具有竣工特征和体验数据的捕获的改进的建筑模型制造技术

一种例如处理厂和/或制造厂的商业结构的增强虚拟模型包括虚拟设计、竣工数据和体验测量数据。用户可以基于用户在查看的时间的位置来查看在以呈现给用户的内容作为基础的虚拟现实设置的增强模型。增强虚拟模型的方面随着时间的推移而被更新，并被用于跟踪性能。

Improved building model with capture of as built features and experience data

An enhanced virtual model of a business structure, such as a processing plant and / or a manufacturing plant, includes virtual design, as built data, and experience measurement data. Users can view the enhanced model of virtual reality settings based on the content presented to users based on the location of users at the viewing time. Aspects of the enhanced virtual model are updated over time and used to track performance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有竣工特征和体验数据的捕获的改进的建筑模型专利
本专利技术涉及用于创建包括设施的虚拟设计和操作的模型并捕获所建模的设施的实际建筑细节和性能的方法和装置。更具体地，本专利技术提出了用于在能够模拟物理设施的虚拟设施中生成沉浸式体验的方法和装置。如在本文所述的，设施可以包括以下中的一个或更多个:商业建筑物、处理厂和制造厂。专利技术背景使用自动化设计工具(例如AutoDeskTM)的传统方法聚焦于用于在设施(例如处理厂)的建造中使用的设计计划的生成。自动化设计工具可能在对建筑方面、材料和特征的放置的指定时是有利的。方面可以包括建筑特征，例如墙壁、入口/出口、公用设施和甚至装备。更复杂的产品包括从模型中的一个或更多个用户选择的观察点(VantagePoint)可看见的三维模型。然而，通常自动化建模以已经被建模的设施的建造为目的。可能期望的是具有操作设计系统的能力，该设计系统提供从现场级的设施方面一路向下至对在设施中的装备内和在其之间的工作材料流的操作方面的虚拟建模。可能还期望的是这样的虚拟建模系统可以支持关于物理上操作的设施的操作监测系统，其中虚拟建模可以与在所显示的格式中的实际结果进行比较。这种处理设施的设计的传统方法主要是基于预定的目标来完成的。例如，寻求性能例如生产率的特定性能水平的工厂可以被设计成具有适当的布局并且包括具有足够的尺寸和速度来满足所寻求的生产水平的机器。设计模型不能够量化性能的预期水平是否被满足，因为它们不配备有在持续的基础上捕获经验数据的手段。类似地，虽然使用自动化设计工具(例如AutoDeskTM)的传统方法极大地提高了设施的虚拟模型的能力，但对量化设计特征(例如装备布局、容量、贯穿消耗品墙壁、入口/出口、窗户、天花板设计、纹理、建筑材料、结构梁的放置、公用设施、机器位置、机器类型、机器容量装备)的部署的性能做得很少。更复杂的设计系统包括“虚拟现实”模型。虚拟现实模型可以包括从在结构的模型内的一个或更多个用户选择的观察点来看的二维和/或三维视图。然而，通常由支持人员对自动化建模的访问在已经被建模的建筑物的建造时结束。商业建筑物的硬拷贝打印可能是可实现的；然而，不能保证建筑物是根据设计计划进行建造的或哪些装备和机器将会被遇到。专利技术概述因此，本专利技术将方法和装置组合到系统中，该系统在所建造的设施的整个使用期限中扩展设施的模型的有用性，并使该模型与实时和历史数据相关。本专利技术利用设计、材料、所部署的装备、所经历的环境条件和其他可感知的条件以给用户提供包括以下项的一个或更多个因素：在设施的使用期限或特定年限跨度内的设施的总拥有成本、总吞吐量、所处理的货物的质量、总产量、运行设施所需的总人力资源、以及对设施的成功操作至关重要的其他因素。本专利技术此外规定上面列出的因素可以在模型中被计算出并利用实时和/或历史数据被验证。本专利技术提供了用于对处理设施的建造、部署和更新的改进的建模的自动化装置。该改进的建模基于利用位于处理设施内或附近的智能设备和传感器中的一个或两个捕获的竣工数据和体验数据的生成。自动化装置还操作来对关于与和商业产品的处理相关的处理设施的一个或更多个性能水平的符合性建模。用户输入性能指标可以包括处理设施在处理设施的部署期间将经历的性能水平所需的消耗品的量的分配。通过将描述物理结构的“竣工”数据和从位于物理结构内或附近的传感器的体验传感器读数得到的“体验”数据合并来利用自动化装置对处理设施的设计、修理、维护和升级建模。传感器可以被包括作为处理设施结构的一部分和/或由用户输送。数据被合并到结构的虚拟模型中并用于确定性能水平。在本专利技术的另一方面中，处理设施的虚拟模型超出了结构的设计阶段延伸到结构的“竣工”阶段内，并且另外包括对在结构的部署阶段期间由处理设施实现的体验数据捕获条件的生成和分析。一般而言，根据本专利技术生成的竣工数据和体验数据包括下列中的一个或更多个：图像数据、测量、由结构经历的所生成的数据捕获条件、部件的放置规范；固态方面；电气方面；以及机电设备(或其组合)。此外，用户可以输入数据，诸如，例如描述由服务技术人员在增强虚拟模型(有时在本文被称为“AVM”)内所采取的行动的数据。可以聚集关于单个结构或多个结构的竣工数据和体验数据。同样，处理设施可以包括单个结构或多个结构。在一个方面中，AVM可以接收处理设施被部署来满足的一个或更多个规定性能水平作为输入。生成并分析竣工数据和体验数据，以用于预测达到规定性能水平的成功率并量化规定性能水平的成功率。量化特定物理结构实际上如何被建造的细节的竣工数据被收集。根据本专利技术，处理设施在3D虚拟设置中被设计和建模。竣工数据与在虚拟设置中的设计模型组合以生成AVM。竣工数据可反映下列项中的一个或更多个：处理设施的制造；修理；维护；升级；改进；以及与处理设施相关联的工单执行。此外，体验数据可以被生成并被输入到结构的AVM虚拟模型中。体验数据可以包括指示关于处理设施可以被跟踪和/或测量的因素的数据。体验数据通常由在处理设施中或附近的传感器生成，并且作为非限制性示例可以包括下列项中的一个或更多个：振动传感器(例如加速度计和压电设备)；力换能器；温度感测设备；安培计、欧姆计、开关、运动检测器；光波长捕获器(例如红外温度剖面设备)、水流量计；空气流量计；等等。体验数据的一些示例可以包括：在处理设施中的装备或机器的操作的细节；振动测量；电流消耗；机器运行时间、机器运行速率、机器运行参数；内部和/或外部温度；门和窗的打开和关闭；重量负载；预防性维护；清洁周期；空气循环；模具内容物；热剖面等等。自动化装置捕获在处理设施的建造期间和在处理设施的部署期间的经验数据。在一些实施例中，经验数据可用于跟踪所定义的性能水平的达到。经验数据也可用于安排处理设施的资产的部署。资产的部署可包括下列项中的一个或更多个：以工时的形式的人力资源；装备、消费设备、固定装置、机器、维护物品等等。资产的部署还可以包括对资产的金钱等价物或其他可替代等价物的跟踪。在优选实施例中，价值可能相关联的一个或更多个资产的落成(dedication)被转换成对处理设施的修改。对修改的投资回报可以通过自动化装置被捕获作为额外的经验数据。经验数据也可用于增加由自动化装置生成的描述处理设施的虚拟模型的准确性。可以根据所涉及的变量来测量投资回报(“ROI”)，例如，可以根据对预防性维护程序前和后的类似性能所需的功率的数量或更少的用户投诉来测量由预防性维护程序产生的增加的能量效率。在另一方面中，投资回报可以被转换成可替代的项目，例如货币或其他金融金钱数额，以便基于比较来最好地跟踪不同的变量。作为另外的示例，可以确定特定处理设施或特定类别的处理厂中的水消耗将被分析以确定对特定处理设施或特定类别的处理厂进行修改是否是审慎的。本专利技术的自动化装置将包括关于在对所提议的修改和升级建模时被访问的结构的特征的竣工数据。相关的竣工特征可以包括相关性可能看起来是明显的特征，例如下列项中的一个或更多个：公用设施要求、电气、化学供应、化学废物处置、空气处理装备、防护罩、排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强商业结构的模型的方法，所述方法包括：/n经由全球定位系统设备来确定商业结构的地理位置；/n使商业结构与所述地理位置相关联；/n基于所述地理位置来识别所述商业结构的增强虚拟模型，所述增强虚拟模型包括所述商业结构的结构方面、在所述商业结构内的公用设施支持以及与事实上位于所述商业结构内的处理机器相关联的技术规范的虚拟表示；/n将智能设备定位在用于包含所述处理机器的位置附近；/n利用所述移动智能设备，参考在所述商业结构内的多个定位参考设备；/n确定到所述定位参考设备中的至少三个定位参考设备的距离；/n基于至少两个定位参考设备到所述智能设备的相对距离和三角测量计算来生成所述移动智能设备在所述商业结构内的XY定位；/n确定所述智能设备的高度；/n指示相对于所述智能设备的XY定位和所述智能设备的高度的感兴趣的Z方向；/n指示相对于所述智能设备的XY定位的感兴趣的Z距离；/n从所述XY定位执行数据捕获例程，所述数据捕获例程生成在相对于所述智能设备的XY定位以及所述智能设备的高度的所述感兴趣的Z距离和所述感兴趣的Z方向处标注的所述商业结构的条件的数字记录；/n将在相对于所述智能设备的所述XY定位的所述感兴趣的Z距离处标注的所述商业结构的条件的所述数字记录传输到所述增强虚拟模型；以及/n在所述增强虚拟模型内生成所述商业结构的条件的所述数字记录的虚拟表示。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170222 US 62/462,347;20170713 US 62/531,975;20171.一种增强商业结构的模型的方法，所述方法包括：
经由全球定位系统设备来确定商业结构的地理位置；
使商业结构与所述地理位置相关联；
基于所述地理位置来识别所述商业结构的增强虚拟模型，所述增强虚拟模型包括所述商业结构的结构方面、在所述商业结构内的公用设施支持以及与事实上位于所述商业结构内的处理机器相关联的技术规范的虚拟表示；
将智能设备定位在用于包含所述处理机器的位置附近；
利用所述移动智能设备，参考在所述商业结构内的多个定位参考设备；
确定到所述定位参考设备中的至少三个定位参考设备的距离；
基于至少两个定位参考设备到所述智能设备的相对距离和三角测量计算来生成所述移动智能设备在所述商业结构内的XY定位；
确定所述智能设备的高度；
指示相对于所述智能设备的XY定位和所述智能设备的高度的感兴趣的Z方向；
指示相对于所述智能设备的XY定位的感兴趣的Z距离；
从所述XY定位执行数据捕获例程，所述数据捕获例程生成在相对于所述智能设备的XY定位以及所述智能设备的高度的所述感兴趣的Z距离和所述感兴趣的Z方向处标注的所述商业结构的条件的数字记录；
将在相对于所述智能设备的所述XY定位的所述感兴趣的Z距离处标注的所述商业结构的条件的所述数字记录传输到所述增强虚拟模型；以及
在所述增强虚拟模型内生成所述商业结构的条件的所述数字记录的虚拟表示。


2.根据权利要求1所述的方法，附加地包括在所述数据捕获例程的执行期间将所述智能设备的XY定位、所述感兴趣的Z距离和所述智能设备的所述高度传输到所述增强虚拟模型的步骤。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个定位参考设备中的至少一个定位参考设备包括固定地附接到在所述商业结构内的第一参考定位的第一射频发射机，并且所述方法还包括下列步骤：
a)向所述增强虚拟模型传输所述第一射频发射机的标识；以及
b)传输指令以存储与所述数据捕获例程的执行相关的所述第一射频发射机的标识。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，至少一个其他定位参考设备包括第二射频发射机，所述第二射频发射机固定地附接到第二参考定位并且与所述第二射频发射机的标识相关联，并且所述方法还包括下列步骤：
a)向所述增强虚拟模型传输所述第二射频发射机的标识；以及
b)传输指令以存储与所述数据捕获例程的执行相关的所述第二射频发射机的标识。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，至少一个定位参考设备包括视觉指示器，且所述方法还包括下列步骤：
a)向所述增强虚拟模型传输所述视觉指示器的标识；以及
b)传输指令以存储与所述数据捕获例程的执行相关的所述视觉指示器的标识。


6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据捕获例程包括具有在相对于所述智能设备的XY定位以及所述智能设备的高度的所述感兴趣的Z距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·圣塔罗内，詹森·达夫，
申请(专利权)人：米德查特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US