刚刚起步,如智能医疗,智慧城市等,这方面有着广阔的前景。智能工厂是物联网发展的一个具体应用,对于企业的改造升级具有重要价值。智能工厂的一个基本要求是需要实时采集机床的产量计数,方便管理者了解机床的产能和统计分析产量数据。物联网技术的发展用应用越来越广泛,其中智能工厂是物联网发展的一个重要应用,对于制造型企业的改造升级具有重要价值。智能工厂的一个基本要求是需要实时监控生产设备的产量,方便管理者实时了解机床的产能和统计分析产量数据,准确确定产品交物时间,减少物料库存成本。传统方式,数据的时效性不足,不能实现数据的精准性,同时人工统计存在人为因素出现失误的风险,且人工抄数的效率低,制造生产成本高。基于此,针对上述现状中存在的局限性,本专利技术提出了一种可以提供工厂厂房中的数据信息在VR实景中使用的基于VR全景展示的工业制造数据采集系统。
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题,本专利技术提供一种可以提供工厂厂房中的数据信息在VR实景中使用的基于VR全景展示的工业制造数据采集系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,该系统包括:工业大数据处理模块,用于通过时序数据处理方法来采集和统一不同的工业机床数控数据;VR全景场景模块,用于采集、构建和展示全景场景数据,包括全景图片采集、全景构建模块和VR全景展示平台,所述全景构建模块将全景图片采集到的信息按照全景构建算法将图片拼接为特定格式的全景场景图并将处理后的全景场景图作为基础图发送至VR全景展示平台,所述VR全景展示平台通过建立需要实时大数据展示的标注点,将需要展示的数据转换为HTML5的展示数据;VR全景数据展示系统,用于接收工业大数据处理模块和VR全景场景模块的数据,包括与工业大数据处理模块相连接的大数据展示模块、分别与VR全景场景模块及大数据展示模块相连接的厂房VR全景展示模块和GIS模块,所述GIS模块根据VR全景场景模块中的场景位置和地理信息生成并展示GIS地图,所述用户终端通过GIS模块中生成的GIS地图展示数据分析的可视化结果;以及和VR全景数据展示系统相连接用户终端;其中,所述VR全景展示平台在构建标注的显示区域中,将展示数据采用层叠算法,贴入到VR全景数据展示系统中。进一步地,所述用户终端包括分别与VR全景数据展示系统相连接的PC端、移动端和VR眼镜,所述移动端为手持终端。进一步地,所述工业大数据处理模块包括工业机床数控系统、工业数据采集系统和工业大数据中心,其中,所述工业机床数控系统通过RFID协议读取数控机床数据,并传输到工业数据采集系统;所述工业数据采集系统用于对采集的数据进行并发和同步处理,将采集的数据进行融合、映射处理生成数据立方体;所述工业大数据中心用于存储工业数据采集系统处理后的数据并进行可视化操作处理,与VR全景数据展示系统的数据进行映射和同步。更进一步地,所述工业数据采集系统包括数据纲量转换模块、多变量数据处理模块和初始GIS模块;所述数据纲量转换模块用于将不同纲量的数据转换成统一纲量的数据;所述多变量数据处理模块,包括超维度数据融合模块和异构传感器数据映射模块,用于多变量数据的采集与处理,所述超维度数据融合模块将多变量数据进行融合,所述异构传感器数据映射模块内预制数据立方体模型的框架,融合的数据在异构传感器数据映射模块中进行一一映射生成数据立方体;所述初始GIS模块用于提供初始层的GIS支持服务,以及信息的存储与访问。更进一步地,所述工业机床数控系统通过自动化控制系统采集数据,所述自动化控制系统包括PLC控制系统、SCADA控制系统和DCS控制系统。更进一步地,所述工业数据采集系统的采集频率和采集配置由分布式云端统一设置。更进一步地,所述工业大数据中心将工业数据采集系统中得到的数据进行存储,同时对数据可视化的输入数据进行对应的编码处理,通过用户端浏览器,提供交互界面,用于获取数据与展现数据;更进一步地,用户端浏览器包含数据展现模块,用于统一管理各模块,所述数据展现模块通过数据分析模块的在线分析处理,用于使多变量数据可视化。更进一步地,所述工业大数据中心对数据可视化的输入数据进行对应的编码处理包括切片、切块、转置、向上钻取、向下钻取,所述数据分析模块中设定2个JSON结构模块,分别定义为第一数据结构模块和第二数据结构模块;所述第一数据结构基于区域中观察站点的ID,对每个时间戳记的时间戳和值进行编码,用于保存来自区域中各个观察点的数据;所述第二数据结构对第一数据结构中的数据进行编码,将多变量名变成对应的根密钥,站名变成对应的辅助密钥。进一步地,所述VR全景数据展示系统中设置有用于拖动实现在三维全景漫游环境中进行视点切换的视角控制器。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1、本专利技术是在工业4.0的业务背景下,将工业数控机床的采集数据使用数据采集系统纳入数据处理中心,然后通过处理平台将实时数据信息,嵌入到VR实景中进行展现;2、本专利技术能够快速准确地定位切换至需要的生产车间生产线位置,通过生产车间生产线数控机床信息展现直接明了全局掌握生产线的位置和生产线状态,允许对生产数据进行分析和监测,以便在生产过程中出现问题之前预测问题,从而防止生产设备故障并提供更好的效率。同时,有助于理解一个生产过程的预计变化会如何影响产品的整个供应链,包括交付的成本和时间。可以减少工作人员在生产过程管理中重复巡检或漏检的状态,可以减少工作人员在管理过程中重复巡检或漏检的状态,工作人员可以在三维全景漫游场景和三维GIS地图中关注生产线状态、养护交付成本和时间信息标注,实时更新状态和养护交付成本和时间信息列表,展示实时状态和病害、养护交付成本和时间状态;3、本专利技术基于显示生产设备病害生产过程中各种信息结合生产场景的提供可视化,如热力图、散点图等在全景场景中层叠显示,能够直观地分类展示病害设备分布、物料流动、工艺流程、生产实时数据、设备病害等的情况,其中显示的生产、巡检人员的分布状态可以用于对生产、巡检人员进行考核评估使用,生成设备先运行状态、原料周转状况以及设备病害处理状态显示能够直观的展示出哪些是没有处理的且需要进行及时处理、方便工作人员进行养护作业生产作业全过程管理,在产品生命周期和供应链中预测各种漏洞;4、本专利技术在三维全景漫游场中设有视角控制器,能够通过拖动实现在三维全景漫游环境中进行视点切换,找到当前需要的视点位置和视点角度,操作方便快速。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的系统流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,其特征在于,该系统包括:工业大数据处理模块,用于通过时序数据处理方法来采集和统一不同的工业机床数控数据;VR全景场景模块,用于采集、构建和展示全景场景数据,包括全景图片采集、全景构建模块和VR全景展示平台,所述全景构建模块将全景图片采集到的信息按照全景构建算法将图片拼接为特定格式的全景场景图并将处理后的全景场景图作为基础图发送至VR全景展示平台,所述VR全景展示平台通过建立需要实时大数据展示的标注点,将需要展示的数据转换为HTML5的展示数据;VR全景数据展示系统,用于接收工业大数据处理模块和VR全景场景模块的数据,包括与工业大数据处理模块相连接的大数据展示模块、分别与VR全景场景模块及大数据展示模块相连接的厂房VR全景展示模块和GIS模块,所述GIS模块根据VR全景场景模块中的场景位置和地理信息生成并展示GIS地图,所述用户终端通过GIS模块中生成的GIS地图展示数据分析的可视化结果;以及和VR全景数据展示系统相连接用户终端;其中,所述VR全景展示平台在构建标注的显示区域中,将展示数据采用层叠算法,贴入到VR全景数据展示系统中。

【技术特征摘要】
1.一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,其特征在于,该系统包括:工业大数据处理模块,用于通过时序数据处理方法来采集和统一不同的工业机床数控数据;VR全景场景模块,用于采集、构建和展示全景场景数据,包括全景图片采集、全景构建模块和VR全景展示平台,所述全景构建模块将全景图片采集到的信息按照全景构建算法将图片拼接为特定格式的全景场景图并将处理后的全景场景图作为基础图发送至VR全景展示平台,所述VR全景展示平台通过建立需要实时大数据展示的标注点,将需要展示的数据转换为HTML5的展示数据;VR全景数据展示系统,用于接收工业大数据处理模块和VR全景场景模块的数据,包括与工业大数据处理模块相连接的大数据展示模块、分别与VR全景场景模块及大数据展示模块相连接的厂房VR全景展示模块和GIS模块,所述GIS模块根据VR全景场景模块中的场景位置和地理信息生成并展示GIS地图,所述用户终端通过GIS模块中生成的GIS地图展示数据分析的可视化结果;以及和VR全景数据展示系统相连接用户终端;其中,所述VR全景展示平台在构建标注的显示区域中,将展示数据采用层叠算法,贴入到VR全景数据展示系统中。2.根据权利要求1所述的一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,其特征在于:所述用户终端包括分别与VR全景数据展示系统相连接的PC端、移动端和VR眼镜,所述移动端为手持终端。3.根据权利要求1所述的一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,其特征在于,所述工业大数据处理模块包括工业机床数控系统、工业数据采集系统和工业大数据中心,其中,所述工业机床数控系统通过RFID协议读取数控机床数据,并传输到工业数据采集系统;所述工业数据采集系统用于对采集的数据进行并发和同步处理,将采集的数据进行融合、映射处理生成数据立方体;所述工业大数据中心用于存储工业数据采集系统处理后的数据并进行可视化操作处理,与VR全景数据展示系统的数据进行映射和同步。4.根据权利要求3所述的一种基于VR全景展示的工业制造数据采集系统,其特征在于:所述工业数据采集系统包括数据纲量转换模块、多变量数据处理模块和初始GIS模块;所述数据纲量转换模块用...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海波牛永勇郭缵
申请(专利权)人:武汉智丽丰信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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