CN112836157A - 一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法 - Google Patents

一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法 Download PDF

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张彩霞
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Abstract

本发明公开了一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，该方法包括：构建分布式四域计算服务架构，其中包括计算服务域、物理域、虚拟交互域、用户域；构建计算服务域，实现细节算法部署，使用数字孪生对服务接口进行归一整合，满足物理域中设备计算请求。本发明能够使用户通过不同的访问终端访问虚拟交互域中的可视化场景，有效快速的查看车间真实情况，计算服务域实现车间数据计算功能，从而做到满足物理域中不同种类,多学科的请求计算。

Description

一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互 分析实现方法
技术领域
本发明属于生产车间智能计算、虚拟现实领域及数字孪生领域，特别涉及一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法。
背景技术
针对离散制造车间面临加工产品多样、数据服务计算实时性要求高、制造设备多导致难以实时反馈补偿问题。对于通常数据孪生架构，单体应用模式可能无法面对海量的数据请求，无法满足高可用高性能高并发指标。再之前的工业可视化渲染，通常只允许一个操作人员登陆并进行操作，无法面对多用户同时访问的需求因此在这基础上发展了一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，通过对信息的分层、计算资源的下放，做到减少计算负载的作用，使用户在不同访问终端拥有各自的独立交互。
发明内容
本发明，针对现有技术上的不足，提出一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，建立基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构，将生产涉及到的算法部署在服务架构中，建立多终端虚拟交互方案，并将构建出的工厂生产可视化环境应用其中。
针对现有问题，本发明采用的技术方案包括：
一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：构建基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构；
步骤(2)：将工业生产所需算法部署再四域计算服务架构中；
步骤(3)：应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境，建立多终端虚拟交互方案。
进一步地，所述的步骤(1)包括：
构建分布式四域计算服务架构。他由四个不同的域组成，分别是物理域、计算服务域、虚拟交互域和用户域。物理域中分为物理设备层和转发终端层。计算服务域部署有基于容器编排系统的分布式计算服务架构，是整个分布式架构的核心。内部部署有各个计算服务的实现细节，并使用数字孪生对服务接口进行归一整合，是满足物理域中设备计算请求的高可用高性能指标的重要环节。虚拟交互域通过部署渲染引擎对生产线整合传递上来的数据及模型对进行渲染。用户域将从移动端、桌面端、PDA进行最终的观测与控制。
进一步地，所述的步骤(2)包括：
计算服务域部署有多个数字孪生服务应用程序S，它三部分组成：服务暴露、服务接口、主处理程序Snm组成。主处理程序Snm为数字孪生服务算法，针对不同学科，不同对象的数字孪生模型，可由不同IDE创建。数字孪生服务方法具体由IDE编写的算法模块进行实现。从而做到满足不同种类,多学科的请求计算。服务暴露是数字孪生服务应用程序S在计算服务域中拥有被其他层发现的能力，使用Apache Dubbo框架进行实现拥有面向接口的远程方法调用，服务自动注册和发现能力。服务接口用于与其他模块通信。
进一步地，所述的步骤(3)包括：
应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境。用户域中的各个访问终端首先与配对服务器连接，配对服务器负责将所有请求程序重新指定到各自信令和Web服务器，以便在访问终端与可视化渲染引擎构建对等网络连接。访问终端和可视化渲染引擎之间的连接建立后，像素流送插件便会直接开始将媒体流送到浏览器。访问终端上用户的输入信息，由播放器页面的JavaScript环境直接发送回可视化渲染引擎中可视化渲染引擎渲染出的实时工厂设备场景也会随像素流推送给访问终端，实现用户实时观测工厂设备状况及指令操作。
附图说明
图1为基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构。
图2为分布式计算服务域信息连接。
图3为多终端虚拟交互方案。
图4用户在客户端上观测工厂状况。
图5用户在移动端上观测工厂状况。
具体实施方式
下面结合图示进一步详细描述本发明。
一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，，包括以下步骤：
步骤(1)：构建基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构；
步骤(2)：将工业生产所需算法部署再四域计算服务架构中；
步骤(3)：应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境，建立多终端虚拟交互方案。
具体地，所述的步骤(1)包括：
构建分布式四域计算服务架构。他由四个不同的域组成，分别是物理域、计算服务域、虚拟交互域和用户域。物理域中分为物理设备层和转发终端层。计算服务域部署有基于容器编排系统的分布式计算服务架构，是整个分布式架构的核心。内部部署有各个计算服务的实现细节，并使用数字孪生对服务接口进行归一整合，是满足物理域中设备计算请求的高可用高性能指标的重要环节。虚拟交互域通过部署渲染引擎对生产线整合传递上来的数据及模型对进行渲染。用户域将从移动端、桌面端、PDA进行最终的观测与控制。
具体地，所述的步骤(2)包括：
计算服务域部署有多个数字孪生服务应用程序S，它三部分组成：服务暴露、服务接口、主处理程序Snm组成。主处理程序Snm为数字孪生服务算法，针对不同学科，不同对象的数字孪生模型，可由不同IDE创建。数字孪生服务方法具体由IDE编写的算法模块进行实现。从而做到满足不同种类,多学科的请求计算。服务暴露是数字孪生服务应用程序S在计算服务域中拥有被其他层发现的能力，使用Apache Dubbo框架进行实现拥有面向接口的远程方法调用，服务自动注册和发现能力。服务接口用于与其他模块通信。
具体地，所述的步骤(3)包括：
应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境。用户域中的各个访问终端首先与配对服务器连接，配对服务器负责将所有请求程序重新指定到各自信令和Web服务器，以便在访问终端与可视化渲染引擎构建对等网络连接。访问终端和可视化渲染引擎之间的连接建立后，像素流送插件便会直接开始将媒体流送到浏览器。访问终端上用户的输入信息，由播放器页面的JavaScript环境直接发送回可视化渲染引擎中可视化渲染引擎渲染出的实时工厂设备场景也会随像素流推送给访问终端，实现用户实时观测工厂设备状况及指令操作。
综上，本发明方法主要提出一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，建立基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构，将生产涉及到的算法部署在服务架构中，实现生产制造车间生产过程的实时计算建立多终端虚拟交互方案，并将构建出的工厂生产可视化环境应用其中，能够直观有效的将车间运行过程中的设备信息状态及计算分析结果进行展示。
本发明并不局限于上述的具体实施方式，本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本技术领域人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受所描述的具体实施方式的限制。

Claims (4)

1.一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：提出基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构；
步骤(2)：将工业生产所需算法部署在四域计算服务架构中；
步骤(3)：应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境，建立多终端虚拟交互方案。
2.如权利要求1所述的一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，其特征在于，所述的步骤(1)包括：
构建分布式四域计算服务架构，由四个不同的域组成，分别是物理域、计算服务域、虚拟交互域和用户域；物理域中分为物理设备层和转发终端层；计算服务域部署有基于容器编排系统的分布式计算服务架构，是整个分布式架构的核心；内部部署有各个计算服务的实现细节，并使用数字孪生对服务接口进行归一整合，是满足物理域中设备计算请求的高可用高性能指标的重要环节；虚拟交互域通过部署渲染引擎对生产线整合传递上来的数据及模型对进行渲染；用户域将从移动端、桌面端、PDA进行最终的观测与控制。
3.如权利要求1所述的一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，其特征在于，所述的步骤(2)包括：
计算服务域部署有多个数字孪生服务应用程序S，它三部分组成：服务暴露、服务接口、主处理程序Snm组成；主处理程序Snm为数字孪生服务算法，针对不同学科，不同对象的数字孪生模型，由不同IDE创建；数字孪生服务方法具体由IDE编写的算法模块进行实现；从而做到满足不同种类,多学科的请求计算；服务暴露是数字孪生服务应用程序S在计算服务域中拥有被其他层发现的能力，使用Apache Dubbo框架进行实现拥有面向接口的远程方法调用，服务自动注册和发现能力；服务接口用于与其他模块通信。
4.如权利要求1所述的一种基于容器编排系统的分布式四域计算服务架构实时交互分析实现方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括：
应用可视化渲染引擎构建实际工厂生产环境；用户域中的各个访问终端首先与配对服务器连接，配对服务器负责将所有请求程序重新指定到各自信令和Web服务器，以便在访问终端与可视化渲染引擎构建对等网络连接；访问终端和可视化渲染引擎之间的连接建立后，像素流送插件便会直接开始将媒体流送到浏览器；访问终端上用户的输入信息，由播放器页面的JavaScript环境直接发送回可视化渲染引擎中可视化渲染引擎渲染出的实时工厂设备场景也会随像素流推送给访问终端，实现用户实时观测工厂设备状况及指令操作。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111208759A (zh) * 2019-12-30 2020-05-29 中国矿业大学(北京) 矿井无人化综采工作面数字孪生智能监控系统
CN111210359A (zh) * 2019-12-30 2020-05-29 中国矿业大学(北京) 面向智能矿山场景的数字孪生演化机理及方法

Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
陈志鼎;梅李萍;: "基于数字孪生技术的水轮机虚实交互系统设计", 水电能源科学, no. 09, 15 September 2020 (2020-09-15), pages 173 - 176 *

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