CN110362614B - 一种基于数据驱动的信息可视化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数据驱动的信息可视化系统，所述系统包括：触发模块，用于对可视化内容展示控制及可视化信息数据传递控制；管理模块，用于模块间的耦合，衔接触发模块及信息数据传递模块间的通信及调用；信息数据传递模块，用于管理由外界信息数据通信接口获取的信息数据在可视化系统中的传递；可视化逻辑模块，用于管理可视化内容层级关系、展示逻辑以及可视化内容播放；本发明的优点在于：在数字化/信息化技术上发展可视化技术，实现信息驱动的可视化。

Description

一种基于数据驱动的信息可视化系统
技术领域
本发明涉及制造业中的信息化技术、数据处理及可视化领域，更具体涉及一种基于数据驱动的信息可视化系统。
背景技术
随着制造业产业升级，智能制造相关关键技术的持续突破发展，各个制造企业为了提升其产品质量、制造效率及可靠性，开始大规模部署数字化、信息化技术。数字化、信息化技术的快速应用，带来了信息数据可视化反馈的技术需求。数字化、信息化的能力是改变传统人工参与过程，通过数据采集技术、计算机快速计算能力、算法分析能力显著改变生产流程，但这一过程是隐性的。在实际设计、生产过程中，由于技术能力的不足，很多关键环节还是需要技术人员、管理人员以及质量评估人员等的参与分析，这就需要在数字化/信息化技术上发展可视化技术，实现由实际到数字，由数字到分析，再由分析到反馈的完整闭环链路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术不能在数字化/信息化技术上发展可视化技术的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于数据驱动的信息可视化系统，所述系统包括：
触发模块，用于对可视化内容展示控制及可视化信息数据传递控制，接收由控制入口发送的触发信号，将该触发信号发送给管理模块；
管理模块，用于模块间的耦合，衔接触发模块及信息数据传递模块间的通信及调用，管理模块接收到触发信号以后发送数据请求给信息数据传递模块；
信息数据传递模块，用于管理由外界信息数据通信接口获取的信息数据在可视化系统中的传递，信息数据传递模块接收到数据请求以后获取触发信号对应的可视化数据名称，并将可视化数据名称返回给管理模块；
可视化逻辑模块，用于管理可视化内容层级关系、展示逻辑以及可视化内容播放，可视化逻辑模块从管理模块获取可视化数据名称，并且展示该可视化数据名称所对应的可视化信息。
优选的，所述可视化内容展示控制包括：对通过交互控制入口和/或场景控制入口和/或状态控制入口输入的内容的控制，所述交互控制入口为触发模块内部的特定交互输入的响应接口，且所述特定交互输入包括键盘输入、鼠标点击或者语音输入；所述场景控制入口，是系统在识别场景时自动调用的响应接口；所述状态控制入口，是在系统内部通过对数据、状态进行分析计算，控制可视化展示实时状态的系列接口。
优选的，可视化信息数据传递控制包括对请求部分的控制、对传递部分的控制以及对响应部分的控制，所述请求部分是针对可视化对象需要展示的可视化内容，按照可视化数据名称向管理模块发送请求；所述传递部分，是向管理模块发送请求及返回数据结果的传递；所述响应部分，是对管理模块返回的数据回调处理，并在对应可视化内容中展示。
优选的，所述外界信息数据通信接口指通过网络协议，以特定方式从数据库、制造现场PLC、传感器或工控机获取目标信息数据的接口。
优选的，所述特定方式为Socket传输、ftp共享传输、数据库共享传输或者Message消息服务传输中的任一种。
优选的，所述信息数据传递模块还用于信息数据缓存映射以及信息数据请求响应，所述数据信息数据缓存映射是将外界信息数据通信接口获取的信息数据解析为可视化系统可识别的变量数据，将可识别的变量数据映射到数据变量列表，并存储于字典类容器中，信息数据请求响应对管理模块发送的数据请求进行响应，并从所述字典类容器中获取管理模块所请求的数据信息返回给管理模块。
优选的，所述信息数据包括历史数据和实时数据，所述历史数据包括制造前端的设计和工艺数据，制造过程采集存储的生产数据，制造周期后端的运维数据；所述实时数据，是制造过程中实时采集获取的信息数据，包括生产设备运动数据、检测数据、状态信息数据以及环境数据。
优选的，所述可视化内容层级关系为可视化对象的父子关系。
优选的，所述展示逻辑规定可视化对象在可视化系统中的展示逻辑，所述可视化对象分为模型、界面、交互以及多媒体信息，所述展示逻辑规定界面展示根节点，模型、交互以及多媒体信息为界面的嵌套层。
优选的，所述可视化内容播放包括从信息数据传递模块获取数据及触发预定义播放路径。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明在数字化/信息化技术上发展可视化技术，实现信息驱动的可视化。由前端的外界信息数据通信接口采集信息数据，后端大数据分析，驱动实时的状态更新，从而取代传统的模拟过程，让人们可以掌握现实制造过程背后的数字化信息，给使用者传递直观信息，引导使用者进行操作，便于进行更准确的决策。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于数据驱动的信息可视化系统的系统架构图；
图2为本发明实施例提供的一种基于数据驱动的信息可视化系统的可视化信息数据传递控制流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于数据驱动的信息可视化系统的可视化内容层级关系的层级属性应用示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种基于数据驱动的信息可视化系统，所述系统包括：
触发模块，用于对可视化内容展示控制及可视化信息数据传递控制，接收由控制入口发送的触发信号，将该触发信号发送给管理模块；
所述可视化内容展示控制包括：对通过交互控制入口和/或场景控制入口和/或状态控制入口输入的内容的控制，所述交互控制入口为触发模块内部的特定交互输入的响应接口，且所述特定交互输入包括键盘输入、鼠标点击或者语音输入等；所述场景控制入口，是系统在识别场景时自动调用的响应接口，例如博物馆利用平板后置摄像头，在观看某一展品时通过图像识别技术识别物体，触发展品的属性信息数据在平板上显示。所述状态控制入口，是在系统内部通过对数据、状态进行分析计算，控制可视化展示实时状态的系列接口，例如在增强可视化环境中，需要对现实环境平面坐标进行实时计算，获取当前用户与放置于真实环境的虚拟可视化对象相互位置关系，刷新调整可视化对象位姿以符合模拟真实摆放物体的效果。需要注意的是，所述交互控制入口和场景控制入口是人机接口，状态控制入口是系统内部的控制入口，需要系统自适应控制。
如图2所示，可视化信息数据传递控制包括对请求部分的控制、对传递部分的控制以及对响应部分的控制，所述请求部分是针对可视化对象需要展示的可视化内容，按照可视化数据名称向管理模块发送请求；所述传递部分，是向管理模块发送请求及返回数据结果的传递过程；所述响应部分，是对管理模块返回的数据回调处理，并在对应可视化内容中展示。
管理模块，用于模块间的耦合，衔接触发模块及信息数据传递模块间的通信及调用，本实施例中，管理模块分别与触发模块、信息数据传递模块以及可视化逻辑模块连接，完成各模块之间的数据通信、传输以及数据调用，管理模块接收到触发信号以后发送数据请求给信息数据传递模块；
信息数据传递模块，用于管理由外界信息数据通信接口获取的信息数据在可视化系统中的传递，信息数据传递模块接收到数据请求以后获取触发信号对应的可视化数据名称，并将可视化数据名称返回给管理模块；
需要注意的是，本实施例中，所述信息数据包括历史数据和实时数据，所述历史数据包括制造前端的设计和工艺数据，制造过程采集存储的生产数据，制造周期后端的运维数据等；所述实时数据，是制造过程中实时采集获取的信息数据，包括生产设备运动数据、检测数据、状态信息数据以及环境数据等。
所述外界信息数据通信接口指通过网络协议，以特定方式从数据库、制造现场PLC、传感器或工控机获取目标信息数据的接口。其中，所述特定方式为Socket传输、ftp共享传输、数据库共享传输或者Message消息服务传输中的任一种。
可视化逻辑模块，用于管理可视化内容层级关系、展示逻辑以及可视化内容播放，可视化逻辑模块从管理模块获取可视化数据名称，并且展示该可视化数据名称所对应的可视化信息。
所述可视化内容层级关系为可视化对象的父子关系。例如机加工零部件的加工工艺信息展示，应符合减材加工过程，由原材料逐层展示为成型零部件；而装配过程，则是由零部件逐层级组合为完整装配件。本发明的可视化对象的父子关系通过给每一个可视化对象添加层级属性的形式实现，如图3所示，共有四级层级属性，其中可视化对象_01包含层级属性_0和层级属性_3，可视化对象_02包含层级属性_0，可视化对象_03包含层级属性_1和层级属性_2，当需要展示层级属性_1或层级属性_2时，仅可视化对象_03可见，其他均处于隐藏状态。通过对层级关系管理，可以方便实现对于现有或未来可能添加的可视化对象统一管理。
所述展示逻辑规定可视化对象在可视化系统中的展示逻辑，所述可视化对象分为模型、界面、交互以及多媒体信息，所述展示逻辑规定界面展示根节点，模型、交互以及多媒体信息为界面的嵌套层。交互为可调用工具，多媒体信息与模型在可视化系统内部为互斥类对象，不可在同一界面中同时展示。
所述可视化内容播放包括从信息数据传递模块获取数据及触发预定义播放路径。所述从信息数据传递模块获取数据，包括获取模型、多媒体信息等，添加到特定界面位置进行播放。例如：可视化中的检测信息检测，可视化内容播放依靠实时检测并采集到的数据进行动态更新实现。所述触发预定义播放路径，指预先定义可视化的播放内容，通过接口进行触发。例如：模型装配工艺动画，均为预定义设置，仅需一个触发信号控制其播放。
具体的，所述信息数据传递模块还用于信息数据缓存映射以及信息数据请求响应，所述数据信息数据缓存映射是将外界信息数据通信接口获取的Json字符串数据解析为可视化系统可识别的变量数据，将可识别的变量数据映射到数据变量列表，并存储于字典类容器中，信息数据请求响应对管理模块发送的数据请求进行响应，并从所述字典类容器中获取管理模块所请求的数据信息返回给管理模块。
本发明的触发流程为：外界信号传递给触发模块，触发模块接收到该信号以后传递给视图内容触发器，视图内容触发器获取该信号表征的必要的参数信息，包括可视化对象名称、响应模块标的、数据需求等，将这些参数信息传递给管理模块，管理模块调用对应处理办法，发送数据请求给信息数据传递模块，信息数据传递模块根据数据请求获取所传递的信号对应的可视化数据名称，根据名称索引模块实例化对象，将该实例化对象传递给可视化逻辑模块，可视化逻辑模块调用可视化逻辑模块中的响应方法并依据此方法进行可视化展示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于数据驱动的信息可视化系统，其特征在于，所述系统包括：
触发模块，用于对可视化内容展示控制及可视化信息数据传递控制，接收由控制入口发送的触发信号，将该触发信号发送给管理模块；
管理模块，用于模块间的耦合，衔接触发模块及信息数据传递模块间的通信及调用，管理模块接收到触发信号以后发送数据请求给信息数据传递模块；
信息数据传递模块，用于管理由外界信息数据通信接口获取的信息数据在可视化系统中的传递，信息数据传递模块接收到数据请求以后获取触发信号对应的可视化数据名称，并将可视化数据名称返回给管理模块；
可视化逻辑模块，用于管理可视化内容层级关系、展示逻辑以及可视化内容播放，可视化逻辑模块从管理模块获取可视化数据名称，并且展示该可视化数据名称所对应的可视化信息；
可视化信息数据传递控制包括对请求部分的控制、对传递部分的控制以及对响应部分的控制，所述请求部分是针对可视化对象需要展示的可视化内容，按照可视化数据名称向管理模块发送请求；所述传递部分，是向管理模块发送请求及返回数据结果的传递；所述响应部分，是对管理模块返回的数据回调处理，并在对应可视化内容中展示；
所述信息数据传递模块还用于信息数据缓存映射以及信息数据请求响应，所述数据信息数据缓存映射是将外界信息数据通信接口获取的信息数据解析为可视化系统可识别的变量数据，将可识别的变量数据映射到数据变量列表，并存储于字典类容器中，信息数据请求响应对管理模块发送的数据请求进行响应，并从所述字典类容器中获取管理模块所请求的数据信息返回给管理模块；
所述可视化内容层级关系为可视化对象的父子关系；所述展示逻辑规定可视化对象在可视化系统中的展示逻辑，所述可视化对象分为模型、界面、交互以及多媒体信息，所述展示逻辑规定界面展示根节点，模型、交互以及多媒体信息为界面的嵌套层；所述可视化内容播放包括从信息数据传递模块获取数据及触发预定义播放路径。
2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的信息可视化系统，其特征在于，所述可视化内容展示控制包括：对通过交互控制入口和/或场景控制入口和/或状态控制入口输入的内容的控制，所述交互控制入口为触发模块内部的特定交互输入的响应接口，且所述特定交互输入包括键盘输入、鼠标点击或者语音输入；所述场景控制入口，是系统在识别场景时自动调用的响应接口；所述状态控制入口，是在系统内部通过对数据、状态进行分析计算，控制可视化展示实时状态的系列接口。
3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的信息可视化系统，其特征在于，所述外界信息数据通信接口指通过网络协议，以特定方式从数据库、制造现场PLC、传感器或工控机获取目标信息数据的接口。
4.根据权利要求3所述的基于数据驱动的信息可视化系统，其特征在于，所述特定方式为Socket传输、ftp共享传输、数据库共享传输或者Message消息服务传输中的任一种。
5.根据权利要求1所述的基于数据驱动的信息可视化系统，其特征在于，所述信息数据包括历史数据和实时数据，所述历史数据包括制造前端的设计和工艺数据，制造过程采集存储的生产数据，制造周期后端的运维数据；所述实时数据，是制造过程中实时采集获取的信息数据，包括生产设备运动数据、检测数据、状态信息数据以及环境数据。
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