【技術實現步驟摘要】
本申請涉及仿真試驗領域，具體涉及一種虛擬平臺模擬監控方法及裝置。
技術介紹
1、隨著工業和智能制造的快速發展，生產線的數字化和智能化成為制造業升級的重要方向。傳統的生產線監控系統主要依賴于實物設備和現場操作，存在監控成本高、靈活性差、難以進行遠程管理等問題。為了解決這些問題，虛擬平臺模擬監控技術應運而生，成為當前研究的熱點之一。
2、目前，生產線的監控主要依賴于可編程邏輯控制器(plc)發送的信號。這些信號通常是低層次的硬件信號，直接用于控制設備的運動和狀態。然而，如何將這些底層信號轉化為可視化的、易于理解的虛擬模型，仍然是一個挑戰。現有的一些方法通常需要大量的人工干預和編程工作，難以實現自動化和實時性。
3、仿真技術在工業領域已有廣泛應用，但傳統的仿真軟件往往是封閉的系統，難以與實際生產線的數據實時交互。如何將仿真技術與實際生產線的監控有機結合，實現虛實結合的監控系統，是當前研究的一個重要方向。
4、3d建模和可視化技術的發展為虛擬平臺的構建提供了技術支持。然而，如何在保證模型精度的同時，實現輕量化和實時渲染，特別是在網頁端實現流暢的3d模型展示，仍然面臨著挑戰。
5、物理計算引擎在游戲和動畫領域已經得到廣泛應用，但將其應用于工業生產線的模擬仍處于探索階段。如何準確模擬復雜工業設備的運動特性和動態行為，同時保證計算效率，是一個需要解決的問題。
6、網頁技術的發展為遠程監控提供了新的可能性。webgl等技術使得在瀏覽器中實現復雜的3d渲染成為可能。然而，如何在網頁端實現
7、消息隊列技術在分布式系統中被廣泛使用，但將其應用于虛擬平臺和實際生產線的實時數據交互還相對較新。如何設計高效、可靠的消息傳遞機制，以支持大量設備的實時狀態更新，是需要考慮的重要問題。
8、此外，現有的虛擬平臺模擬監控系統往往缺乏足夠的靈活性和可擴展性。如何設計一個通用的框架，能夠適應不同類型的生產線和設備，并且易于集成新的功能和技術，是當前研究的一個重要方向。
9、綜上所述，雖然虛擬平臺模擬監控技術已經取得了一定進展，但在信號解析、實時仿真、3d可視化、物理模擬、網頁端渲染以及數據實時傳輸等方面仍存在諸多挑戰，需要進一步的研究和創新。
技術實現思路
1、針對現有技術中的問題，本申請提供一種虛擬平臺模擬監控方法及裝置，能夠有效提高虛擬平臺模擬監控的自動化和實時交互性。
2、為了解決上述問題中的至少一個，本申請提供以下技術方案：
3、第一方面，本申請提供一種虛擬平臺模擬監控方法，包括：
4、對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表，根據所述虛擬信號表在仿真軟件中建立仿真模型的運動軌跡，并在關鍵控制節點添加仿真事件；
5、根據所述運動軌跡和所述仿真事件采用物理計算引擎的建模方式模擬產線設備的實際運動特性和動態行為，輸出3d模型文件格式的虛擬產線模型，并啟動網頁端服務，將所述虛擬產線模型和消息隊列連接參數發布至所述網頁端，以使所述網頁端接收到所述虛擬產線模型和所述消息隊列連接參數后連接對應的消息隊列服務，并向所述消息隊列服務發送準備就緒狀態信號；
6、在監測到所述網頁端的準備就緒狀態信號后，開始向所述消息隊列服務發送虛擬產線模型的位置信息和狀態變化信息，以使所述網頁端接收到所述位置信息和所述狀態變化信息后更新相應的模型位置和模型狀態。
7、進一步地，在所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表之前，包括：
8、從預設工業通信協議相應的plc信號庫中獲取歷史plc編程代碼樣本作為初始模型的訓練數據；
9、將所述訓練數據輸入采用序列到序列架構的初始模型中進行模型訓練，并根據模型輸出的信號定義和變量聲明進行參數調優，得到代碼解析模型。
10、進一步地，所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表，包括：
11、對實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，根據所述信號分析結果提取關鍵信號特征，其中，所述關鍵信號特征包括命名、數據類型、使用頻率以及關聯性中的至少一種；
12、將所述關鍵信號特征進行結構化整合，得到對應的虛擬信號表。
13、進一步地，所述根據所述虛擬信號表在仿真軟件中建立仿真模型的運動軌跡，并在關鍵控制節點添加仿真事件，包括：
14、將所述虛擬信號表中定義的各種輸入/輸出信號轉化為仿真軟件中的模擬信號源和負載設備，并根據信號間的邏輯關系在仿真環境中構建出產線設備的運動軌跡和動態行為；
15、在建立好基礎的仿真模型之后在關鍵的控制節點上添加相應的仿真事件，以模擬實際產線中plc控制邏輯的執行過程。
16、進一步地，所述根據所述運動軌跡和所述仿真事件采用物理計算引擎的建模方式模擬產線設備的實際運動特性和動態行為，輸出3d模型文件格式的虛擬產線模型，包括：
17、采用預設物理引擎在仿真軟件中設置各種產線設備的質量、慣性以及摩擦的物理參數，根據所述物理參數的計算模擬設備在運動軌跡和仿真事件作用下的實際運動過程；
18、采用3d模型文件格式將仿真軟件中構建好的虛擬產線場景導出為可視化的虛擬產線模型。
19、進一步地，所述將所述虛擬產線模型和消息隊列連接參數發布至所述網頁端，以使所述網頁端接收到所述虛擬產線模型和所述消息隊列連接參數后連接對應的消息隊列服務，并向所述消息隊列服務發送準備就緒狀態信號，包括：
20、將將所述虛擬產線模型以及與之對應的消息隊列連接參數以json格式通過http協議發布到所述網頁端的服務中；
21、以使所述網頁端在接收到所述虛擬產線模型和所述消息隊列連接參數后，根據所述消息隊列連接參數建立與消息隊列服務的連接通道，并向所述消息隊列服務發送準備就緒狀態信號,以表示所述網頁端已經成功接收并連接上了相關資源。
22、進一步地，所述在監測到所述網頁端的準備就緒狀態信號后，開始向所述消息隊列服務發送虛擬產線模型的位置信息和狀態變化信息，以使所述網頁端接收到所述位置信息和所述狀態變化信息后更新相應的模型位置和模型狀態，包括：
23、通過定期輪詢消息隊列服務監測所述網頁端的準備就緒狀態信號，當檢測到網頁端的準備就緒信號后通過消息隊列服務的發布訂閱機制向其推送虛擬產線模型的位置信息和狀態變化信息；
24、以使所述網頁端在接收到位置信息和狀態變化信息后相應地更新虛擬產線模型的顯示,以實時反映產線的運行狀態。
25、第二方面，本申請提供一種虛擬平臺模擬監控裝置，包括：
26、信號分析模塊，用于對接收到的實本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，在所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表之前，包括：
3.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表，包括：
4.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述根據所述虛擬信號表在仿真軟件中建立仿真模型的運動軌跡，并在關鍵控制節點添加仿真事件，包括：
5.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述根據所述運動軌跡和所述仿真事件采用物理計算引擎的建模方式模擬產線設備的實際運動特性和動態行為，輸出3D模型文件格式的虛擬產線模型，包括：
6.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述將所述虛擬產線模型和消息隊列連接參數發布至所述網頁端，以使所述網頁端接收到所述虛擬產線模型和所述消息隊列連接參數后連接對應
7.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述在監測到所述網頁端的準備就緒狀態信號后，開始向所述消息隊列服務發送虛擬產線模型的位置信息和狀態變化信息，以使所述網頁端接收到所述位置信息和所述狀態變化信息后更新相應的模型位置和模型狀態，包括：
8.一種虛擬平臺模擬監控裝置，其特征在于，所述裝置包括：
9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現權利要求1至7任一項所述的虛擬平臺模擬監控方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7任一項所述的虛擬平臺模擬監控方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，在所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表之前，包括：
3.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述對接收到的實際產線的可編程邏輯控制器信號通過設定代碼解析模型進行信號分析，得到對應的虛擬信號表，包括：
4.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述根據所述虛擬信號表在仿真軟件中建立仿真模型的運動軌跡，并在關鍵控制節點添加仿真事件，包括：
5.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述根據所述運動軌跡和所述仿真事件采用物理計算引擎的建模方式模擬產線設備的實際運動特性和動態行為，輸出3d模型文件格式的虛擬產線模型，包括：
6.根據權利要求1所述的虛擬平臺模擬監控方法，其特征在于，所述將所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王超，
申請(專利權)人：北京華航唯實機器人科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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