【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业互联网，更具体地，涉及一种可视化的工业互联网数字孪生平台。
技术介绍
1、随着工业互联网的应用推进，数字孪生被赋予了新的生命力，工业互联网延伸了数字孪生的价值链条和生命周期，凸显出数字孪生基于模型、数据、服务方面的的优势和能力，打通了数字孪生应用和迭代优化的现实路径，正成为数字孪生的孵化床，数字孪生尽管尚未成为主流，却成为每一个数字化企业都要关注的技术，数字孪生的核心是模型和数据，但虚拟模型创建和数据分析需要专业的知识，对于不具备相关知识的人员，构建和使用数字孪生任重道远，工业互联网恰恰可以解决上述问题，通过平台实现数据分析外包、模型共享等业务，具体来说，物理实体的各种数据收集、交换，都要借助工业互联网来实现，利用平台具有的资源聚合、动态配置、供需对接等优势，整合并利用各类资源，赋能数字孪生，现有的技术无法对工业设备和工厂生产过程同时进行实时有效模拟监测，当发生工业设备故障和工厂生产过程的差错时无法提供准确预测结果并定位到故障及差错位置，造成在排查时花费大量时间，增加运营成本。
技术实现思路
1、为了克服现有技术现有的技术无法对工业设备和工厂生产过程同时进行实时有效模拟监测，当发生工业设备故障和工厂生产过程的差错时无法提供准确预测结果并定位到故障及差错位置，造成在排查时花费大量时间，增加运营成本，本专利技术设计一种可视化的工业互联网数字孪生平台可以有效解决上述问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种可视化的工业互
4、所述物理模型构建模块基于工业设备和工厂生产过程构建物理模型，所述物理模型包括工业设备物理模型和工厂生产过程物理模型；数据采集模块用于实时采集相关的工业数据；所述的数据处理模块用于对采集到的工业数据进行降噪处理，并将处理后的工业数据传输至中央处理模块；中央处理模块用于对处理后传输来的工业数据和建立的物理模型相互结合来构建数字孪生模型；可视化模块将数字孪生模型以图形化的方式展示给用户；交互与控制模块用于接收用户的操作指令，并根据用户指令调用相应的功能模块；权限管理模块用于管理不同用户的访问权限，确保系统安全。
5、优选地，所述数据采集模块采集的工业数据包括工业设备数据和工厂生产过程的图像数据，工业设备数据对于具有工业以太网通信接口的工业设备直接通过工业以太网通信接口连接工业设备的数据系统采集工业设备数据，对于没有工业以太网通信接口和不支持工业以太网通信接口的工业设备，使用工业以太网关连接plc控制单元进行工业设备数据采集，对于没有plc控制单元的工业设备通过远程io实现数据采集；工厂生产过程的图像数据通过工业摄像机采集。
6、优选地，所述的中央处理模块包括模型构建子模块、三维可视化子模块和智能模拟子模块，所述模型构建子模块将物理模型构建模块建立的物理模型和数据处理模块处理后的工业数据结合使用建模软件构建数字孪生模型，根据所构建的数字孪生模型模拟现实环境中的状态；三维可视化子模块使用三维可视化技术将数字孪生模型呈现出来，智能模拟子模块用于根据重新采集的工业数据进行自动模拟生产，并将模拟生产结果输出。
7、优选地，所述模型构建子模块包括将工业设备数据与工业设备物理模型相结合生成工业设备数字孪生模型；还包括将工厂生产过程的图像数据与工厂生产过程物理模型相结合生成工厂生产过程数字孪生模型。
8、优选地，所述可视化模块包括图形渲染子模块，用于将数字孪生模型渲染为图形；动画生成子模块，用于根据数字孪生模型的变化生成动画；可视化界面子模块，用于展示渲染后的图形和动画。
9、优选地，所述交互与控制模块包括
10、搜索子模块，负责根据用户输入的关键字搜索相关的工业数据信息；
11、筛选子模块，根据用户关键字的搜索条件，筛选出符合条件的数字孪生模型模拟生产结果；
12、数据导出子模块，用于将数字孪生模型模拟生产结果以图表、报告形式导出；
13、vr/ar子模块，利用vr/ar技术，对数字孪生模型模拟生产过程进行展示，用户通过头盔显示器了解工业设备和工厂生产过程的实时状态。
14、优选地，所述权限管理模块包括
15、用户注册子模块，负责新用户注册，当有新用户加入时，该子模块会收集用户的个人信息并为其创建账户；
16、用户登录子模块，负责验证用户身份，确保只有经过授权的用户才能登录平台系统；
17、权限分配子模块，根据用户角色分配不同权限；
18、权限变更子模块，用于修改用户权限。
19、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过建立基于工业设备数据和工业设备物理模型结合、工厂生产过程的图像数据和工厂生产过程物理模型相结合生成数字孪生模型，并将数字孪生模型三维可视化，建立一种三维可视的工业设备和工厂生产过程的实景模型，将建立的数字孪生模型进行自动模拟生产过程并将结果输出，并监测输出结果，通过vr/ar设备实现对工业设备和工厂生产环境做出实时模拟监测，当出现工业设备运行的故障和工厂生产过程的差错时可以提供准确的预测结果并定位到故障及差错位置，就有效缩短排查时间，节省运营成本。
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1.一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，包括工业计算机，所述的工业计算机搭载有工业互联网数字孪生平台，所述的工业互联网数字孪生平台包括物理模型构建模块(1)、数据采集模块(2)、数据处理模块(3)、中央处理模块(4)、可视化模块(5)、交互与控制模块(6)和权限管理模块(7)；
2.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述数据采集模块(2)采集的工业数据包括工业设备数据和工厂生产过程的图像数据，工业设备数据对于具有工业以太网通信接口的工业设备，直接通过工业以太网通信接口连接工业设备的数据系统采集工业设备数据，对于没有工业以太网通信接口和不支持工业以太网通信接口的工业设备，使用工业以太网关连接PLC控制单元进行工业设备数据采集，对于没有PLC控制单元的工业设备通过远程IO实现数据采集；工厂生产过程的图像数据通过工业摄像机采集。
3.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述的中央处理模块(4)包括模型构建子模块(41)、三维可视化子模块(42)和智能模拟子模块(43)，所述模型构建子模
4.根据权利要求3所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述模型构建子模块(41)包括将工业设备数据与工业设备物理模型相结合生成工业设备数字孪生模型；还包括将工厂生产过程的图像数据与工厂生产过程物理模型相结合生成工厂生产过程数字孪生模型。
5.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述可视化模块(5)包括图形渲染子模块(51)，用于将数字孪生模型渲染为图形；动画生成子模块(52)，用于根据数字孪生模型的变化生成动画；可视化界面子模块(53)，用于展示渲染后的图形和动画。
6.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述交互与控制模块(6)包括
7.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述权限管理模块(7)包括
...【技术特征摘要】
1.一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，包括工业计算机，所述的工业计算机搭载有工业互联网数字孪生平台，所述的工业互联网数字孪生平台包括物理模型构建模块(1)、数据采集模块(2)、数据处理模块(3)、中央处理模块(4)、可视化模块(5)、交互与控制模块(6)和权限管理模块(7)；
2.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述数据采集模块(2)采集的工业数据包括工业设备数据和工厂生产过程的图像数据，工业设备数据对于具有工业以太网通信接口的工业设备，直接通过工业以太网通信接口连接工业设备的数据系统采集工业设备数据，对于没有工业以太网通信接口和不支持工业以太网通信接口的工业设备，使用工业以太网关连接plc控制单元进行工业设备数据采集，对于没有plc控制单元的工业设备通过远程io实现数据采集；工厂生产过程的图像数据通过工业摄像机采集。
3.根据权利要求1所述的一种可视化的工业互联网数字孪生平台，其特征在于，所述的中央处理模块(4)包括模型构建子模块(41)、三维可视化子模块(42)和智能模拟子模块(43)，所述模型构建子模块(41)将物理模型构建模块(1)建立的物理模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜惠淞，白朝阳，荆渤韬，王煜昆，赖亦轩，陈祖望，韩梓萌，农雅兰，安浦闻，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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