【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及料場管理的，尤其涉及一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在數(shù)字孿生、元宇宙及人工智能等前沿領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，工業(yè)制造與工程管理領(lǐng)域正經(jīng)歷著前所未有的變革。料場作為工業(yè)制造和物流的重要環(huán)節(jié)，其管理效率和安全性對于企業(yè)的整體運(yùn)營至關(guān)重要。
2、在煤炭、礦石等散裝物料處理領(lǐng)域，圓形料場作為物料存儲和轉(zhuǎn)運(yùn)的重要場所，圓形料場堆取料機(jī)的高效、安全的運(yùn)營對提升整體物料處理效率具有至關(guān)重要的作用。
3、然而，現(xiàn)有數(shù)字孿生的圓形料場堆取料機(jī)管理技術(shù)在實(shí)時(shí)仿真優(yōu)化過程中，雖然能夠構(gòu)建宏觀模型，但在作業(yè)流程的細(xì)節(jié)優(yōu)化與資源高效配置方面尚顯不足，難以精確指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)操作。其次，元宇宙技術(shù)所蘊(yùn)含的沉浸式交互潛能尚未被充分挖掘并應(yīng)用于操作人員的實(shí)戰(zhàn)技能培訓(xùn)中，限制了技能提升的速度與效果。再者，高級仿真模擬技術(shù)在提升操作精確度與作業(yè)路徑優(yōu)化方面的應(yīng)用尚不深入，無法有效應(yīng)對復(fù)雜多變的圓形料場環(huán)境等。
4、因此，亟需一種實(shí)現(xiàn)作業(yè)流程的細(xì)節(jié)優(yōu)化、人員技能的提升以及料場堆取料機(jī)作業(yè)效率和安全性的提升的料場堆取料機(jī)管理技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，旨解決上述至少一個(gè)技術(shù)問題。
2、本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
3、本申請?zhí)峁┮环N基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：
4、一種基于數(shù)字孿生
5、模型建立模塊，用于建立目標(biāo)料場以及所述目標(biāo)料場內(nèi)的堆取料機(jī)的三維數(shù)字孿生模型，以及在元宇宙中建立所述三維數(shù)字孿生模型對應(yīng)的虛擬環(huán)境，所述三維數(shù)字孿生模型中集成有真實(shí)的堆取料機(jī)的工作邏輯、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)工況和運(yùn)行數(shù)據(jù)；
6、交互式操作模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測操作人員在所述三維數(shù)字孿生模型的虛擬環(huán)境中的操作行為信息，基于所述操作行為信息反饋所述操作人員的操作訓(xùn)練結(jié)果；
7、堆取料機(jī)仿真模擬模塊，用于基于虛擬的堆取料機(jī)的不同的作業(yè)工況和作業(yè)環(huán)境，對所述虛擬的堆取料機(jī)的作業(yè)過程進(jìn)行模擬，輸出所述虛擬的堆取料機(jī)的目標(biāo)操作路徑和動作協(xié)調(diào)方案，以根據(jù)所述目標(biāo)操作路徑和所述動作協(xié)調(diào)方案輔助真實(shí)的堆取料機(jī)的操作；
8、設(shè)備管理模塊，用于預(yù)測真實(shí)的堆取料機(jī)的設(shè)備故障，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果生成所述真實(shí)的堆取料機(jī)的維護(hù)計(jì)劃；
9、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，用于基于所述真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的報(bào)警處理規(guī)則，生成所述真實(shí)的堆取料機(jī)的報(bào)警信息，并實(shí)時(shí)顯示所述真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警信息。
10、本專利技術(shù)的有益效果是：通過建立目標(biāo)料場及其內(nèi)部堆取料機(jī)的三維數(shù)字孿生模型并在元宇宙中構(gòu)建虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了高精度的模型與環(huán)境模擬。交互式操作模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測虛擬環(huán)境中的操作行為，提升操作訓(xùn)練效果，反饋操作人員的訓(xùn)練結(jié)果，不僅降低了培訓(xùn)成本，還能顯著提升操作人員的技能水平和安全意識。堆取料機(jī)仿真模擬模塊通過對不同工況和環(huán)境進(jìn)行模擬，輸出優(yōu)化的操作路徑與動作協(xié)調(diào)方案，輔助實(shí)際操作，減少無效操作和能耗，提高作業(yè)效率。設(shè)備管理模塊預(yù)測設(shè)備故障并生成維護(hù)計(jì)劃，提升維護(hù)效率。遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)生成報(bào)警信息并顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，確保設(shè)備運(yùn)行安全和高效。
11、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還可以做如下改進(jìn)。
12、進(jìn)一步，所述料場堆取料機(jī)模型建立模塊，包括：
13、第一獲取子模塊，用于獲取真實(shí)的目標(biāo)料場的第一幾何參數(shù)、地理信息和環(huán)境信息，以及所述真實(shí)的目標(biāo)料場內(nèi)的堆取料機(jī)的第二幾何參數(shù)；
14、第二獲取子模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)工況以及所述目標(biāo)料場內(nèi)各個(gè)堆取料區(qū)域的物料堆積密度；
15、物理模型建立及邏輯集成子模塊，用于根據(jù)所述第一幾何參數(shù)、所述地理信息、所述環(huán)境信息、所述第二幾何參數(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)，建立所述真實(shí)的目標(biāo)料場以及所述真實(shí)的目標(biāo)料場內(nèi)的堆取料機(jī)的初始模型，并將所述真實(shí)的堆取料機(jī)的工作邏輯集成在該初始模型，所述初始模型包括所述真實(shí)的堆取料機(jī)的力學(xué)特性、材料屬性及部件間的連接關(guān)系；
16、環(huán)境因素模擬子模塊，用于基于元宇宙技術(shù)建立所述初始模型對應(yīng)的虛擬環(huán)境，并在所述虛擬環(huán)境中的不同環(huán)境下對所述虛擬的堆取料機(jī)運(yùn)行過程進(jìn)行模擬，更新所述初始模型的模擬參數(shù)；
17、校準(zhǔn)子模塊，用于將更新后的所述初始模型的模擬參數(shù)與所述真實(shí)的目標(biāo)料場和所述真實(shí)的堆取料機(jī)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，直至模擬結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的相似度大于設(shè)定的相似度閾值，將相似度大于設(shè)定的相似度閾值時(shí)對應(yīng)的初始模型作為所述真實(shí)的目標(biāo)料場以及所述真實(shí)的目標(biāo)料場內(nèi)的堆取料機(jī)的三維數(shù)字孿生模型；
18、數(shù)據(jù)同步子模塊，用于將所述真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)工況以及所述真實(shí)的目標(biāo)料場內(nèi)各個(gè)堆取料區(qū)域的物料堆積密度集成在所述三維數(shù)字孿生模型中，以使所述三維數(shù)字孿生模型實(shí)時(shí)反映所述真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)工況以及所述真實(shí)的目標(biāo)料場內(nèi)各個(gè)堆取料區(qū)域的密度。
19、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：該料場堆取料機(jī)模型建立模塊能夠通過獲取目標(biāo)料場及堆取料機(jī)的幾何參數(shù)和環(huán)境信息，建立起高精度的三維數(shù)字孿生模型，并在元宇宙中構(gòu)建對應(yīng)的虛擬環(huán)境。通過實(shí)時(shí)獲取真實(shí)的堆取料機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)工況，結(jié)合物料堆積密度，模型能夠不斷更新優(yōu)化，確保其與實(shí)際設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)緊密同步。顯著提升了模型的準(zhǔn)確性與可靠性，從而提高了堆取料機(jī)在實(shí)際作業(yè)中的效率與安全性。
20、進(jìn)一步，所述操作訓(xùn)練結(jié)果包括提示信息、正確的操作行為和評估信息，所述交互式操作模塊，包括：
21、訓(xùn)練模式選擇子模塊，用于響應(yīng)于操作人員針對于操作訓(xùn)練模式選取的觸發(fā)動作，獲取操作訓(xùn)練內(nèi)容；所述操作訓(xùn)練模式為第一訓(xùn)練模式或第二訓(xùn)練模式，所述第一訓(xùn)練模式表征了所述操作人員按照設(shè)定的操作順序進(jìn)行訓(xùn)練的模式，所述第二訓(xùn)練模式表征了所述操作人員按照設(shè)定的操作順序且隨機(jī)觸發(fā)預(yù)設(shè)操作故障進(jìn)行訓(xùn)練的模式，所述操作訓(xùn)練內(nèi)容為圓形料場三維布局操作、堆取料機(jī)操作流程或故障場景操作，所述故障場景為所述堆取料機(jī)的電機(jī)過熱、傳送帶撕裂或傳感器失效；
22、第三獲取子模塊，用于獲取所述操作人員在所述三維數(shù)字孿生模型的虛擬環(huán)境中通過頭戴式設(shè)備發(fā)送的操作行為信息，所述操作行為信息包括操作節(jié)點(diǎn)、操作手勢信息、操作視覺信息、操作聽覺信息、動作序列和操作時(shí)間，所述操作節(jié)點(diǎn)表征了操作訓(xùn)練內(nèi)容中操作順序的節(jié)點(diǎn)；
23、提示子模塊，用于基于所述操作節(jié)點(diǎn)獲取目標(biāo)操作行為，將所述操作行為信息與所述目標(biāo)操作行為進(jìn)行相識度匹配，若所述操作行為信息與所述目標(biāo)操作行之間的相似度小于預(yù)設(shè)的匹配相似度閾值，則生成與所述相似度對應(yīng)的提示信息，并顯示正確的操作行為，所述提示信息為手柄震動、顯示錯(cuò)誤信息或語音提示錯(cuò)誤信息；
24、評估子模塊，用于將操作訓(xùn)練內(nèi)容和所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述料場堆取料機(jī)模型建立模塊，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述操作訓(xùn)練結(jié)果包括提示信息、正確的操作行為和評估信息，所述交互式操作模塊，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述訓(xùn)練模式選擇子模塊，還用于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述堆取料機(jī)仿真模擬模塊，具體用于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備管理模塊，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述維護(hù)計(jì)劃生成子模塊，具體用于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，具體用于：
9.根據(jù)權(quán)利要求
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二獲取子模塊，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述料場堆取料機(jī)模型建立模塊，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述操作訓(xùn)練結(jié)果包括提示信息、正確的操作行為和評估信息，所述交互式操作模塊，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述訓(xùn)練模式選擇子模塊，還用于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的料場堆取料機(jī)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述堆取料機(jī)仿真模擬模塊，具...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李治學(xué)，陳澤智，毛玉喜，高帥，王猛，王永超，李鵬飛，周立江，孫曉晨，吳楨，何金濤，
申請(專利權(quán))人：華電曹妃甸重工裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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