三维虚拟监控系统与方法以及监控设备与流程

1.本技术实施方式涉及自动化焊接技术领域，特别是涉及一种三维虚拟监控系统与方法以及监控设备。


背景技术：

2.随着信息化技术的发展，人们对焊接工业场景下的监控系统的要求越来越高，传统的监控系统仅通过摄像头进行实时监控，交互程度不高无法满足用户的需求。
3.目前，在焊接工业场景下通常采用数字化结合虚拟车间的方式构建监控系统，即通过三维建模、虚拟现实等技术构建一个线上虚拟监控系统，以全方位地检测物理车间。
4.在实现本技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：车间设备布局一旦建立后无法进行修改，如果物理车间设备布局发生改变，虚拟车间无法及时响应，需要开发人员修改程序或者建模工程师重新建模等。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种三维虚拟监控系统与方法以及监控设备，能够解决现有的监控系统中生产管理者无法根据物理车间变动而对虚拟车间做出实时修改的问题，实现自定义虚拟车间的设备布局，从而更全面地获取物理车间的实时信息。
6.本技术实施例提供以下技术方案：第一方面，本技术实施例提供一种三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块、数据绑定模块，其中，模型构建模块，连接车间构建模块，用于构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，其中，工业模型包括设备模型；车间构建模块，连接模型构建模块和设备接入模块，用于创建物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；设备接入模块，连接车间构建模块和数据绑定模块，用于获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；数据绑定模块，连接设备接入模块，用于基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
7.在一些实施例中，工业设施包括车间建筑结构和工业设备；模型构建模块具体用于：基于建模工具构建每一工业设备和/或车间建筑结构对应的初始模型；对每一初始模型进行优化操作，以得到每一初始模型对应的工业模型；基于压缩算法对每一工业模型进行压缩，以导出每一工业模型对应的工业模型文件，其中，工业模型还包括车间模型。
8.在一些实施例中，车间构建模块具体用于：在所述模型构建模块导出工业模型文件之后，基于所述工业模型文件生成导入模型列表；创建虚拟车间，并响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表，以及调用工业模型文件的类型对应的加载器，对工业模型文件进行加载解析；基于浏览器中的三维引擎对工业模型进行渲染展示。
9.在一些实施例中，车间构建模块还用于：响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成车间配置参数；响应于用户对虚拟车间的预览操作，动态加载车间配置参数对应的工业模型，并基于车间配置参数调整工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。
10.在一些实施例中，设备接入模块具体用于：获取设备数据；基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，以及生成接入设备列表，其中，物模型包括设备数据解析规则，接入设备列表还包括物理设备与设备数据的对应关系。
11.在一些实施例中，三维虚拟监控系统还包括数据展示配置模块；数据展示配置模块，连接数据绑定模块，用于配置设备数据展示方式，并基于车间配置参数对设备数据进行展示，其中，设备数据展示方式包括标签或动画。
12.在一些实施例中，设备接入模块还用于建立物理设备与物模型的对应关系；数据展示配置模块具体用于：在数据绑定模块建立设备模型与物理设备的关联关系之后，基于用户选择的设备模型以及物理设备与物模型的对应关系，生成数据参数列表，其中，数据参数列表包括物理设备具备的数据名称；基于用户为选择的设备模型创建的标签，以及数据参数列表，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中；响应于用户对虚拟车间的预览操作，根据车间配置参数以及标签的设置参数展示标签。
13.在一些实施例中，数据展示配置模块还用于：基于工业模型文件的动画序列生成动画列表，并确定用户在所述动画列表中选择的动画序列；将用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，存储至车间配置参数，其中，状态量数据包括物模型中的数据；根据后台定时任务，遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系；根据关联关系中的状态量数据的数值，确定是否动画播放用户选择的设备模型。
14.在一些实施例中，三维虚拟监控系统通过浏览器访问或运行。
15.第二方面，本技术实施例提供一种三维虚拟监控方法，应用于如第一方面的三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控方法包括：基于用户的输入操作，创建虚拟车间；
响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
16.在一些实施例中，三维虚拟监控方法还包括：基于用户配置的设备数据展示方式与车间配置参数对设备数据进行展示，以监控虚拟车间对应的物理车间。
17.第三方面，本技术实施例提供一种监控设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第二方面的三维虚拟监控方法的步骤。第四方面，本技术实施例提供一种非易失性计算机可读存储介质，非易失性计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第二方面的三维虚拟监控方法。
18.本技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术实施方式提供一种三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块、数据绑定模块。模型构建模块，连接车间构建模块，用于构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，其中，工业模型包括设备模型；车间构建模块，连接模型构建模块和设备接入模块，用于创建物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；设备接入模块，连接车间构建模块和数据绑定模块，用于获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；数据绑定模块，连接设备接入模块，用于基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
19.一方面，通过模型构建模块构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，车间构建模块响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，本技术能够实现用户自定义虚拟车间的布局。
20.另一方面，通过设备接入模块获取设备数据，生成接入设备列表，数据绑定模块基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
附图说明
21.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
22.图1是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控系统的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控系统的详细结构示意图；
图3是本技术实施例提供的一种车间构建模块的处理流程示意图；图4是本技术实施例提供的一种数据展示配置模块通过标签展示设备数据的处理流程示意图；图5是本技术实施例提供的一种数据展示配置模块通过动画展示设备数据的处理流程示意图；图6是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控方法的流程示意图；图7是图6中的步骤s602的细化流程示意图；图8是图6中的步骤s603的细化流程示意图；图9是本技术实施例提供的一种通过标签展示设备数据的流程示意图；图10是本技术实施例提供的一种通过动画展示设备数据的流程示意图；图11是本技术实施例提供的一种监控设备的结构示意图。
23.附图标号说明：
具体实施方式
为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施方式，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.下面结合说明书附图具体阐述本技术的技术方案：请参阅图1，图1是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控系统的结构示意图；如图1所示，该三维虚拟监控系统1000包括模型构建模块100、车间构建模块200、设备接入模块300与数据绑定模块400。
26.模型构建模块100，连接车间构建模块200，用于构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，其中，工业模型包括设备模型。
27.车间构建模块200，连接模型构建模块100和设备接入模块300，用于创建物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数。
28.设备接入模块300，连接车间构建模块200和数据绑定模块400，用于获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称。
29.数据绑定模块400，连接设备接入模块300，用于基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
30.具体的，请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控系统的详细结构示意图；如图2所示，该三维虚拟监控系统1000包括模型构建模块100、车间构建模块200、设备接入模块300、数据绑定模块400与数据展示配置模块500。
31.在本技术实施例中，三维虚拟监控系统1000通过浏览器访问或运行。
32.模型构建模块100，连接车间构建模块200，用于构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，其中，工业模型包括设备模型和车间模型。具体的，物理车间是用于进行实际生产操作的场所或空间，它通常包括设备、机器、工具等要素；工业设施包括车间建筑结构和工业设备，车间建筑结构包括车间墙体结构，工业设备包括在物理车间中用于实际生产操作的机械等装置，例如：工业设备包括焊机、摄像头、焊工、焊接机器人等与焊接相关的设备。
33.工业模型为物理车间的工业设施对应的三维虚拟模型，例如：工业模型包括焊机模型、摄像头模型、焊工模型、焊接机器人模型等与焊接相关的设备的模型，设备模型为工业设备对应的工业模型，车间模型为车间墙体结构对应的工业模型。
34.在本技术实施例中，模型构建模块100具体用于：基于建模工具构建每一工业设备和/或车间建筑结构对应的初始模型；对每一初始模型进行优化操作，以得到每一初始模型对应的工业模型；基于压缩算法对每一工业模型进行压缩，以导出每一工业模型对应的工业模型文件。
35.具体的，模型构建模块100通过建模工具构建每一工业设备和/或车间墙体结构对应的初始模型，然后对每一初始模型进行优化操作，例如：进行减面、烘培材质等优化操作，得到每一工业设备的初始模型对应的设备模型，和/或，得到每一车间墙体结构的初始模型对应的车间模型。进一步地，模型构建模块100基于压缩算法对每一设备模型和/或车间模型进行压缩，并将压缩等级调至最高，从而导出每一设备模型和/或车间模型对应的工业模型文件，其中，工业模型文件的类型为glb类型。
36.其中，建模工具包括但不限于布兰德3d建模软件（blender），blender是一款开源的三维建模软件，支持三维建模、雕刻、骨骼装配、动画、模拟、实时渲染、合成和运动追踪等。压缩算法例如：德拉科压缩算法（draco），draco是一种用于三维几何数据压缩的开源算法，它可以将三维模型数据压缩到原始大小的1/10或更小，同时保持几乎不可见的质量损失。
37.车间构建模块200，连接模型构建模块100和设备接入模块300，用于创建物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数。其中，虚拟模型列表包括用户在导入模型列表中选择的需要加载至虚拟车间的车间模型和/或设备模型，车间配置参数包括虚拟车间加载的工业模型的参数。具体的，车间配置参数包括虚拟车间加载的工业模型的名称、每一工业模型在用户进行自
定义操作后的参数等。
38.在本技术实施例中，车间构建模块200具体用于：在模型构建模块100导出工业模型文件之后，基于工业模型文件生成导入模型列表；创建虚拟车间，并响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表，以及调用工业模型文件的类型对应的加载器，对工业模型文件进行加载解析；基于浏览器中的三维引擎对工业模型进行渲染展示。
39.在本技术实施例中，车间构建模块200还用于：响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成车间配置参数；响应于用户对虚拟车间的预览操作，动态加载车间配置参数对应的工业模型，并基于车间配置参数调整工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。
40.具体的，请参阅图3，图3是本技术实施例提供的一种车间构建模块的处理流程示意图；如图3所示，车间构建模块的处理流程包括：步骤s301：生成导入模型列表；具体的，在模型构建模块100将导出的glb类型的工业模型文件上传到三维虚拟监控系统1000后，车间构建模块200记录上传的工业模型文件对应的工业模型，从而生成一份导入模型列表，以供后续用户在该导入模型列表中选择使用的工业模型，其中，导入模型列表包括导入到三维虚拟监控系统1000的工业模型的名称，例如：该导入模型列表包括车间模型和/或设备模型的名称。
41.在一些实施例中，车间构建模块200还支持从外部导入已经创建好的工业模型，并基于从外部导入的工业模型和/或模型构建模块100上传的工业模型文件，生成一份导入模型列表。
42.步骤s302：确定用户向虚拟车间加载的工业模型；当用户在三维虚拟监控系统1000中创建一个虚拟车间时，车间构建模块200响应于用户的创建操作，进入编辑器页面，以使用户在导入模型列表中选择需要加载至虚拟车间的车间模型和/或设备模型，从而确定用户向虚拟车间加载的车间模型和/或设备模型。
43.步骤s303：生成虚拟模型列表；具体的，车间构建模块200响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表。
44.步骤s304：调用加载器；具体的，三维虚拟监控系统1000通过3d引擎在浏览器的网页中加载工业模型，例如：通过运行在浏览器中的three.js框架提供的各种加载器，加载解析各种类型的工业模型文件，以对工业模型进行展示。其中，three.js框架是一个基于webgl技术的开源javascript框架，用于创建和展示3d图形场景和动画。
45.车间构建模块200通过three.js框架调用工业模型文件的类型对应的加载器，对工业模型文件进行加载解析。
46.可以理解的是，加载器通过内置的解压缩算法，可以自动解压缩工业模型以进行解析渲染。不同类型的工业模型文件对应不同的加载器，例如：对于glb类型的工业模型文件，三维虚拟监控系统1000调用gltfloader加载器去解析，对于fbx类型的工业模型文件，
三维虚拟监控系统1000调用fbxloader加载器去解析， 对于obj类型的工业模型文件，三维虚拟监控系统1000调用objloader加载器去解析。
47.步骤s305：对工业模型进行渲染展示；具体的，车间构建模块200调用three.js框架的渲染api对工业模型进行渲染展示。
48.在本技术实施例中，由于工业模型比较复杂，其对应的工业模型文件的大小通常是特别大的，通过模型构建模块100对每一初始模型进行优化操作，以得到对应的工业模型，并基于draco压缩算法对每一工业模型进行压缩，导出对应的工业模型文件，以及车间构建模块200基于three.js框架对每一工业模型文件进行解析渲染，本技术能够以浏览器有限的性能对工业模型进行渲染。
49.步骤s306：确定用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作；具体的，三维虚拟监控系统1000通过运行three.js框架提供的模型控制器，提供系统交互功能，例如：当用户通过鼠标在展示页面对工业模型进行移动、缩放、旋转等自定义操作时，三维虚拟监控系统1000自动获取工业模型在三维世界的位置、缩放比例、旋转角度，并将用户的操作结果保存为布局参数。
50.在本技术实施例中，当用户通过鼠标对工业模型进行移动、缩放、旋转等操作，或者通过填写工业模型的参数的方式，自定义工业模型的摆放位置与大小等，虚拟车间的布局也会相应调整，从而实现自定义虚拟车间的布局，例如：自定义车间大小、工业设备的摆放位置、灯光强度等。
51.步骤s307：保存车间配置参数；具体的，响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，车间构建模块200将各个工业模型在用户进行自定义操作后的参数保存为车间配置参数，其中，车间配置参数包括工业模型的位置坐标、缩放比率、旋转系数等。可以理解的是，在用户创建的虚拟车间中，加载的工业模型的名称，以及在用户对这些工业模型进行自定义操作后工业模型的参数，都会作为json数据保存至该虚拟车间对应的车间配置参数中，进一步地，由车间构建模块200将该车间配置参数存储至三维虚拟监控系统1000的后台数据库中。
52.步骤s308：确定用户预览虚拟车间；步骤s309：查询车间配置参数；步骤s310：根据车间配置参数调整工业模型的矩阵。
53.具体的，当用户选择预览该虚拟车间时，车间构建模块200响应于用户对虚拟车间的预览操作，读取该虚拟车间对应的车间配置参数，并动态加载该车间配置参数对应的工业模型，并基于车间配置参数中的参数值调整工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。
54.相比于现有方案中生产管理者无法根据物理车间变动而对虚拟车间做出实时修改，即物理车间设备布局发生改变时虚拟车间无法及时响应，需开发人员修改程序或者建模工程师重新建模等，本技术通过模型构建模块100构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，车间构建模块200响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，能够实现用户自定义虚拟车间的布局，无需通过开发商进行二次开发。
55.设备接入模块300，连接车间构建模块200和数据绑定模块400，用于获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称。
56.在本技术实施例中，设备接入模块300具体用于：获取设备数据；基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，以及生成接入设备列表。其中，设备数据为物理设备的设备报文数据，物模型包括设备数据解析规则，设备数据库用于存储解析后的设备数据，接入设备列表还包括物理设备与设备数据的对应关系。
57.具体的，在用户向设备接入模块300输入设备数据之前，设备接入模块300响应于用户选择的协议类型和用户配置的解析规则，确定用户自定义的物模型。其中，协议类型为物理设备上送设备报文数据的类型，协议类型包括hex（16进制）类型和json（键值）类型两种。
58.物模型具体包括设备数据的名称、设备数据的类型等。设备数据的名称包括焊接电流、电压、气流量、开关状态、操作模式、焊接模式、焊丝直径、焊丝类型、电流类型、job号、高频引弧等，设备数据的类型包括数值型、位值型、字符型、枚举型、布尔类型等。例如：焊接电流、电压、气流量的类型均为数值型；开关状态、操作模式、焊接模式的类型均为位值型；job号、wps的类型均为字符型；焊丝直径、焊丝类型、电流类型的类型均为枚举型；高频引弧的类型为布尔类型。
59.在用户创建物模型并向设备接入模块300输入物理设备的设备报文数据后，设备接入模块300接收该设备报文数据，并基于用户自定义的物模型对该设备报文数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，同时生成接入设备列表，并建立物理设备与物模型的对应关系。
60.相比于现有方案中无法实时接入新增设备的设备数据，即当车间现场新增了一种设备类型，该设备的上送设备报文数据类型未在监控系统中定义，或者为非常规焊接数据类型，例如：非常规焊接数据类型为位值型，那么生产管理者需要先提交需求给开发商，在开发商修改程序并增加数据接入接口后监控系统才能在虚拟车间获取该新增设备的实时数据，本技术通过设备接入模块300获取设备数据，并基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并生成接入设备列表，能够由用户自行动态接入新增设备的设备数据，无需通过开发商进行二次开发。
61.数据绑定模块400，连接设备接入模块300与数据展示配置模块500，用于基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
62.具体的，在车间构建模块200生成虚拟模型列表，以及设备接入模块300生成接入设备列表后，数据绑定模块400响应于用户在浏览器的页面上对虚拟设备列表中的指定设备模型进行配置关联设备的操作，将用户在虚拟设备列表中选择的设备模型与接入设备列表中的物理设备进行配置关联，建立设备模型与物理设备的关联关系，也就是将具体的设备模型与设备数据关联，即将虚拟设备与物理设备进行对应，并将该关联关系以json格式存储至车间配置参数中。可以理解的是，当建立若干个设备模型与对应的物理设备的关联关系后，若干个关联关系可以关联关系表的形式保存在车间配置参数中。
63.在本技术实施例中，通过设备接入模块获取设备数据，生成接入设备列表，数据绑定模块基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
64.数据展示配置模块500，连接数据绑定模块400，用于配置设备数据展示方式，并基于车间配置参数对设备数据进行展示，其中，设备数据展示方式包括标签或动画。具体的，当设备数据展示方式为标签时，三维虚拟监控系统1000在浏览器的页面上以一个标签为展示模板，展示设备数据，例如：展示电压、电流等；当设备数据展示方式为动画时，三维虚拟监控系统1000在浏览器的页面上动画播放设备模型。
65.在本技术实施例中，数据展示配置模块500具体用于：在数据绑定模块400建立设备模型与物理设备的关联关系之后，基于用户选择的设备模型以及物理设备与物模型的对应关系，生成数据参数列表；基于用户为选择的设备模型创建的标签，以及数据参数列表，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中；响应于用户对虚拟车间的预览操作，根据车间配置参数以及标签的设置参数展示标签。
66.具体的，请参阅图4，图4是本技术实施例提供的一种数据展示配置模块通过标签展示设备数据的处理流程示意图；如图4所示，数据展示配置模块通过标签展示设备数据的处理流程包括：步骤s401：确定设备模型；具体的，数据展示配置模块500确定用户在虚拟模型列表中选择的一个设备模型；步骤s402：关联物理设备；具体的，在数据绑定模块400根据用户在虚拟模型列表中选择的一个设备模型，建立该设备模型与物理设备的关联关系之后，数据展示配置模块500确定该设备模型对应的物理设备。
67.步骤s403：生成数据参数列表；具体的，数据展示配置模块500查询设备接入模块300建立的物理设备与物模型的对应关系，确定该物理设备对应的物模型，从而生成数据参数列表，其中，数据参数列表包括物理设备具备的数据名称，例如：数据参数列表包括电压、电流等。
68.步骤s404：创建标签；具体的，当用户选择以标签作为该设备模型的设备数据展示方式时，响应于用户在浏览器的页面上为该设备模型创建标签以及配置标签的设置参数的操作，数据展示配置模块500保存该标签的设置参数，并建立物理设备与标签的关联关系，其中，标签的设置参数包括标签坐标、标签大小等。
69.步骤s405：建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系；具体的，响应于用户从数据参数列表中选择该标签需要展示的数据的操作，数据展示配置模块500建立标签与待展示数据的关联关系，以标识该标签应展示哪些数据。进一步地，数据展示配置模块500基于物理设备与标签的关联关系、标签与待展示数据的关联关系，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将该关联关系存储至车间配置参数中。
70.步骤s406：展示标签；具体的，响应于用户对虚拟车间的预览操作，数据展示配置模块500读取车间配置参数，根据物理设备与标签以及待展示数据的关联关系、标签的设置参数展示标签。
71.步骤s407：获取后台定时标签任务；具体的，该后台定时标签任务用于控制数据展示配置模块500遍历标签列表，更新标签配置的数据值。
72.步骤s408：更新标签中配置的数据值；具体的，数据展示配置模块500根据后台定时标签任务，自动定时查询设备模型匹配的物理设备的设备数据，然后遍历标签列表，覆盖标签中配置的数据值，以起到定时刷新数据的作用。进一步地，数据展示配置模块500可以响应于用户对虚拟车间的预览操作，展示标签。
73.在本技术实施例中，数据展示配置模块500还用于：基于工业模型文件的动画序列生成动画列表，并确定用户在所述动画列表中选择的动画序列；将用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，存储至车间配置参数，其中，状态量数据包括物模型中的数据；根据后台定时任务，遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系；根据关联关系中的状态量数据的数值，确定是否动画播放用户选择的设备模型。
74.具体的，请参阅图5，图5是本技术实施例提供的一种数据展示配置模块通过动画展示设备数据的处理流程示意图；如图5所示，数据展示配置模块通过动画展示设备数据的处理流程包括：步骤s501：生成动画列表；具体的，若工业模型文件具备动画序列，则在工业模型文件被导入到三维虚拟监控系统1000后，数据展示配置模块500自动识别并记录该工业模型文件对应的设备模型具备的动画序列，并基于动画序列生成动画列表，其中，动画列表包括至少一个动画序列。
75.步骤s502：获取状态量数据列表；具体的，状态量数据列表由三维虚拟监控系统1000根据设备接入模块300中建立的物理设备与物模型的对应关系生成，具体的，三维虚拟监控系统1000将用户选择的设备模型对应的物理设备的物模型中布尔类型的参数，筛选出来形成一个状态量数据列表，该状态量数据列表在页面上以下拉框的形式供用户选择，状态量数据列表包括至少一个状态量数据，状态量数据包括物模型中布尔类型的数据，状态量数据有两种数值：是或否。
76.步骤s503：记录用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系；具体的，响应于用户在页面上对某一设备模型与该设备模型对应的动画列表中的动画序列的选择操作，以及对状态量数据列表中的状态量数据的选择操作，数据展示配置模块500记录用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，并将该关联关系存储至车间配置参数。
77.步骤s504：获取后台定时动画任务；具体的，该后台定时动画任务用于控制数据展示配置模块500遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系。
78.步骤s505：遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系；具体的，数据展示配置模块500根据后台定时动画任务，遍历车间配置参数中的动
画序列与状态量数据的关联关系，查询关联关系中的状态量数据的数值。
79.步骤s506：根据状态量数据的数值确定是否播放动画。
80.具体的，在关联关系中的状态量数据的数值为是时，数据展示配置模块500播放用户选择的设备模型对应的动画序列，从而使得用户选择的设备模型在浏览器的页面上以动画形式播放；在关联关系中的状态量数据的数值为否时，数据展示配置模块500不播放用户选择的设备模型对应的动画序列。
81.在本技术实施例中，通过数据展示配置模块500配置设备数据展示方式，并基于车间配置参数对设备数据进行展示，本技术能够实现用户自定义如何使用和展示接入的设备数据，无需通过开发商进行二次开发。
82.相比于现有方案中的虚拟监控系统硬件要求高，即由于现有的三维应用软件如ue、u3d等直接运行于操作系统上，虚拟监控系统通常需要运行于高配置的服务器，本技术通过采用运行于浏览器中的三维引擎，并基于浏览器的页面与用户进行交互，能够使得三维虚拟监控系统无需高配置服务器作为运行基础，通过浏览器即可运行或访问。
83.在本技术实施例中，通过提供一种三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块、数据绑定模块。模型构建模块，连接车间构建模块，用于构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，其中，工业模型包括设备模型；车间构建模块，连接模型构建模块和设备接入模块，用于创建物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；设备接入模块，连接车间构建模块和数据绑定模块，用于获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；数据绑定模块，连接设备接入模块，用于基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
84.一方面，通过模型构建模块构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，车间构建模块响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，本技术能够实现用户自定义虚拟车间的布局。
85.另一方面，通过设备接入模块获取设备数据，生成接入设备列表，数据绑定模块基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
86.请参阅图6，图6是本技术实施例提供的一种三维虚拟监控方法的流程示意图；其中，该三维虚拟监控方法，应用于上述任一实施例中的三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控系统通过浏览器访问或运行，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块、数据绑定模块。
87.如图6所示，该三维虚拟监控方法，包括：步骤s601：基于用户的输入操作，创建虚拟车间；具体的，三维虚拟监控系统通过运行three.js框架提供的模型控制器，提供系统交互功能，当用户需要在三维虚拟监控系统中创建一个虚拟车间时，三维虚拟监控系统中的车间构建模块响应于用户在浏览器页面的输入操作，例如：鼠标点击操作，创建一个虚拟车间，并进入编辑器页面，以使用户在导入模型列表中选择需要加载至虚拟车间的工业模
型。
88.其中，导入模型列表包括导入到三维虚拟监控系统的工业模型的名称，导入模型列表由三维虚拟监控系统基于模型构建模块导出的工业模型文件，和/或，从外部导入的已经创建好的工业模型生成。工业模型包括设备模型和车间模型，设备模型为工业设备对应的工业模型，车间模型为车间墙体结构对应的工业模型。
89.步骤s602：响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；具体的，三维虚拟监控系统中的车间构建模块响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表，并通过three.js框架获取用户通过鼠标在展示页面对工业模型进行移动、缩放、旋转等自定义操作后各个工业模型的参数，并将该参数保存为车间配置参数。
90.具体的，请参阅图7，图7是图6中的步骤s602的细化流程示意图；如图7所示，步骤s602：响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，包括：步骤s621：响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表；具体的，三维虚拟监控系统通过3d引擎在浏览器的网页中加载工业模型，例如：通过运行在浏览器中的three.js框架提供的各种加载器，加载解析各种类型的工业模型文件，以对工业模型进行展示。三维虚拟监控系统中的车间构建模块响应于用户通过导入模型列表向虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表。其中，虚拟模型列表包括用户在导入模型列表中选择的需要加载至虚拟车间的车间模型和/或设备模型。
91.步骤s622：调用工业模型文件的类型对应的加载器，对工业模型文件进行加载解析；具体的，三维虚拟监控系统中的车间构建模块通过three.js框架调用工业模型文件的类型对应的加载器，对工业模型文件进行加载解析。
92.可以理解的是，加载器通过内置的解压缩算法，可以自动解压缩工业模型以进行解析渲染。不同类型的工业模型文件对应不同的加载器，例如：对于glb类型的工业模型文件，三维虚拟监控系统调用gltfloader加载器去解析，对于fbx类型的工业模型文件，三维虚拟监控系统调用fbxloader加载器去解析， 对于obj类型的工业模型文件，三维虚拟监控系统调用objloader加载器去解析。
93.步骤s623：基于浏览器中的三维引擎对工业模型进行渲染展示；具体的，三维虚拟监控系统中的车间构建模块调用three.js框架的渲染api对工业模型进行渲染展示。
94.步骤s624：响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成车间配置参数。
95.具体的，三维虚拟监控系统通过运行three.js框架提供的模型控制器，提供系统交互功能，例如：当用户通过鼠标在展示页面对工业模型进行移动、缩放、旋转等自定义操作时，三维虚拟监控系统自动获取工业模型在三维世界的位置、缩放比例、旋转角度，并将用户的操作结果保存为布局参数。
96.在本技术实施例中，当用户通过鼠标对工业模型进行移动、缩放、旋转等操作，或者通过填写工业模型的参数的方式，自定义工业模型的摆放位置与大小等，虚拟车间的布局也会相应调整，从而实现自定义虚拟车间的布局，例如：自定义车间大小、工业设备的摆放位置、灯光强度等。
97.响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，车间构建模块将各个工业模型在用户进行自定义操作后的参数保存为车间配置参数。可以理解的是，在用户创建的虚拟车间中，加载的工业模型的名称，以及在用户对这些工业模型进行自定义操作后工业模型的参数，都会作为json数据保存至该虚拟车间对应的车间配置参数中，进一步地，由车间构建模块将该车间配置参数存储至三维虚拟监控系统的后台数据库中。
98.其中，车间配置参数包括虚拟车间加载的工业模型的参数。具体的，车间配置参数包括虚拟车间加载的工业模型的名称、每一工业模型在用户进行自定义操作后的参数等，每一工业模型在用户进行自定义操作后的参数例如：工业模型的位置坐标、缩放比率、旋转系数等。
99.在本技术实施例中，在生成车间配置参数之后，方法还包括：响应于用户对虚拟车间的预览操作，动态加载车间配置参数对应的工业模型，并基于车间配置参数调整工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。
100.具体的，当用户选择预览某一虚拟车间时，车间构建模块响应于用户对虚拟车间的预览操作，读取该虚拟车间对应的车间配置参数，并动态加载该车间配置参数对应的工业模型，并基于车间配置参数中的参数值调整工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。
101.相比于现有方案中生产管理者无法根据物理车间变动而对虚拟车间做出实时修改，即物理车间设备布局发生改变时虚拟车间无法及时响应，需开发人员修改程序或者建模工程师重新建模等，本技术通过响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，能够实现用户自定义虚拟车间的布局，无需通过开发商进行二次开发。
102.步骤s603：获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表；具体的，三维虚拟监控系统中的设备接入模块获取设备数据，基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，以及生成接入设备列表。其中，设备数据为物理设备的设备报文数据，物模型包括设备数据解析规则，设备数据库用于存储解析后的设备数据，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称和物理设备与设备数据的对应关系。
103.具体的，请参阅图8，图8是图6中的步骤s603的细化流程示意图；如图8所示，步骤s603：获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，包括：步骤s631：确定用户自定义的物模型；具体的，在用户向设备接入模块输入设备数据之前，设备接入模块响应于用户选择的协议类型和用户配置的解析规则，确定用户自定义的物模型。其中，协议类型为物理设备上送设备报文数据的类型，协议类型包括hex（16进制）类型和json（键值）类型两种。
104.物模型具体包括设备数据的名称、设备数据的类型等。设备数据的名称包括焊接
电流、电压、气流量、开关状态、操作模式、焊接模式、焊丝直径、焊丝类型、电流类型、job号、高频引弧等，设备数据的类型包括数值型、位值型、字符型、枚举型、布尔类型等。例如：焊接电流、电压、气流量的类型均为数值型；开关状态、操作模式、焊接模式的类型均为位值型；job号、wps的类型均为字符型；焊丝直径、焊丝类型、电流类型的类型均为枚举型；高频引弧的类型为布尔类型。
105.步骤s632：获取设备数据；具体的，在用户创建物模型后，设备接入模块接收用户输入的物理设备的设备报文数据。
106.步骤s633：基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，以及生成接入设备列表。
107.具体的，设备接入模块基于用户自定义的物模型对该设备报文数据进行解析，得到解析结果，并将解析结果存储至设备数据库，同时生成接入设备列表，并建立物理设备与物模型的对应关系。
108.相比于现有方案中无法实时接入新增设备的设备数据，即当车间现场新增了一种设备类型，该设备的上送设备报文数据类型未在监控系统中定义，或者为非常规焊接数据类型，例如：非常规焊接数据类型为位值型，那么生产管理者需要先提交需求给开发商，在开发商修改程序并增加数据接入接口后监控系统才能在虚拟车间获取该新增设备的实时数据，本技术通过获取设备数据，并基于用户自定义的物模型对设备数据进行解析，得到解析结果，并生成接入设备列表，能够由用户自行动态接入新增设备的设备数据，无需通过开发商进行二次开发。
109.步骤s604：基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
110.具体的，在车间构建模块生成虚拟模型列表，以及设备接入模块生成接入设备列表后，三维虚拟监控系统中的数据绑定模块响应于用户在浏览器的页面上对虚拟设备列表中的指定设备模型进行配置关联设备的操作，将用户在虚拟设备列表中选择的设备模型与接入设备列表中的物理设备进行配置关联，建立设备模型与物理设备的关联关系，也就是将具体的设备模型与设备数据关联，即将虚拟设备与物理设备进行对应，并将该关联关系以json格式存储至车间配置参数中。可以理解的是，当建立若干个设备模型与对应的物理设备的关联关系后，若干个关联关系可以关联关系表的形式保存在车间配置参数中。
111.在本技术实施例中，通过基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
112.在本技术实施例中，三维虚拟监控方法还包括：基于用户配置的设备数据展示方式与车间配置参数对设备数据进行展示，以监控虚拟车间对应的物理车间。
113.具体的，三维虚拟监控系统还包括数据展示配置模块，数据展示配置模块基于用户配置的设备数据展示方式与车间配置参数对设备数据进行展示，以监控虚拟车间对应的物理车间。
114.其中，设备数据展示方式包括标签或动画。具体的，当设备数据展示方式为标签
时，三维虚拟监控系统在浏览器的页面上以一个标签为展示模板，展示设备数据，例如：展示焊接电压、焊接电流、气体消耗、焊丝消耗等；当设备数据展示方式为动画时，三维虚拟监控系统在浏览器的页面上动画播放设备模型。
115.请参阅图9，图9是本技术实施例提供的一种通过标签展示设备数据的流程示意图；如图9所示，该通过标签展示设备数据的流程，包括：步骤s901：基于用户选择的设备模型以及物理设备与物模型的对应关系，生成数据参数列表；具体的，在数据绑定模块根据用户选择的一个设备模型，建立该设备模型与物理设备的关联关系之后，数据展示配置模块确定该设备模型对应的物理设备，并查询设备接入模块建立的物理设备与物模型的对应关系，确定该物理设备对应的物模型，从而生成数据参数列表，其中，数据参数列表包括物理设备具备的数据名称，例如：数据参数列表包括电压、电流等。
116.步骤s902：基于用户为选择的设备模型创建的标签，以及数据参数列表，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中；具体的，当用户选择以标签作为该设备模型的设备数据展示方式时，响应于用户在浏览器的页面上为该设备模型创建标签以及配置标签的设置参数的操作，数据展示配置模块保存该标签的设置参数，并建立物理设备与标签的关联关系，其中，标签的设置参数包括标签坐标、标签大小等。响应于用户从数据参数列表中选择该标签需要展示的数据的操作，数据展示配置模块建立标签与待展示数据的关联关系，以标识该标签应展示哪些数据。
117.进一步地，数据展示配置模块基于物理设备与标签的关联关系、标签与待展示数据的关联关系，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将该关联关系存储至车间配置参数中。
118.步骤s903：响应于用户对虚拟车间的预览操作，根据车间配置参数以及标签的设置参数展示标签。
119.具体的，响应于用户对虚拟车间的预览操作，数据展示配置模块读取车间配置参数，根据物理设备与标签以及待展示数据的关联关系、标签的设置参数展示标签。
120.在本技术实施例中，三维虚拟监控系统还可以根据后台定时标签任务，自动定时查询设备模型匹配的物理设备的设备数据，然后遍历标签列表，覆盖标签配置的数据值，以起到定时刷新数据的作用。
121.请参阅图10，图10是本技术实施例提供的一种通过动画展示设备数据的流程示意图；在本技术实施例中，若工业模型文件具备动画序列，则在工业模型文件被导入到三维虚拟监控系统后，三维虚拟监控系统自动识别并记录该工业模型文件对应的设备模型具备的动画序列，并基于动画序列生成动画列表，其中，动画列表包括至少一个动画序列。
122.如图10所示，该通过动画展示设备数据的流程，包括：步骤s1001：将用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，存储至车间配置参数；具体的，响应于用户在页面上对某一设备模型与该设备模型对应的动画列表中的
动画序列的选择操作，以及对状态量数据列表中的状态量数据的选择操作，三维虚拟监控系统中的数据展示配置模块记录用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，并将该关联关系存储至车间配置参数。
123.其中，状态量数据列表由三维虚拟监控系统根据设备接入模块中建立的物理设备与物模型的对应关系生成，具体的，三维虚拟监控系统将用户选择的设备模型对应的物理设备的物模型中布尔类型的参数，筛选出来形成一个状态量数据列表，该状态量数据列表在页面上以下拉框的形式供用户选择，状态量数据包括物模型中布尔类型的数据，状态量数据只会有两种数值：是或否。
124.步骤s1002：根据后台定时动画任务，遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系；具体的，数据展示配置模块根据后台定时动画任务，遍历车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系。
125.步骤s1003：根据关联关系中的状态量数据的数值，确定是否动画播放用户选择的设备模型。
126.具体的，在关联关系中的状态量数据的数值为是时，数据展示配置模块播放用户选择的设备模型对应的动画序列，从而使得用户选择的设备模型在浏览器的页面上以动画形式播放，在关联关系中的状态量数据的数值为否时，数据展示配置模块不播放用户选择的设备模型对应的动画序列。
127.在本技术实施例中，通过配置设备数据展示方式，并基于车间配置参数对设备数据进行展示，本技术能够实现用户自定义如何使用和展示接入的设备数据，无需通过开发商进行二次开发。
128.相比于现有方案中的虚拟监控系统硬件要求高，即由于现有的三维应用软件如ue、u3d等直接运行于操作系统上，虚拟监控系统通常需要运行于高配置的服务器，本技术通过采用运行于浏览器中的三维引擎，并基于浏览器的页面与用户进行交互，能够使得三维虚拟监控系统无需高配置服务器作为运行基础，通过浏览器即可运行或访问。
129.在本技术实施例中，通过提供一种三维虚拟监控方法，该三维虚拟监控方法应用于三维虚拟监控系统，该三维虚拟监控方法包括：基于用户的输入操作，创建虚拟车间；响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
130.一方面，通过构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，并响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，本技术能够实现用户自定义虚拟车间的布局。
131.另一方面，通过获取设备数据，生成接入设备列表，并基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，以及将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
132.请参阅图11，图11是本技术实施例提供的一种监控设备的结构示意图；
如图11所示，该监控设备1100包括一个或多个处理器1101以及存储器1102。其中，图11中以一个处理器1101为例。
133.处理器1101和存储器1102可以通过总线或者其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。
134.处理器1101，用于提供计算和控制能力，以控制监控设备1100执行相应任务，例如，控制监控设备1100执行上述任一方法实施例中的三维虚拟监控方法，该三维虚拟监控方法应用于三维虚拟监控系统。
135.该三维虚拟监控方法包括：基于用户的输入操作，创建虚拟车间；响应于用户对虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；获取设备数据，并对设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，接入设备列表包括接入三维虚拟监控系统的物理设备的名称；基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中。
136.一方面，通过构建物理车间中的每一工业设备对应的工业模型，并响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，本技术能够实现用户自定义虚拟车间的布局，和/或，调整工业模型的摆放位置与大小。
137.另一方面，通过获取设备数据，生成接入设备列表，并基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，以及将关联关系存储至车间配置参数中，本技术能够建立现实场景中的物理设备与三维虚拟监控系统中的设备模型的对应关系，从而使得三维虚拟监控系统能够全面、准确地反映物理车间的信息。
138.处理器1101可以是通用处理器，包括中央处理器（centralprocessingunit，cpu）、网络处理器（networkprocessor，np）、硬件芯片或者其任意组合；还可以是数字信号处理器（digitalsignalprocessing，dsp）、专用集成电路（applicationspecificintegratedcircuit，asic）、可编程逻辑器件（programmable logic device，pld）或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件（complex programmable logic device，cpld），现场可编程逻辑门阵列（field-programmable gate array，fpga），通用阵列逻辑（generic array logic，gal）或其任意组合。
139.存储器1102作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的三维虚拟监控方法对应的程序指令/模块。处理器1101通过运行存储在存储器1102中的非暂态软件程序、指令以及模块，可以实现上述任一方法实施例中的三维虚拟监控方法。具体地，存储器1102可以包括易失性存储器（volatile memory，vm），例如随机存取存储器（random access memory， ram）；存储器1102也可以包括非易失性存储器（non-volatile memory，nvm），例如只读存储器（read-only memory， rom），快闪存储器（flash memory），硬盘（hard disk drive， hdd）或固态硬盘（solid-state drive， ssd）或其他非暂态固态存储器件；存储器902还可以包括上述种类的存储器的组合。
140.存储器1102可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器1102可选包括相对于处理器1101远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器1101。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其
组合。
141.一个或者多个模块存储在存储器1102中，当被一个或者多个处理器1101执行时，执行上述任意方法实施例中的三维虚拟监控方法，例如，执行以上描述的图6所示的各个步骤。
142.在本技术实施例中，监控设备1100还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，监控设备1100还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
143.本技术实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括程序代码的存储器，上述程序代码可由处理器执行以完成上述实施例中的三维虚拟监控方法。例如，该非易失性计算机可读存储介质可以是只读存储器（read-only memory，rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、只读光盘（compact disc read-only memory，cdrom）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
144.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一条或多条程序代码，该程序代码存储在非易失性计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从非易失性计算机可读存储介质读取该程序代码，处理器执行该程序代码，以完成上述实施例中提供的三维虚拟监控方法的方法步骤。
145.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来程序代码相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
146.通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，非易失性计算机可读取存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（read-only memory， rom）或随机存储记忆体（random access memory， ram）等。
147.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种三维虚拟监控系统，其特征在于，包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块、数据绑定模块，其中，模型构建模块，连接车间构建模块，用于构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，其中，所述工业模型包括设备模型；车间构建模块，连接模型构建模块和设备接入模块，用于创建所述物理车间对应的虚拟车间，以及响应于用户对所述虚拟车间和/或所述工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；设备接入模块，连接车间构建模块和数据绑定模块，用于获取设备数据，并对所述设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，所述接入设备列表包括接入所述三维虚拟监控系统的物理设备的名称；数据绑定模块，连接设备接入模块，用于基于所述虚拟模型列表与所述接入设备列表，建立所述设备模型与所述物理设备的关联关系，并将所述关联关系存储至所述车间配置参数中。2.根据权利要求1所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述工业设施包括车间建筑结构和工业设备；所述模型构建模块具体用于：基于建模工具构建每一工业设备和/或车间建筑结构对应的初始模型；对每一所述初始模型进行优化操作，以得到每一所述初始模型对应的工业模型；基于压缩算法对每一所述工业模型进行压缩，以导出每一工业模型对应的工业模型文件，其中，所述工业模型还包括车间模型。3.根据权利要求2所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述车间构建模块具体用于：在所述模型构建模块导出工业模型文件之后，基于所述工业模型文件生成导入模型列表；创建虚拟车间，并响应于用户通过所述导入模型列表向所述虚拟车间加载工业模型的操作，生成虚拟模型列表，以及调用工业模型文件的类型对应的加载器，对所述工业模型文件进行加载解析；基于浏览器中的三维引擎对所述工业模型进行渲染展示。4.根据权利要求3所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述车间构建模块还用于：响应于用户对所述虚拟车间和/或所述工业模型的自定义操作，生成车间配置参数；响应于用户对所述虚拟车间的预览操作，动态加载所述车间配置参数对应的工业模型，并基于所述车间配置参数调整所述工业模型的矩阵，以展示用户自定义的虚拟车间的设备布局。5.根据权利要求1所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述设备接入模块具体用于：获取设备数据；基于用户自定义的物模型对所述设备数据进行解析，得到解析结果，并将所述解析结果存储至设备数据库，以及生成接入设备列表，其中，所述物模型包括设备数据解析规则，所述接入设备列表还包括物理设备与设备数据的对应关系。
6.根据权利要求1所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述三维虚拟监控系统还包括数据展示配置模块；所述数据展示配置模块，连接所述数据绑定模块，用于配置设备数据展示方式，并基于所述车间配置参数对设备数据进行展示，其中，所述设备数据展示方式包括标签或动画。7.根据权利要求6所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述设备接入模块还用于建立物理设备与物模型的对应关系；所述数据展示配置模块具体用于：在所述数据绑定模块建立所述设备模型与所述物理设备的关联关系之后，基于用户选择的设备模型以及物理设备与物模型的对应关系，生成数据参数列表，其中，所述数据参数列表包括物理设备具备的数据名称；基于用户为选择的设备模型创建的标签，以及所述数据参数列表，建立物理设备与标签以及待展示数据的关联关系，并将所述关联关系存储至车间配置参数中；响应于用户对所述虚拟车间的预览操作，根据所述车间配置参数以及标签的设置参数展示标签。8.根据权利要求6所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述数据展示配置模块还用于：基于工业模型文件的动画序列生成动画列表，并确定用户在所述动画列表中选择的动画序列；将用户选择的动画序列与状态量数据的关联关系，存储至车间配置参数，其中，所述状态量数据包括物模型中的数据；根据后台定时任务，遍历所述车间配置参数中的动画序列与状态量数据的关联关系；根据所述关联关系中的状态量数据的数值，确定是否动画播放用户选择的设备模型。9.根据权利要求1-8任一项所述的三维虚拟监控系统，其特征在于，所述三维虚拟监控系统通过浏览器访问或运行。10.一种三维虚拟监控方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的三维虚拟监控系统，所述三维虚拟监控方法包括：基于用户的输入操作，创建虚拟车间；响应于用户对所述虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数；获取设备数据，并对所述设备数据进行解析，生成接入设备列表，其中，所述接入设备列表包括接入所述三维虚拟监控系统的物理设备的名称；基于所述虚拟模型列表与所述接入设备列表，建立所述设备模型与所述物理设备的关联关系，并将所述关联关系存储至所述车间配置参数中；基于用户配置的设备数据展示方式与所述车间配置参数对设备数据进行展示，以监控所述虚拟车间对应的物理车间。11.根据权利要求10所述的三维虚拟监控方法，其特征在于，所述三维虚拟监控方法还包括：基于用户配置的设备数据展示方式与所述车间配置参数对设备数据进行展示，以监控所述虚拟车间对应的物理车间。
12.一种监控设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求10或11所述的三维虚拟监控方法的步骤。

技术总结
本申请涉及自动化焊接技术领域，公开了一种三维虚拟监控系统与方法以及监控设备，该三维虚拟监控系统包括模型构建模块、车间构建模块、设备接入模块和数据绑定模块。通过模型构建模块构建物理车间中的每一工业设施对应的工业模型，车间构建模块响应于用户对物理车间对应的虚拟车间和/或工业模型的自定义操作，生成虚拟模型列表与车间配置参数，设备接入模块获取设备数据，生成接入设备列表，数据绑定模块基于虚拟模型列表与接入设备列表，建立设备模型与物理设备的关联关系，并将关联关系存储至车间配置参数中，本申请能够实现自定义虚拟车间的设备布局，从而更全面地获取物理车间的实时信息。的实时信息。的实时信息。


技术研发人员：龙锦帆 谭钢 梁振桂 毛帅文 林若微
受保护的技术使用者：深圳麦格米特电气股份有限公司
技术研发日：2023.08.11
技术公布日：2023/9/13