CN107292955A - 一种工业装备运行健康状态的展示方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种工业装备运行健康状态的展示方法及系统，该方法包括：获取待展示工业装备的配置文件，配置文件包括工业装备对应三维模型的加载信息、三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；根据配置文件将三维模型加载到展示场景中，将各组件的初始健康状态信息在三维模型中进行健康状态展示，将基本属性信息在三维模型中进行展示；通过socket方式获取待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；根据实时健康状态信息更新组件在三维模型中的健康状态展示，将运行动态数据在三维模型中进行展示，实现对工业装备各组件的健康状态和相关信息展示。

Description

一种工业装备运行健康状态的展示方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种工业装备运行健康状态的展示方法及系统。

背景技术

“中国制造2025”规划的推出为装备制造业带来了新的发展机遇，将制造业从单纯的产品生产向提供装备全生命周期健康管理与系统解决方案等高端服务延伸，实现制造与服务的协同发展。工业装备的组件种类、数量多，且具有不同的维护经费、使用寿命、能耗等属性，组件之间关联关系复杂且相互影响。三维可视化技术可以动态、全方位、多角度展示工业装备运维状态及装备的全生命周期演化仿真结果，对制造过程智能监测与提供决策支持有重要意义。

在实现本发明过程中，发明人发现现有的工业装备三维模型的展示方法主要包括以下几种实现方式：第一、展示装备的静态信息(如名称，维修记录等)的工业装备三维可视化系统，可以直观形象地展示装备的整体结构与静态信息，常用于培训、教育等目的；第二、展示装备的动态信息(如运行时压力、电流值等)，但通常只有专家才能依据这些具体的数值判断装备的工况。这些三维可视化系统一般不包含与其他模块进行通信的功能。而且，目前的工业装备组件种类和数量多，三维模型外观与运行的工况都很复杂。因此，如何快速、高效地实现渲染、展示工业装备各组件的健康状态对工业装备的全生命周期健康管理具有重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种工业装备运行健康状态的展示方法及系统，能够对待展示工业装备中各个组件的健康状态在对应的三维模型中进行展示。

本发明的一个方面，提供了一种工业装备运行健康状态的展示方法，包括：

基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；

根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；

根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

其中，所述方法还包括：

根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息；

根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

其中，所述根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，包括：

根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称构建对应的模型树，根据各组件对应的初始健康状态信息依次对所述模型树中的各组件节点进行健康状态展示。

其中，所述通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，包括：

当所述待展示工业装备中某一组件的组件状态信息发生更新时，通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息。

其中，所述方法还包括：

根据健康状态的不同，采用不同的展示方式在所述三维模型中进行健康状态区别展示。

其中，所述方法还包括：

基于预设的第二交互信息格式获取用户操作指令，根据用户操作指令中的操作参数执行对三维模型的展示操作。

其中，所述方法还包括：

若监测到用户对所述三维模型中某一组件的指定触发操作，或用户在指定接口输入所述三维模型中某一组件的组件名称，则在所述三维模型中对所述组件进行高亮显示，或在所述三维模型中对所述组件进行颜色或图像标记。

本发明的另一个方面，提供了一种工业装备运行健康状态的展示系统，包括：

通信单元，用于基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；

实时展示单元，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

所述通信单元，还用于通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；

所述实时展示单元，还用于根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

其中，所述通信单元，还用于根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息；

所述系统还包括：

仿真回放单元，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

此外，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。

本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示方法及系统，能够对待展示工业装备中各个组件的基本属性信息进行三维展示的同时，实现对各个组件的运行动态数据和实时健康状态信息的展示，对工业装备的全生命周期健康管理具有重要指导意义。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的一种工业装备运行健康状态的展示方法的流程图；

图2为本发明实施例中的工业装备运行健康状态的展示方法中实现用户交互的具体流程图；

图3为本发明实施例的一种工业装备运行健康状态的展示系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的另一种工业装备运行健康状态的展示系统的结构示意图；

图5为本发明实施例的工业装备运行健康状态的展示系统的原理框图；

图6为本发明另一实施例的工业装备运行健康状态的展示系统的原理框图；

图7为本发明实施例的计算机设备的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1示意性示出了本发明一个实施例的工业装备运行健康状态的展示方法的流程图。参照图1，本发明实施例的工业装备运行健康状态的展示方法具体包括以下步骤：

S11、基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息。

S12、根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示。本实施例中，具体可以根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称构建对应的模型树，根据各组件对应的初始健康状态信息依次对所述模型树中的各组件节点进行健康状态展示。

本发明实施例中，可根据健康状态的不同，采用不同的展示方式在所述三维模型中进行健康状态区别展示。具体的可以通过不同颜色、闪烁的方式表示工业装备组件的不同的健康状态。此外，还可通过其他具体标识作用的展示方式实现对工业装备组件的不同健康状态的区别展示，本发明对此不作具体限定。

S13、通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据。其中，所述的通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，具体包括：当所述待展示工业装备中某一组件的组件状态信息发生更新时，通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息。

S14、根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示方法，能够对待展示工业装备中各个组件的基本属性信息进行三维展示的同时，实现对各个组件的运行动态数据和实时健康状态信息的展示，对工业装备的全生命周期健康管理具有重要指导意义。

在一个具体实施例中，服务器端发送启动命令，启动工业装备运行健康状态的展示。其中，工业装备运行健康状态的展示系统基于Unity3d开发，使用C#中的函数(Environment.GetCommandLineArgs())获取命令行参数，即配置文件的名称和地址。

用.Net中的WebClient类将配置文件下载到本地。配置文件必须放在局域网内服务器的共享目录下。

解析json格式的配置文件。

用LitJson函数库解析json格式的配置文件。将json格式的配置文件的内容读入jsonString字符串，用JsonMapper类将字符串转化为json对象。配置文件中所有数据都存入json对象中。

动态加载三位模型到本地

从json对象中读取工业装备模型的名称与地址。用Unity3dAPI的WWW类将服务器端的三维模型加载到本地，从缓存中找到WWW对象，将三维模型转换为实例对象。

根据配置文件，渲染每个模型的状态

状态渲染：用不同颜色表示装备组件的五种健康状态，使健康状态为“差”的组件闪烁告警。

从json对象中读取一个组件名称、健康状态值及动态、静态属性。工业装备三维模型的实例对象相当于一棵树，其中的每个组件相当于树中的节点。遍历树中的每个节点，找到名称为当前组件名的组件，将其材质颜色设置为预定义的状态色，例如：绿色表示优，蓝色表示良，橙色表示中，闪烁表示差，灰色表示故障等。如果当前健康状态为“差”，设置组件模型材质颜色为每隔五帧设为红色，其他帧为黄色，得到闪烁的结果。

依次从json对象中读取所有组件名及状态，按照以上方式渲染每个组件的状态。

此外，本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示方法，还可以基于Socket通信方式接收从服务器端发送过来的组件名称和组件状态。当组件的健康状态发生变化时，服务器将组件名、新状态和相关属性通过socket发送过来。具体可通过遍历实例对象模型树，找到相应名字的组件节点，将其材质颜色设置为预定义的状态颜色。

在本发明的一个可选实施例中，所述方法还包括从时间维度上动态展示指定时间(包括历史或未来的预测)的工业装备运维状态或演化仿真状态的步骤。具体实现流程如下所示：

根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息。其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示。

在一个具体示例中，当用户通过在展示界面上的拖动时间轴滑块到某个时间点，仿真回放单元将这个时间值发送到服务器端，服务器端查询装备信息数据库生成指定时刻的装备状态文件，以回放某一时刻的演化仿真结果，如从现在开始一年后装备的状态，五年后的装备状态等。具体通过依据装备状态文件渲染装备组件模型实现对工业装备过去和对将来的预测的状态信息的展示。其中，组件健康状态信息和运行动态数据来自于预先配置的工业装备运维演化仿真系统。装备的监控信息或运维仿真的数据都存储在服务器的数据库中。如果需要快速浏览装备及组件在一段时间内的状态变化过程或任一时刻的状态，可通过状态渲染(基于装备状态文件)模块来实现。展示界面有一个时间轴滑块，该滑块下方有时间刻度标明时间点。用户需要查看某时刻的装备状态只需拖到时间轴上的滑块到该时间点，滑块所在的位置值将发送给服务器端。服务器端生成这一时刻的装备状态文件，并发送到本系统的指定共享文件夹。获取和解析该装备状态文件并渲染装备及组件状态。

当本系统和装备运维演化仿真系统一起使用时，装备组件状态信息由装备运维演化仿真系统提供。装备运维演化仿真系统会对装备一段时间(如10年)的状态进行仿真，并把这些状态存在数据库中。当本系统请求某个时刻的数据，如这10年内的某个时刻的数据，装备运维演化仿真系统服务器查询装备信息数据库以生成指定时刻的装备状态文件，并基于smb协议将该装备状态文件发送给仿真回放单元。

其中，装备运维演化仿真系统具体是根据一些历史数据以及这些历史数据的变化规律进行推演得到的。本发明技术方案只负责展示装备运维演化仿真系统的推演的结果。

实际应用中，工业装备运行健康状态的展示方法，可用于动态、全方位、多角度展示工业装备的健康状态。本方法可用于展示由于工作环境恶劣或体积庞大不利于观察的装备、由于遮挡难以看到的内部组件状态变化过程。本方法会用标签的形式展现装备组件的静态和动态信息。通过记录过去的状态信息或演化仿真提供的信息，本发明还可展现工业装备过去和对将来的预测的状态信息。

本发明实施例中，还包括基于预设的第二交互信息格式获取用户操作指令，根据用户操作指令中的操作参数执行对三维模型的展示操作。其中，若监测到用户对所述三维模型中某一组件的指定触发操作，或用户在指定接口输入所述三维模型中某一组件的组件名称，则在所述三维模型中对所述组件进行高亮显示，或在所述三维模型中对所述组件进行颜色或图像标记。

如2所示，根据服务器端发送过来的交互指令对模型进行移动、缩放、旋转、展开、高亮显示指定的组件并用标签显示该组件的详细信息、还原，以多角度、全方位观察三维模型。如果超过20秒没有交互指令，三维模型将自动旋转。

为了使得本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的方法，具有良好的用户接口，本实施例中预先为通信接口定义了不同的交互信息格式，以定义交互命令和信息的功能，从而使本系统能够灵活地与其他系统进行协调工作。

在一个具体实施例中，这些信息主要包括：启动命令、三维模型与配置文件、实时组件状态信息，反馈用户选择的时间值。为了使本系统能够具有良好用户接口，将这些交互命令和信息的功能与格式定义如下：

1、启动命令

启动指令是外部服务器发送给本系统，用于启动本系统的指令。启动命令格式如下：

IndustrlEquipVisualization

usrName:passwd@192.168.0.29/shareDir/EquipConfig.json

其中IndustrlEquipVisualization是本系统的可执行文件名，usrName:passwd@192.168.0.29/shareDir/EquipConfig.json是配置文件的绝对路径，服务器的ip为192.168.0.29，服务器的用户名为usrName，密码为passwd，服务器端的共享目录名为shareDir，EquipConfig.json是配置文件的名称。

2、交互指令

交互指令是外部服务器用来与本系统进行交互的命令，主要包括旋转指令、缩放指令、移动指令、展开指令、还原指令。其中旋转指令、缩放指令、移动指令分别用于旋转、缩放、移动工业装备模型，方便用户多角度全方位观察工业装备模型；展开指令用于增大工业装备各组件之间的距离，展示工业装备内部结构；还原指令是将工业装备三维模型还原成初始状态。具体格式如下：

旋转指令：101：a(沿x轴顺时针方向旋转a度)，102：a(沿y轴顺时针方向旋转a度)，

103：a(沿z轴顺时针方向旋转a度)，a∈[-360,360]

缩放指令：104：a(缩小a倍)

移动指令：105：a(沿x轴方向移动a米)，106：a(沿y轴方向移动a米)

展开指令：107

显示指定模型信息指令：108：“组件名”，“健康状态”，“其他动态属性”

还原指令：109

3、三维模型

.FBX，.dae(Collada),.3DS,.dxfand.obj格式的工业装备模型

4、配置文件：

配置文件采用json格式，主要包含工业装备三维模型的远程地址，当前时间及模型的组件结构，组件名称、健康状态和属性信息。

整个工业装备模型的名称(rootModelName)为Engine，模型的位置(location)为”usrName:passwd@192.168.0.29/shareDir/”，当前时间(timeStamp)为“2016-01-01”，statusList是一个数组，其中包含很多对象，每个对象表示工业装备的一个组件。每个组件具有name(名称)，status(状态),start(开始使用时间),mtbf(平均故障间隔时间)等属性，还可根据具体需求增加更多属性。

5、实时组件状态信息：

工业装备运行过程中状态会发生变化，为了实时展示工业装备的健康状态，服务器端在组件状态发生变化时将组件名称、新状态、属性等信息发送给本系统。格式为：100：“组件名”，“健康状态”，“其他动态属性”。其中健康状态--优、良、中、差、故障分别用5、4、3、2、1表示。

6、反馈用户选择的时间值

进行仿真回放时，用户可拖动滑块选择需要查看的某个时刻的工业装备健康状态。时间值的格式为****-**-**，如2010-01-01

7、装备状态文件

格式与配置文件相同。

本实施例中，旋转、移动、缩放操作是通过改变工业装备三维模型的transform中对应数值实现。展开是固定模型树中每个组件模型的中心位置，但等比缩小组件模型，达到增大组件间的距离的目的，从而实现展开模型的效果。显示组件详细信息并高亮显示组件模型是依据组件名查找模型树，找到对应的组件模型后，对其加高亮特效，同时在其周围添加标签并将详细信息写入标签。还原是通过删除原有模型，重新加载模型实现。自动旋转三维模型是通过不断增加三维模型transform绕y轴的旋转值实现。

本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示方法，具有通信功能，定义了标准的接口数据格式，远程动态加载存于服务器端的工业装备模型、配置文件、装备状态而不是将三维模型等信息固化在程序中，有利于灵活地与不同系统协同工作，提高了系统的可扩展性；提出了新的数据可视化方式：展开指令可增大工业装备各组件之间的距离，展示工业装备内部结构；用不同颜色表示工业装备组件的健康状态，闪烁的方式表示出现故障的工业装备组件，有利于用户及时发现即将出现故障的工业装备组件；从时间维度上动态展示指定时间(以前或未来的预测)的工业装备运维状态或演化仿真状态；可同时展现工业装备组件的静态和动态健康信息。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

图3示意性示出了本发明一个实施例的工业装备运行健康状态的展示系统的结构示意图。参照图3，本发明实施例的工业装备运行健康状态的展示系统具体包括通信单元301以及实时展示单元302，其中，通信单元301，用于基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；实时展示单元302，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；所述通信单元301，还用于通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；所述实时展示单元302，还用于根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

在本发明的一个可选实施例中，所述通信单元301，还用于根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息；

如图4所示，所述系统还包括仿真回放单元303，所述的仿真回放单元303，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

工业装备运行健康状态的展示系统初始化时从服务器端接收工业装备三维模型和配置文件。配置文件包含了装备及组件模型名称、结构和各组件的基本静态信息。本发明包括通信单元、实时展示单元和仿真回放单元，如图4所示。

通信单元主要负责与外部系统进行信息交互，如接收启动命令、旋转缩放等指令、三维模型与配置文件、实时组件状态信息，反馈用户选择的时间值等。本单元定义了交互信息格式，从而使本系统可以灵活地与其他系统一起协同工作。

图5为本发明实施例的工业装备运行健康状态的展示系统的原理框图。参照图5，本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示系统，需要从装备智能监测系统或者装备运维演化仿真系统获取装备组件的状态信息。当该系统和装备智能监测系统一起工作时，主要是通过socket方式实时获取组件状态信息(即实时展示单元的工作)；当该系统和装备运维演化仿真系统一起工作时，它将用户指定的时间点发送给装备运维演化仿真系统，装备运维演化仿真系统会将那个时刻的装备状态反馈过来，三维可视化子系统负责显示这些组件状态(这是仿真回放单元的功能)。图6为本发明另一实施例的工业装备运行健康状态的展示系统的原理框图.参照图6，实时展示单元与仿真回放单元的差异如图6所示，实时展示单元采用的socket方式实时获取组件状态信息，仿真回放单元基于smb协议得到装备状态文件从而获取指定时间点的装备状态。

实时展示单元构建好三维场景后接收服务器端用socket发送的装备组件名、健康状态(优、良、中、差、故障)等信息，用不同的颜色实时展现装备组件的健康状态，例如：绿色表示优，蓝色表示良，橙色表示中，闪烁表示差，灰色表示故障等。组件健康状态信息和运行动态数据来自于工业装备数据采集分析服务器。

仿真回放单元用于回放某一时刻的演化仿真结果，如从现在开始一年后装备的状态，五年后的装备状态等。用户可拖动时间轴滑块到某个时间点，仿真回放单元将这个时间值发送到服务器端，服务器端查询装备信息数据库生成指定时刻的装备状态文件，将该文件发送给仿真回放单元。仿真回放单元依据装备状态文件渲染装备组件模型。组件健康状态信息和运行动态数据来自于工业装备运维演化仿真系统。

其中，通信单元的功能是与外部系统进行信息交互。在一个具体实施例中，这些信息主要包括：启动命令、三维模型与配置文件、实时组件状态信息，反馈用户选择的时间值。

对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例提供的工业装备运行健康状态的展示方法及系统，能够对待展示工业装备中各个组件的基本属性信息进行三维展示的同时，实现对各个组件的运行动态数据和实时健康状态信息的展示，对工业装备的全生命周期健康管理具有重要指导意义。

此外，如图7所示，本发明另一实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序，所述处理器502执行所述计算机程序时实现上述各个工业装备运行健康状态的展示方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S11、基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；S12、根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；S13、通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；S14、根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。或者，所述处理器502执行所述计算机程序时实现上述各工业装备运行健康状态的展示系统实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示的通信单元301以及实时展示单元302。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述工业装备运行健康状态的展示系统中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成通信单元301以及实时展示单元302，各模块具体功能如下：通信单元301，用于基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；实时展示单元302，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；所述通信单元301，还用于通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；所述实时展示单元302，还用于根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图7仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器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，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工业装备运行健康状态的展示方法，其特征在于，包括:

基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；

根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；

根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息；

根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，包括：

根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称构建对应的模型树，根据各组件对应的初始健康状态信息依次对所述模型树中的各组件节点进行健康状态展示。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，包括：

当所述待展示工业装备中某一组件的组件状态信息发生更新时，通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据健康状态的不同，采用不同的展示方式在所述三维模型中进行健康状态区别展示。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于预设的第二交互信息格式获取用户操作指令，根据用户操作指令中的操作参数执行对三维模型的展示操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若监测到用户对所述三维模型中某一组件的指定触发操作，或用户在指定接口输入所述三维模型中某一组件的组件名称，则在所述三维模型中对所述组件进行高亮显示，或在所述三维模型中对所述组件进行颜色或图像标记。

8.一种工业装备运行健康状态的展示系统，其特征在于，包括：

通信单元，用于基于预设的第一交互信息格式获取待展示工业装备的配置文件，所述配置文件包括所述待展示工业装备对应三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、初始健康状态信息和基本属性信息；

实时展示单元，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，以及根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的初始健康状态信息在所述三维模型中进行健康状态展示，并将所述基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

所述通信单元，还用于通过socket方式获取所述待展示工业装备中各个组件的组件状态信息，所述组件状态信息包括组件名称、实时健康状态信息和运行动态数据；

所述实时展示单元，还用于根据所述组件状态信息中的组件名称查找所述组件在所述三维模型中的位置，以及根据所述实时健康状态信息更新所述组件在所述三维模型中的健康状态展示，并将所述运行动态数据在所述三维模型中进行展示。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通信单元，还用于根据用户指定的时间点，获取与所述时间点对应的装备状态文件，所述装备状态文件包括所述三维模型的加载信息、所述三维模型所包含组件的组件结构、组件名称、基本属性信息以及所述待展示工业装备中各个组件在所述时间点的瞬时健康状态信息；

所述系统还包括：

仿真回放单元，用于根据所述加载信息将所述三维模型加载到展示场景中，并根据所述三维模型所包含组件的组件结构和组件名称将各组件对应的瞬时健康状态信息和基本属性信息在所述三维模型中进行展示；

其中，所述瞬时健康状态信息从历史组件状态信息或由所述历史组件状态信息预估的预测组件状态信息中提取。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。