一种工业场景的数据可视化系统的制作方法

本发明涉及智能工业化，尤其涉及一种工业场景的数据可视化系统。

背景技术：

1、为了提高生产人员对于工业场景的监控力度，需要对工业场景、设备状态信息、生产过程进行采集与分析。

2、目前，现有工业场景的可视化系统主要围绕工业场景中的设备展开，通过组态交互界面将各种信息以数据、曲线、图表等方式呈现设备的基本信息；无法反映场景信息、设备状态以及设备与场景的实时关联性信息，直观表示场景状态的数据可视化能力不足。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种工业场景的数据可视化系统，解决了现有工业交互系统对设备与场景状态描述不充分、场景中的数据可视化不足等问题。

2、本发明提供一种工业场景的数据可视化系统，所述系统包括：

3、基础层，用于根据物理场景实体信息构建三维可视化的场景模型；其中，所述物理场景实体信息包括工业场景空间信息、设备数量类型、设备空间布置及通讯网络拓扑结构；

4、信息层，连接所述基础层与应用层，用于从所述物理场景实体中采集场景数据进行分类，并将分类后的所述场景数据与对应的所述场景模型进行关联；其中，分类后的所述场景数据包括：工业环境类数据、设备状态类数据和通讯及存储类数据；

5、应用层，用于将所述场景数据和对应的所述场景模型以不同颜色和/或类型进行呈现。

6、进一步的，所述基础层包括相互连接的：

7、第一采集模块，用于采集物理场景实体信息并发送给模型建立模块；

8、模型建立模块，用于根据所述物理场景实体信息构建所述场景模型。

9、进一步的，所述场景数据的结构组成包括数据、单位及编码。

10、进一步的，所述信息层包括：

11、第二采集模块，用于对第一采集模块中的场景数据进行预处理，并发送给数据分类模块；

12、数据分类模块，用于对所述场景数据进行分类，得到工业环境类数据、设备状态类数据和通讯及存储类数据；

13、数据关联模块，用于将分类后的场景数据与对应的场景模型进行关联。

14、进一步的，所述分类模块包括：

15、数据识别单元，用于根据所述场景数据的单位和编码对数据的类型进行识别，并发送给对应的存储单元；

16、第一存储单元，用于存储所述工业环境类数据；

17、第二存储单元，用于存储所述设备状态类数据；

18、第三存储单元，用于存储所述通讯及存储类数据。

19、进一步的，所述应用层包括相互连接的：

20、展示模块，同时与所述数据分类模块、模型颜色模块和模型类型模块连接，用于根据场景数据从模型颜色模块和/或模块类型模块中获取对应的颜色和/或类型，并映射到场景模型和/或场景数据上；

21、模型颜色模块，用于获取场景模型和/或场景数据的颜色；

22、模型类型模块，用于获取场景模型和/或场景数据的类型。

23、进一步的，所述展示模块包括：

24、环境可视化单元，与第一存储单元连接，用于展示所述工业环境类数据以及根据所述工业环境类数据所建立的工业环境场景模型；

25、设备可视化单元，与第二存储单元连接，用于展示所述设备状态类数据以及根据所述设备状态类数据所建立的设备状态模型；

26、网络通讯存储可视化单元，与第三存储单元连接，用于展示所述通讯及存储类数据以及根据所述通讯及存储类数据所建立的通讯存储模型。

27、进一步的，利用从所述模型颜色模块中获取不同颜色的rgb值来渲染不同的场景模型和/或场景数据。

28、进一步的，以所述通讯网络拓扑结构作为显示区域，以设定颜色的不同亮度表示拓扑结构的各条支路的通讯速率；以存储器表面作为显示区域，以阴影占显示区域的比例表示存储状态。

29、进一步的，所述展示模块还包括相互连接的：

30、设备故障定位单元，用于根据所述设备状态类数据判断所述设备是否存在故障，并定位到设备的故障部位；同时利用与设备当前颜色和/或类型所不同的颜色和/或类型对所述故障部分进行标记；

31、维修辅助单元，用于根据所述故障部分展示对应的设备原理图。

32、总体而言，本发明提供一种工业场景的数据可视化系统，通过本发明所构思的技术方案，与现有技术相比能够取得下列有益效果：

33、本发明设计了工业环境的数字化三维场景交互系统，通过对场景信息与设备信息进行综合集成，构建环境与设备的三维可视化场景交互系统，在三维可视化场景交互系统中采用不同可视化技术以直观呈现各类信息与设备几何结构的关联性，提高了环境与设备的融合显示效果；此外，在可视化场景中集成软操作功能，为数字场景中沉浸式的设备软操控提供了交互场景，实现在交互系统中对设备对象的监控管理，为工业场景赋能。

技术特征：

1.一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述基础层包括相互连接的：

3.根据权利要求1所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述场景数据的结构组成包括数据、单位及编码。

4.根据权利要求1所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述信息层包括：

5.根据权利要求4所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述分类模块包括：

6.根据权利要求1所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述应用层包括相互连接的：

7.根据权利要求6所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述展示模块包括：

8.根据权利要求6所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，利用从所述模型颜色模块中获取不同颜色的rgb值来渲染不同的场景模型和/或场景数据。

9.根据权利要求7所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，以所述通讯网络拓扑结构作为显示区域，以设定颜色的不同亮度表示拓扑结构的各条支路的通讯速率；以存储器表面作为显示区域，以阴影占显示区域的比例表示存储状态。

10.根据权利要求6所述的一种工业场景的数据可视化系统，其特征在于，所述展示模块还包括相互连接的：

技术总结本发明提供一种工业场景的数据可视化系统，涉及智能工业化技术领域；系统包括基础层，用于根据物理场景实体信息构建三维可视化的场景模型；其中，物理场景实体信息包括工业场景空间信息、设备数量类型、设备空间布置及通讯网络拓扑结构；信息层，连接基础层与应用层，用于从物理场景实体中采集场景数据进行分类，并将分类后的所场景数据与对应的场景模型进行关联；其中，分类后的所场景数据包括：工业环境类数据、设备状态类数据和通讯及存储类数据；应用层，用于将场景数据和对应的场景模型以不同颜色和/或类型进行呈现。本发明解决了现有工业交互系统对设备与场景状态描述不充分、场景中的数据可视化不足等问题。技术研发人员：冯毅,陶模,郭晓杰,郑伟,柯志武,孙衢骎,柴文婷,曹光明,吴牧云受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/29