一种基于XR技术的交互监控管理系统技术方案

本发明专利技术属于XR仿真远程监管技术领域，具体涉及一种基于XR技术的交互监控管理系统，包括数据采集模块、影像构建模块、监测模块、信息同步模块、模拟运行模块、预演模块以及评估模块。该发明专利技术采用预演模块的设计，在模拟运行模块同步并模拟出实体设备的运行状态信息时，并且还能够同步的得出实体设备运行时的监测值和标准值，质量评估模型对标准值和监测值进行比对，实时的计算出实体设备的运行效率变化情况，根据评估结果判定出实体设备的运行效率变化量是否符合允许范围，并且实体设备的过度损耗并不是瞬间就会产生的，大多情况下预警信息的发出要早于报警信息，而在预警信息发出之后，监管人员便能够及时的作出对应的方案。监管人员便能够及时的作出对应的方案。监管人员便能够及时的作出对应的方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于XR技术的交互监控管理系统


[0001]本专利技术属于XR仿真远程监管
，具体涉及一种基于XR技术的交互监控管理系统。

技术介绍

[0002]XR技术是近年来兴起的3D交互技术，其包含了AR、VR和MR等技术，能够在虚拟环境中、现实世界和人体之间，利用数字技术实现实时交互的复杂环境，基于此项技术，人们逐渐的将此技术应用到设备展览和监管之中，不仅可以在虚拟环境中反映出实体设备的全貌，还能够反映出实体设备的实时运行情况，从而使得监管人员能够更为直观的对实体设备的运行进行监控。
[0003]现有的产品中，是将实体设备的运行状态信息同步至虚拟影像之中，由于设备运行过程时刻都在发生损耗，在其运行过程中，可能某些环节损坏，会造成实体设备的运行符合逐渐的增大，而目前针对该现象，在产品投入使用时会同步开发一些监控系统，用于对设备的运行进行监控，而目前的监控系统在实体设备启动之后，同步的虚拟影像只是能够反映出实体设备的实时运行状态，一般是在设备损坏或损耗过大时，才会触发警示机制，后续会有相应的工作人员进行实地维护设备，但是实际上该过程虽然能够及时的使设备得到维护，但是设备的一些损伤是不可逆的，在后续使用中会附带产生一些其他的影响，后续可能需要频繁的对实体设备进行维修，从而便会增大维护成本，同样的，也会缩短设备的使用寿命。
[0004]如公告号为CN112346415B的一种车间信息物理监控管理系统，其由于缺乏对实体设备的运行状态的预警，在实体设备发生故障后方能反馈故障信息，实际上并不能起到良好的运维管控效果，而且在实际的运行过程中，设备一旦发生故障之后，往往会连带设备内部的其它零件一同受损，这无疑会增加设备的额外损耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于XR技术的交互监控管理系统，能够在监测实体设备运行的情况下，对实体设备的运行进行预演，从而便可实时的判断处实体设备的运行效率的变化是否符合标准。
[0006]本专利技术采取的技术方案具体如下：一种基于XR技术的交互监控管理系统，包括：数据采集模块、影像构建模块、监测模块、信息同步模块、模拟运行模块、预演模块、评估模块以及中央控制单元，中央控制单元；中央控制单元，所述中央控制单元分别与所述数据采集模块、影像构建模块、监测模块、信息同步模块、模拟运行模块、预演模块以及评估模块建立通信连接；数据采集模块，所述数据采集模块用于采集实体设备特征信息；影像构建模块，所述影像构建模块用于根据所述实体设备特征信息搭建实体设备
的三维XR虚拟影像，得到所述实体设备的虚拟设备影像；监测模块，所述监测模块用于监测实体设备的运行状态，并获取所述实体设备实时运行的实际运行状态信息；信息同步模块，所述信息同步模块用于将所述实际运行状态信息同步至所述虚拟设备影像中；模拟运行模块，所述虚拟设备影像根据所述实际运行状态信息模拟出实体设备运行状态，得到实体设备运行状态的监测值；预演模块，所述预演模块用于模拟标准状态信息下实体设备的运行状态，得到实体设备的运行状态的标准值；评估模块，所述评估模块用于将所述监测值和标准值一同代入至质量评估模型中，得到所述实体设备运行状态的质量信息，其中，所述中央控制单元根据所述质量信息发出异常信号，所述异常信号包括报警信息和预警信息，且所述报警信息的优先级高于预警信息的优先级；还包括：智能平台，该智能平台连接多个中央控制单元，所述智能平台内部预设等级设定模块和执行模块，所述等级设定模块用于根据中央控制单元反馈的异常信号确定该批次所有产品的异常等级，所述执行模块用于根据所述异常等级，控制所述监测模块对该批次产品进行高频率监测。
[0007]在一种优选方案中，所述影像构建模块通过虚拟现实技术搭建实体设备的虚拟设备影像，包括：构建单元，用于获取实际环境的三维数据并构建虚拟环境，并根据实体设备特征信息在虚拟环境中建立三维图形；刷新单元，根据所述实体设备的运行状态对所述三维图形进行刷新，且刷新频率设置为20帧/秒。
[0008]在一种优选方案中，所述实体设备上配置有用于采集实体设备实际运行状态的CTU模块，通过CTU模块将实体设备的实际运行状态信息转换为IP数据发送至监测模块中进行存储。
[0009]在一种优选方案中，还包括交互终端，所述交互终端通过TCP协议和DES协议与监测模块之间建立双向通信连接，具体为：所述CTU模块获取实际运行状态信息对应的IP数据打包，得到TCP中转包；将所述TCP中转包通过TCP协议发送至交互终端；所述交互终端接收到TCP中转包，并从TCP中转包中提取数据内容，然后通过交互终端反馈至虚拟设备影像中。
[0010]在一种优选方案中，所述虚拟设备影像根据所述实际运行状态信息模拟出实体设备运行状态，得到实体设备运行状态的监测值的步骤如下：获取所述实体设备的实际运行状态信息，其中实际运行状态信息包括实体设备实际性能效率、产品实际合格率、实体设备负载时间和实体设备停止时间；通过将实体设备实际性能效率、产品实际合格率、实体设备负载时间和实体设备停止时间代入公式，计算得到实体设备实际
运行效率值，即实体设备运行状态的监测值，式中，W
实
表示实体设备实际运行效率值，P
实
表示实体设备实际性能效率，Q
实
表示产品实际合格率，LT表示实体设备负载时间，ST表示实体设备停止时间，均为固定的常数值。
[0011]在一种优选方案中，所述预演模块用于模拟标准状态信息下实体设备的运行状态，得到实体设备的运行状态的标准值的步骤如下：获取所述实体设备的起始状态信息，所述起始状态信息包括实体设备连续运行下的性能效率信息的趋势值和产品合格率信息；根据所述起始状态信息计算出实体设备的标准运行效率值，即实体设备的运行状态的标准值，其中，计算公式为：，式中，W
标
表示实体设备标准运行的效率值，P
标
表示实体设备标准性能效率，Q
标
表示产品标准合格率。
[0012]在一种优选方案中，所述实体设备连续运行下的性能效率信息的趋势值计算过程如下：获取实体设备多个且连续的单次运行的时间段，其中，时间段数量设置为i=1，2，3，
……
，n，其中，n为正整数；获取每个单次运行时间段内实体设备运行的基准速率Si；将所述每个实体设备加工产品的基准速率代入公式，式中，Pi表示实体设备性能效率，Gi表示产品投入总量，t表示实体设备单次运行的实际时间，其中，；获取每个所述实体设备性能效率并代入至趋势值函数中，其中趋势值函数为：，式中，X表示性能效率的趋势值，且预演模块中的实体设备起始状态下的性能效率与其取值一致。
[0013]在一种优选方案中，所述评估模块用于将所述监测值和标准值一同代入至质量评估模型中，得到所述实体设备运行状态的质量信息的步骤如下：构建实体设备评估区间，其中，评估区间的取值范围为；获取所述实体设备运行状态的监测值；获取所述实体设备运行状态的标准值；将所述监测值和所述标准值一同代入至质量评估模型中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于XR技术的交互监控管理系统，其特征在于：包括：数据采集模块、影像构建模块、监测模块、信息同步模块、模拟运行模块、预演模块、评估模块以及中央控制单元，中央控制单元；中央控制单元，所述中央控制单元分别与所述数据采集模块、影像构建模块、监测模块、信息同步模块、模拟运行模块、预演模块以及评估模块建立通信连接；数据采集模块，所述数据采集模块用于采集实体设备特征信息；影像构建模块，所述影像构建模块用于根据所述实体设备特征信息搭建实体设备的三维XR虚拟影像，得到所述实体设备的虚拟设备影像；监测模块，所述监测模块用于监测实体设备的运行状态，并获取所述实体设备实时运行的实际运行状态信息；信息同步模块，所述信息同步模块用于将所述实际运行状态信息同步至所述虚拟设备影像中；模拟运行模块，所述虚拟设备影像根据所述实际运行状态信息模拟出实体设备运行状态，得到实体设备运行状态的监测值；预演模块，所述预演模块用于模拟标准状态信息下实体设备的运行状态，得到实体设备的运行状态的标准值；评估模块，所述评估模块用于将所述监测值和标准值一同代入至质量评估模型中，得到所述实体设备运行状态的质量信息，其中，所述中央控制单元根据所述质量信息发出异常信号，所述异常信号包括报警信息和预警信息，且所述报警信息的优先级高于预警信息的优先级；还包括：智能平台，该智能平台连接多个中央控制单元，所述智能平台内部预设等级设定模块和执行模块，所述等级设定模块用于根据中央控制单元反馈的异常信号确定该批次所有产品的异常等级，所述执行模块用于根据所述异常等级，控制所述监测模块对该批次产品进行高频率监测。2.根据权利要求1所述的一种基于XR技术的交互监控管理系统，其特征在于：所述影像构建模块通过虚拟现实技术搭建实体设备的虚拟设备影像，包括：构建单元，用于获取实际环境的三维数据并构建虚拟环境，并根据实体设备特征信息在虚拟环境中建立三维图形；刷新单元，根据所述实体设备的运行状态对所述三维图形进行刷新，且刷新频率设置为20帧/秒。3.根据权利要求1所述的一种基于XR技术的交互监控管理系统，其特征在于：所述实体设备上配置有用于采集实体设备实际运行状态的CTU模块，通过CTU模块将实体设备的实际运行状态信息转换为IP数据发送至监测模块中进行存储。4.根据权利要求3所述的一种基于XR技术的交互监控管理系统，其特征在于：还包括交互终端，所述交互终端通过TCP协议和DES协议与监测模块之间建立双向通信连接，具体为：所述CTU模块获取实际运行状态信息对应的IP数据打包，得到TCP中转包；将所述TCP中转包通过TCP协议发送至交互终端；所述交互终端接收到TCP中转包，并从TCP中转包中提取数据内容，然后通过交互终端反馈至虚拟设备影像中。
5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的一种基于XR技术的交互监控管理系统，其特征在于：所述虚拟设备影像根据所述实际运行状态信息模拟出实体设备运行状态，得到实体设备运行状态的监测值的步骤如下：获取所述实体设备的实际运行状态信息，其中实际运行状态信息包括实体设备实际性能效率、产品实际合格率、实体设备负载时间和实体设备停止时间；通过将实体设备实际性能效率、产品实际合格率、实体设备负载时间和实体设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆局，卓大文，张庆辉，
申请(专利权)人：合肥市满好科技有限公司，
类型：发明
国别省市：