本发明专利技术涉及用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，包括彼此建立通信连接的二维模块、三维模块和设备模块，设备模块包括被控对象和控制单元，二维模块用于以二维的方式显示被控对象，以便操作方控制其状态；三维模块用于以三维的方式显示被控对象，以便操作方显示其当前控制或查看的被控对象，控制单元用于将被控对象的属性信息发送至二维模块和/或三维模块，以便响应于二维模块和/或三维模块的指令信息控制被控对象，被控对象的三维图形部件与所述被控对象的二维图形部件建立映射关联关系，使得操作方在三维视图中定位到二维图形部件，被控对象的属性能够响应于操作方的操作以二维和三维方式并行地显示，提供轻负荷、实时性、跨平台的系统。跨平台的系统。跨平台的系统。
【技术实现步骤摘要】
一种用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统
[0001]本专利技术涉及数字孪生
，尤其涉及一种用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统。
技术介绍
[0002]技术驱动进步一直在发生。回望历史，工业革命300多年来，从机械化、电气化、自动化到自动化，技术变革是永恒的主题，新一代通信技术正推动人类进入一个全面感知、可靠传输、智能处理、精准全测的万物互联时代。“数字化一切可数字化之物，并由此开辟新的价值创造模式”，正逐步成为工业发展的趋势。
[0003]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。
[0004]为支撑经济社会数字化转型的通用使能技术-数字孪生技术，从应用视角来看，主要应用在数字化工厂、车联网、智慧城市、智慧建筑、智慧医疗等应用场景。
[0005]目前数字孪生技术发展已上升到国家策略层面，不少国家以数字孪生为抓手，设立智慧城市的建设目标，比如，我国的雄安新区数字城市及杭州城市大脑、新加坡的虚拟新加坡、法国的数字孪生巴黎、加拿大的多伦多高科技社区。2020年4月20日上午，国家发改委召开新闻发布会，会上首次明确了“新基建”的范围。新型基础设施将以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。
[0006]中国专利CN111103860A公开了一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，系统包括，建模仿真模块、生产管理模块、数据采集模块、数据控制模块、精准服务模块，利用模拟车间与物理车间之间数据实时交互，不断的进行迭代优化，在保证生产过程不中断的情况下，进行产线升级，避免造成资源浪费。对内部大数据进行分析处理，可以进一步判断出生产线在进行成产过程中各个部件之间的磨损情况，维修人员可以根据数据分析出的磨损报告进行维修护理，减少设备生产线停止运行的状态。对生产过程进行模拟运行，可以运算出产线的最大负荷状态，测算出生产线最大的产能输出。但是，该专利的数据是模拟车间与物理车间之间的实时交互，不是二维监测系统与三维监测系统的实时交互，无法实现二维画面与三维画面之间的实时数据交互。
[0007]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，由于该发
明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。
[0008]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
[0009]针对现有技术之不足，本专利技术提供一种用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，所述系统至少包括彼此建立通信连接的二维模块、三维模块和设备模块，所述设备模块至少包括被控对象和控制单元，所述二维模块：用于以二维的方式显示被控对象，以便操作方控制其状态；所述三维模块：用于以三维的方式显示所述被控对象，以便操作方显示其当前控制或查看的被控对象，所述控制单元：用于将被控对象的属性信息发送至所述二维模块和/或三维模块，以便响应于所述二维模块和/或三维模块的指令信息控制所述被控对象，其特征在于，所述被控对象的三维图形部件于被控对象的二维图形部件建立映射关联关系使得操作方能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，其中，所述被控对象的属性能够响应于操作方的操作以二维和三维方式并行地显示。
[0010]优选的，所述三维模块的三维显示是以画面频流的方式来自于图形服务器的，所述图形服务器用于将三维数据与所述被控对象的属性数据进行融合。
[0011]优选的，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维模块按照操作方对二维图形部件的预先设置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。
[0012]优选的，所述三维模块接收经过模型轻量化的属性数据，并且以三维图形渲染的方式进行三维显示。
[0013]优选的，所述二维模块和/或所述三维模块响应于所述被控对象的编码信息显示与所述被控对象关联的二维图形和/或三维图形。
[0014]优选的，所述被控对象的属性是以部件为单位各自单独赋值的。
[0015]优选的，所述被控对象的编码按照预定义的编码规则进行预先设置，所述二维模块基于所述被控对象的编码信息显示包含有所述被控对象的属性的二维图形，所述二维模块基于所述被控对象的编码信息显示包含有所述被控对象的属性的三维图形。
[0016]本专利技术还提供一种实时数字孪生工厂系统的控制及显示方法，其特征在于，所述方法至少包括：二维模块用于以二维的方式显示被控对象，以便操作方控制其状态；三维模块用于以三维的方式显示所述被控对象，以便操作方显示其当前控制或查看的被控对象，控制单元用于将被控对象的属性信息发送至所述二维模块和/或三维模块，以便响应于所述二维模块和/或三维模块的指令信息控制所述被控对象，其特征在于，
[0017]所述被控对象的三维图形部件于被控对象的二维图形部件建立映射关联关系，使得操作方能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，其中，所述被控对象的属性能够响
应于操作方的操作以二维和三维方式并行地显示。
[0018]优选的，所述三维模块的三维显示是以画面频流的方式来自于图形服务器的，所述图形服务器用于将三维数据与所述被控对象的属性数据进行融合。
[0019]优选的，响应于对所述被控对象的二维图形部件之点选，所述三维模块按照操作方对二维图形部件的预先设置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。
[0020]本专利技术的有益技术效果：
[0021]有效应用工程建设数字化交付资产，实现分散控制系统DCS与数字工厂的集成。应用虚拟与现实结合的数字孪生工厂，将虚拟三维工厂、二维DCS操作画面和实体工厂相结合，实现内操和外操的紧密结合，快速便捷获取数字工厂设计信息，提升工厂操作、运维与巡检本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，所述系统至少包括彼此建立通信连接的二维模块(2)、三维模块(3)和设备模块(1)，所述设备模块(1)至少包括被控对象和控制单元，所述二维模块：用于以二维的方式显示被控对象，以便操作方控制其状态；所述三维模块：用于以三维的方式显示所述被控对象，以便操作方显示其当前控制或查看的被控对象，所述控制单元：用于将被控对象的属性信息发送至所述二维模块和/或三维模块，以便响应于所述二维模块和/或三维模块的指令信息控制所述被控对象，其特征在于，所述被控对象的三维图形部件与所述被控对象的二维图形部件建立映射关联关系，使得操作方能够在三维视图中定位到所述二维图形部件，其中，所述被控对象的属性能够响应于操作方的操作以二维和三维方式并行地显示。2.根据权利要求1所述的用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，其特征在于，所述三维模块的三维显示是以画面频流的方式来自于图形服务器的，所述图形服务器用于将三维数据与所述被控对象的属性数据进行融合。3.根据权利要求2所述的用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，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，所述三维模块按照操作方对二维图形部件的预先设置来显示与所述被控对象的二维图形部件对应的三维图形部件。4.根据权利要求3所述的用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，其特征在于，所述三维模块接收经过模型轻量化的属性数据，并且以三维图形渲染的方式进行三维显示。5.根据权利要求4所述的用于控制及显示的实时数字孪生工厂系统，其特征在于，所述二维模块和/或所述三维模块响应于所述被控对象的编码信息显示与所述被控对象关联的二维图形和/或三...
【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：李磊杨刚冯欣，
类型：发明
国别省市：
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