一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统，所述方法包括：获得场景构建数据；将场景构建数据传输至所述第一云端处理器中的场景分类器中，对多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数，对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂进行告警可视化控制。解决了现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构下，存在数据孤岛，可视化数据互通性不高，控制智能化不够完善的技术问题。

权利要求

1.一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法，其特征在于，所述方法应用于一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，所述系统与第一云端处理器通信连接，所述方法包括：

获得第一制造工厂的多个园区场景；

根据所述多个园区场景，获得场景构建数据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；

将所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至所述第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景分类器；

根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；

按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；

通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数；

根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；

根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制；

所述按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂，所述方法还包括：采用三维可视化建模技术对所述第一场景分类结果中的每个场景进行建模，输出多个可视化场景；

将所述多个可视化场景进行场景拼接关系分析，生成第一拼接拓扑结构；

基于所述第一拼接拓扑结构，对所述多个可视化场景进行场景拼接自检，获得第一自检结果，其中，所述第一自检结果包括自检通过和自检不通过；

当所述第一自检结果为自检通过，按照所述第一拼接拓扑结构连接所述多个可视化场景，获得所述第一数字化工厂；

若所述第一自检结果为自检不通过，输出所述第一拼接拓扑结构中N个拓扑节点，其中，所述N个拓扑节点为自检异常的节点，其中，N为大于等于1的正整数；

获得所述N个拓扑节点的异常分支场景；

通过对所述N个拓扑节点中的每个拓扑节点所连接的异常分支场景进行三维场景修正标定，根据修正标定后的场景进行拓扑拼接，获得所述第一数字化工厂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获得所述多个园区场景的场景规模数据和设备分布数据；

根据所述场景规模数据和所述设备分布数据对所述多个园区场景进行园区等级标识，获得所述多个园区场景的等级标识信息；

基于所述多个园区场景的等级标识信息，获得运维人员配置信息；

根据所述运维人员配置信息实现所述多个园区场景的运维权限分级管理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统包括一场景编辑器，所述方法还包括：

根据所述场景编辑器，获得第一新增场景，其中，所述第一新增场景为编辑用户实时新增的场景信息；

通过对所述第一新增场景进行分类识别，确定第一场景类别；

判断所述第一场景类别是否处于所述第一场景分类结果中，若所述第一场景类别不处于所述第一场景分类结果中，获得第一添加指令；

根据所述第一场景类别更新所述第一场景分类结果。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制，所述方法还包括：获得第一预设巡检路线和第一预设巡检时间；

根据所述第一预设巡检时间触发第一巡检指令；

根据所述第一巡检指令，按照所述第一预设巡检路线对所述第一可视化数字工厂进行巡检，输出第一巡检设备参数；

将所述第一巡检设备参数进行存档实现监控追溯管理，获得第一预警信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括一索引单元，所述方法还包括：

根据用户获得第一索引设备信息，其中，所述第一索引设备信息包括设备名称信息和设备位置信息；

将所述第一索引设备信息输入第一索引单元中，根据所述第一索引单元，获得所述第一可视化数字工厂的可视化索引定位，其中，所述可视化索引定位为可视化设备位置和可视化所属产线。

6.一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一制造工厂的多个园区场景；

第二获得单元，所述第二获得单元用于根据所述多个园区场景，获得场景构建数据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；

第一传输单元，所述第一传输单元用于将所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景分类器；

第一分类单元，所述第一分类单元用于根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；

第一建模单元，所述第一建模单元用于按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；

第三获得单元，所述第三获得单元用于通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数；

第一优化单元，所述第一优化单元用于根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；

第一控制单元，所述第一控制单元用于将根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制；

第二建模单元，所述第二建模单元用于采用三维可视化建模技术对所述第一场景分类结果中的每个场景进行建模，输出多个可视化场景；

第一生成单元，所述第一生成单元用于将所述多个可视化场景进行场景拼接关系分析，生成第一拼接拓扑结构；

第一自检单元，所述第一自检单元用于基于所述第一拼接拓扑结构，对所述多个可视化场景进行场景拼接自检，获得第一自检结果，其中，所述第一自检结果包括自检通过和自检不通过；

第八获得单元，所述第八获得单元用于当所述第一自检结果为自检通过，按照所述第一拼接拓扑结构连接所述多个可视化场景，获得所述第一数字化工厂；

第一输出单元，所述第一输出单元用于若所述第一自检结果为自检不通过，输出所述第一拼接拓扑结构中N个拓扑节点，其中，所述N个拓扑节点为自检异常的节点，其中，N为大于等于1的正整数；

第九获得单元，所述第九获得单元用于获得所述N个拓扑节点的异常分支场景；

第十获得单元，所述第十获得单元用于通过对所述N个拓扑节点中的每个拓扑节点所连接的异常分支场景进行三维场景修正标定，根据修正标定后的场景进行拓扑拼接，获得所述第一数字化工厂。

7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器：所述存储器，用于存储；所述处理器，用于通过调用，执行权利要求1‑5中任一项所述的方法。

说明书

一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及数字化工厂相关领域，尤其涉及一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统。

背景技术

[0002] 随着工厂信息化、自动化建设的不断推进，大数据和物联网时代的飞速发展，数据安全和稳定的引起了社会的高度重视，国内外的研究目前主要通过工具坐标标定、工件坐
标系的标定仿真了生产线的生产过程和基于Witness仿真分析与优化。但目前国内外很多
针对工业生产线三维可视化的研究，都相对比较孤立缺乏贯通，有效的三维建模和智能控
制能够提高制造工厂的数字化管理质量。

[0003] 然而，现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构下，其三维可视化建模不够完善，可视化数据互通性不高，造成控制智能化较低的技术问题。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的缺陷，本申请的目的是，通过提供一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统，解决了现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构下，
其三维可视化建模不够完善，可视化数据互通性不高，造成控制智能化较低的技术问题，达
到了通过结合物联网技术和云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化三维实时可视
化，提高控制智能性的技术效果。

[0005] 一方面，本申请提供一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法，所述方法应用于一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，所述系统与第一云端处理器通信连接，所
述方法包括：获得第一制造工厂的多个园区场景；根据所述多个园区场景，获得场景构建数
据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；将所述场景结构数据和所
述场景尺寸数据传输至所述第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景
分类器；根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一
场景分类结果；按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工
厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车
间实时运行状态和车间设备参数；根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述
第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；根据所述第一可视化数字
工厂进行告警可视化控制。

[0006] 另一方面，本申请还提供了一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，所述系统包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一制造工厂的多个园区场景；第二获
得单元，所述第二获得单元用于根据所述多个园区场景，获得场景构建数据，其中，所述场
景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；第一传输单元，所述第一传输单元用于将
所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至第一云端处理器中，其中，所述第一云端处
理器内包括一场景分类器；第一分类单元，所述第一分类单元用于根据所述场景分类器中，
对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；第一建模单元，所
述第一建模单元用于按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制
造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；第三获得单元，所述第三获得单元用于通过统
一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数；第一优化单
元，所述第一优化单元用于根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数
字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；第一控制单元，所述第一控制单元
用于将根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制。

[0007] 第三方面，本申请提供了一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，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，其中，所述处理器执行所
述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

[0008] 本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

[0009] 1、由于采用了通过获得第一制造工厂的多个园区场景，并根据多个园区场景的场景结构数据和场景尺寸数据确定场景的构建特征，再将多个园区场景的所有数据传输至第
一云端处理器中进行数据云计算，并根据所述第一云端处理器中的场景分类器对所述第一
制造工厂中的场景进行同属性相似场景分类，从而输出场景分类结果，按照场景的连接关
系进行三维建模，输出第一数字化工厂，进一步的，再获得所述第一制造工厂中多个园区场
景的车间设备运行状态和设备属性参数，通过统一标准化接口对三维建模后的数字化工厂
进行数据仿真模拟优化，从而输出第一可视化数字工厂，进而完成监测功能单元的智能控
制，通过三维直观、交互易用和实时数据对接的方式，全三维虚拟现实浏览监控和全鼠标虚
拟现实操作，达到了通过结合物联网技术和云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化
三维实时可视化，提高控制智能性的技术效果。

[0010] 上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

[0011] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所做的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0012] 图1为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的流程示意图；

[0013] 图2为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的运维权限分级管理的流程示意图；

[0014] 图3为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的获得第一数字化工厂的流程示意图；

[0015] 图4为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的场景拓扑拼接的流程示意图；

[0016] 图5为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的自动巡检存档的流程示意图；

[0017] 图6为本申请实施例一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统的结构示意图；

[0018] 图7为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 本申请实施例通过提供一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统解决了现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构下，其三维可视化建模不够完善，
可视化数据互通性不高，造成控制智能化较低的技术问题，达到了通过结合物联网技术和
云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化三维实时可视化，提高控制智能性的技术效
果。

[0020] 下面，将参考附图详细的描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示
例实施例的限制。

[0021] 本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

[0022] 目前的三维建模是基于国外平台的基础上进行三维可视化的实现，这使得对于使用者的技术水平要求很高操作复杂，企业需要对使用人员进行培训后才能上岗成本高。同
时使用人员无法及时的对场景进行调整与应用使得效率未能得到有效提高，由于工业云数
据主要来源于现场采用本地客户端模式讲使用场景与应用的范围极大的缩小了在操控室
中。从而造成数字化建模的利用率程度不高，智能化控制不够完善。

[0023] 针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

[0024] 本申请提出了一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法及系统，解决了现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构下，其三维可视化建模不够完善，可视化数
据互通性不高，造成控制智能化较低的技术问题。通过获得第一制造工厂的多个园区场景，
并根据多个园区场景的场景结构数据和场景尺寸数据确定场景的构建特征，再将多个园区
场景的所有数据传输至第一云端处理器中进行数据云计算，并根据所述第一云端处理器中
的场景分类器对所述第一制造工厂中的场景进行同属性相似场景分类，从而输出场景分类
结果，按照场景的连接关系进行三维建模，输出第一数字化工厂，进一步的，再获得所述第
一制造工厂中多个园区场景的车间设备运行状态和设备属性参数，通过统一标准化接口对
三维建模后的数字化工厂进行数据仿真模拟优化，从而输出第一可视化数字工厂，进而完
成监测功能单元的智能控制，通过三维直观、交互易用和实时数据对接的方式，全三维虚拟
现实浏览监控和全鼠标虚拟现实操作，提高控制智能性。

[0025] 为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

[0026] 实施例一

[0027] 如图1所示，本申请实施例提供了一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法，所述方法应用于一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，所述系统与第一云端处理器通
信连接，所述方法包括：

[0028] 步骤S100：获得第一制造工厂的多个园区场景；

[0029] 步骤S200：根据所述多个园区场景，获得场景构建数据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；

[0030] 具体而言，所述第一制造工厂的多个园区场景为制造工厂中不同功能的园区场景，根据制造工厂的产业类型确定园区场景单元，比如电力、水处理、仓储管理、化工、生产
制造等，由于园区场景的可视化需要通过对所述第一制造工厂的数据进行准确采集，因此，
首先根据所述多个园区场景进行场景数据采集，获得场景结构数据和场景尺寸数据，其中，
所述场景结构数据为场景的建筑结构，空间设计，排列设计等，所述场景尺寸数据为场景的
建筑尺寸，几何尺寸等，从而能够对多个园区场景进行建筑分析，能够为之后构建数字化工
厂提供基础场景数据。

[0031] 步骤S300：将所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至所述第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景分类器；

[0032] 具体而言，所述第一云端处理器与系统通信连接，对于构建数字化工厂的过程中数据量较大，提高计算机处理空间，从而将采集到的场景数据进行传输，传输至所述第一云
端处理器中进行云计算处理。其中，所述第一云端处理器包括一场景分类器，所述场景分类
器能够将同属性建筑结构的场景进行划分，提高数字化工厂的构建效率。

[0033] 进一步的，通过将所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至所述第一云端处理器中，根据所述场景结构数据和所述场景尺寸数据提取场景代表特征和尺寸代表数据，
进而根据提取的特征建立对分类器进行训练，从而提高所述场景分类器的性能。基于云端
处理的方式能够保证数据处理效果的同时提高流程运行效率。

[0034] 步骤S400：根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；

[0035] 具体而言，根据所述场景分类器，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，其中，由于所述场景分类器能够根据提取出的场景结构、尺寸特征进行机器学习，从而提高
所述场景分类器的场景分类性能，进一步的，在进行分类的过程中根据场景属性的相似度
进行分析，对于具有结构相同的场景建筑划分至同一属性类别，对于同属性类别的场景进
行相似度分析，进而获得所述第一场景分类结果，基于所述第一场景分类结果进行同属性
场景建模。

[0036] 步骤S500：按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；

[0037] 具体而言，按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术进行三维建模，其中，系统根据三维引擎以提供驱动图形显示的核心三维组件，并根据图形接口支持绝大
多数的三维模型格式，满足不同制作方式的要求，在此基础功能单元上，采用三维可视化建
模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，其中，三维可视化建模技术还可以结合快速建
模技术，集成工厂实时监控设备传感器技术，摄像头监控等手段提供所述第一制造工厂的
直观展示。

[0038] 进一步的，由于所述第一制造工厂的设计组成采用的建筑具有统一性，且执行统一功能场景的建筑结构类似，为了提高建模效率，从而根据所述第一场景分类结果，对相似
建筑结构的不同场景进行数字化建模。系统还可以提供可视化配置功能，可以对操作菜单、
按钮、监控面板、图层选项、三维场景角度进行调整，并可根据用户偏好设置三维效果，提高
所述第一数字化工厂的建模效果。

[0039] 步骤S600：通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数；

[0040] 步骤S700：根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；

[0041] 具体而言，为了提高所述第一数字化工厂的可视化控制效果，首先通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的生产线，根据生产流程线对制造车间中设备参数、设备属
性以及设备的运行状态进行分析，从而根据实时运行的状态，对所述第一数字化工厂进行
仿真模拟优化，输出结合生产设备的第一可视化数字工厂。

[0042] 进一步的，根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，需要通过对各个生产工艺的工艺流程、设备生产关键动作进行模拟，
以动画的形式进行展示，能够快速展示各个生产工序的流程，同时针对不同的工序进行深
度开发，将生产数据与三维模型设备进行融合，可实现三维模型设备与现实物理生产设备
的联动和控制，展示现场设备实时运行数据，提高数字化可控效果。

[0043] 步骤S800：根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制。

[0044] 具体而言，通过在三维模型设备上进行实时数据展示，实现动态数据的三维可视化展示，为系统的业务管理功能提供支撑。将传感器时时回传的检测数据从数据库中读取，
实时绘制在三维场景的设备工位、传感器上方，时时监控设备运行状态等，用户通过此功能
可以调阅物理工厂的生产情况，设备安装变更情况等在虚拟工厂中真实反映和表现。根据
设置的实时数据展示对所述第一可视化数字工厂执行告警管理，达到了通过结合物联网技
术和云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化三维实时可视化，提高控制智能性的技
术效果。

[0045] 进一步的，如图2所示，为了提高多场景的管理性能，本申请实施例步骤S100还包括：

[0046] 步骤S110：获得所述多个园区场景的场景规模数据和设备分布数据；

[0047] 步骤S120：根据所述场景规模数据和所述设备分布数据对所述多个园区场景进行园区等级标识，获得所述多个园区场景的等级标识信息；

[0048] 步骤S130：基于所述多个园区场景的等级标识信息，获得运维人员配置信息；

[0049] 步骤S140：根据所述运维人员配置信息实现所述多个园区场景的运维权限分级管理。

[0050] 具体而言，由于所述第一制造工厂包括多个园区场景，为了实现多园区场景的智能管理，需要针对所述多个园区场景进行运维人员配置以及场景分层式管理。

[0051] 进一步的，配置运维人员的过程如下，首选需要根据所述场景规模数据和所述设备分布数据进行场景管理等级分析，并根据分析的等级对确定分层管理配置人员，从而实
现所述多个园区场景的运维权限分级管理。通过同一平台管理，管理人员无需再为查看异
地监控运行状态而切换或者登陆新的系统，其次系统提供场景到设备到运维功能的权限分
级管理，以实现运维人员各司其责；多个场景集成于一个系统中，实现各地实际场景项目整
体把控，进一步的，所述多园区场景的管理和切换可通过鼠标对三维场景进行操作，能对三
维场景实现放大或缩小、上下左右的平移操作以及任意角度旋转，同时可层次化递进地实
现园区级、楼层级、车间级、产线级、设备级、零件级等浏览。

[0052] 进一步的，所述系统包括一场景编辑器，本申请实施例步骤还包括S900：

[0053] 步骤S910：根据所述场景编辑器，获得第一新增场景，其中，所述第一新增场景为编辑用户实时新增的场景信息；

[0054] 步骤S920：通过对所述第一新增场景进行分类识别，确定第一场景类别；

[0055] 步骤S930：判断所述第一场景类别是否处于所述第一场景分类结果中，若所述第一场景类别不处于所述第一场景分类结果中，获得第一添加指令；

[0056] 步骤S940：根据所述第一场景类别更新所述第一场景分类结果。

[0057] 具体而言，通过提供高灵活度场景编辑，用户可自由添加三维园区场景，支持多个物理地点的场景的添加、切换与展示，以满足多中心管理的要求。因此，基于所述场景编辑
器，获得第一新增场景，并根据场景分类器对所述第一新增场景进行分类识别，基于识别结
果判断是否处于已存在的分类单元中，若处于所述第一场景分类结果，继续下一处理流程，
若不处于所述第一场景分类结果中，基于第一添加指令，将所述第一场景的分类识别结果
添加至所述第一场景分类结果中，实现新增场景的智能识别和动态化更新，丰富分类结果
的样本性，提高场景建模效率。

[0058] 进一步的，三维场景编辑器是一种三维可视化物联网基础支撑性工具，可提供一整套从三维场景创建到三维可视化管理、运维的成熟商业解决方案，系统为管理人员提供
便捷式的自定义绘制工具，支持修改生产车间结构，添加、删除监控设备，编辑、修改监控连
接对象以及监控属性的表现样式，为实际工程管理提供灵活的解决方案，实现直观化快速
部署。

[0059] 进一步的，如图3所示，所述按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂，本申请实施例步骤S500还包
括：

[0060] 步骤S510：采用三维可视化建模技术对所述第一场景分类结果中的每个场景进行建模，输出多个可视化场景；

[0061] 步骤S520：将所述多个可视化场景进行场景拼接关系分析，生成第一拼接拓扑结构；

[0062] 步骤S530：基于所述第一拼接拓扑结构，对所述多个可视化场景进行场景拼接自检，获得第一自检结果，其中，所述第一自检结果包括自检通过和自检不通过；

[0063] 步骤S540：当所述第一自检结果为自检通过，按照所述第一拼接拓扑结构连接所述多个可视化场景，获得所述第一数字化工厂。

[0064] 具体而言，基于所述三维可视化建模技术对所述第一场景分类结果中的每个场景进行建模，从而输出与所述第一制造工厂中所有园区场景的场景模型，基于建模数据，能够
输出所述多个可视化场景，并将所述多个可视化场景进行场景空间结构的分析，由于采集
所述第一制造工厂数据时所述多个园区场景呈独立性，因此，对于将所述多个园区场景分
别进行三维场景建模后，输出的可视化场景呈独立分布，从而需要根据场景空间结构的排
列关系，对所述多个园区场景进行连接分析，生成所述第一拼接拓扑结构，其中，所述第一
拼接结构是对所述多个园区场景之间的拼接关系进行连接，从而按照所述第一拼接拓扑结
构对所有的园区场景进行拼接，生成所述第一数字化工厂。

[0065] 进一步的，在按照所述第一拼接拓扑结构连接所述多个可视化场景之前，需要对生成的多个可视化场景进行场景数据自检，获得第一自检结果，所述第一自检结果包括第
一结果和第二结果，所述第一结果为自检通过，即输出的所述多个可视化场景达到执行拼
接的数据完成度，所述第二结果为自检不通过，即输出的所述多个可视化场景未达到执行
拼接的数据完成度，需要进一步实现场景修正至自检通过，进而再按照所述第一拼接拓扑
结构连接所述多个可视化场景，获得所述第一数字化工厂。

[0066] 进一步的，如图4所示，所述基于所述第一拼接拓扑结构，对所述多个可视化场景进行场景拼接自检，获得第一自检结果，本申请实施例步骤S530还包括：

[0067] 步骤S531：若所述第一自检结果为自检不通过，输出所述第一拼接拓扑结构中N个拓扑节点，其中，所述N个拓扑节点为自检异常的节点，其中，N为大于等于1的正整数；

[0068] 步骤S532：获得所述N个拓扑节点的异常分支场景；

[0069] 步骤S533：通过对所述N个拓扑节点中的每个拓扑节点所连接的异常分支场景进行三维场景修正标定，根据修正标定后的场景进行拓扑拼接，获得所述第一数字化工厂。

[0070] 具体而言，由于所述第一自检结果包括第一结果和第二结果，若自检结果为第二结果，即场景拼接自检不通过，即输出的所述多个可视化场景未达到执行拼接的数据完成
度，需要进一步实现场景修正至自检通过，场景修正的过程如下。

[0071] 由于所述第一拼接拓扑结构能够对所有的园区场景进行空间关系表示，因此，基于所述第一拼接拓扑关系，对于拼接连接点的场景进行自检，当自检不通过，获得所述第一
拼接拓扑结构中的N个自检异常的节点，并确定异常的分支场景，比如，若三个园区场景拓
扑拼接形成一个节点，若该节点的三个园区场景中进行自检时出现场景拼接异常，从而获
得三个场景中出现场景拼接不匹配的场景，即所述异常分支场景，并对异常分支场景进行
三维场景修正标定，再进行拓扑拼接，获得所述第一数字化工厂，达到了提高场景拼接质
量，提高所述第一数字化工厂的质量。

[0072] 进一步的，如图5所示，所述根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制，本申请实施例步骤S800还包括：

[0073] 步骤S810：获得第一预设巡检路线和第一预设巡检时间；

[0074] 步骤S820：根据所述第一预设巡检时间触发第一巡检指令；

[0075] 步骤S830：根据所述第一巡检指令，按照所述第一预设巡检路线对所述第一可视化数字工厂进行巡检，输出第一巡检设备参数；

[0076] 步骤S840：将所述第一巡检设备参数进行存档实现监控追溯管理，获得第一预警信息。

[0077] 具体而言，所述第一预设巡检路线为提前设置好的自动巡检路线，可以根据所述第一可视化数字工厂的设备安全以及故障点进行路线自动规划；所述第一预设巡检时间为
按照历史巡检记录不断更新或手动设置的巡检时间；所述第一巡检指令为触发巡检开始的
巡检指令。进一步的，若所述第一预设巡检时间触发第一巡检指令，按照所述第一预设巡检
路线对所述第一可视化数字工厂进行巡检，输出第一巡检设备参数，将所述第一巡检设备
参数进行存档。进一步的，自动巡检功能是模拟运维人员进行自动巡检动画，预先在场景中
编辑好巡检线路同时绑定对应设备的监测信息设计巡检动画以第一人称进行巡检。巡检过
程中会对巡检信息进行存档，可生成报表信息以便于查询，从而实现自动巡检实时监控追
溯。

[0078] 进一步的，为了提高可视化监控的实时性,提出了基于复杂事件处理的车间数据处理方法与原子事件、简单事件、复杂事件的定义进行告警智能显示，可在三维虚拟工厂中
展示设备实时的性能和告警数据，发生故障告警时可以正确掌握位置信息，迅速对应，对于
不同级别的告警，支持采用不同的颜色进行标识区分，告警颜色可用配置的方式进行更改，
点击告警图标，可以查看告警内容。与现有的网络监控系统进行集成对接，在三维虚拟工厂
上分别展示实时的性能和告警数据，正处于告警状态的设备，会出现告警图标并闪烁，提高
场景控制智能性。

[0079] 进一步的，所述系统还包括一索引单元，本申请实施例步骤还包括S1000：

[0080] 步骤S1010：根据用户获得第一索引设备信息，其中，所述第一索引设备信息包括设备名称信息和设备位置信息；

[0081] 步骤S1020：将所述第一索引设备信息输入第一索引单元中，根据所述第一索引单元，获得所述第一可视化数字工厂的可视化索引定位，其中，所述可视化索引定位为可视化
设备位置和可视化所属产线。

[0082] 具体而言，所述第一索引单元能够根据用户输入的索引设备信息对设备进行智能定位，用户可以通过设备索引直接查看整个三维虚拟工厂中所有设备情况，并可一目了然
其位置以及所属产线，点击对应设备名称可实现视角定位到相应层级设备，以达到快速找
到设备目的，基于所述第一可视化数字工厂中的实时数据显示功能，快速定位设备和查询
设备运行状态，进一步的，物理工厂传感器数据通过物联网与虚拟工厂的设备相关联，因
此，用户可以通过设备索引直接查看整个三维虚拟工厂中所有设备情况，并可一目了然其
位置以及所属产线，点击对应设备名称可实现视角定位到相应层级设备，以达到快速找到
设备目的。

[0083] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

[0084] 1、由于采用了通过获得第一制造工厂的多个园区场景，并根据多个园区场景的场景结构数据和场景尺寸数据确定场景的构建特征，再将多个园区场景的所有数据传输至第
一云端处理器中进行数据云计算，并根据所述第一云端处理器中的场景分类器对所述第一
制造工厂中的场景进行同属性相似场景分类，从而输出场景分类结果，按照场景的连接关
系进行三维建模，输出第一数字化工厂，进一步的，再获得所述第一制造工厂中多个园区场
景的车间设备运行状态和设备属性参数，通过统一标准化接口对三维建模后的数字化工厂
进行数据仿真模拟优化，从而输出第一可视化数字工厂，进而完成监测功能单元的智能控
制，通过三维直观、交互易用和实时数据对接的方式，全三维虚拟现实浏览监控和全鼠标虚
拟现实操作，达到了通过结合物联网技术和云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化
三维实时可视化，提高控制智能性的技术效果。

[0085] 2、由于采用了根据场景空间结构的排列关系，对所述多个园区场景进行连接分析，生成所述第一拼接拓扑结构，根据所述第一拼接结构是对所述多个园区场景之间的拼
接关系进行连接，并对异常分支场景进行三维场景修正标定，达到了提高场景拼接质量，提
高所述第一数字化工厂的质量。

[0086] 3、由于采用了供场景到设备到运维功能的权限分级管理，以实现运维人员各司其责；多个场景集成于一个系统中，实现各地实际场景的整体把控，提高数据的互通性。

[0087] 实施例二

[0088] 基于与前述实施例中一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法同样发明构思，本发明还提供了一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，如图6所示，所述系统包括：

[0089] 第一获得单元11，所述第一获得单元11用于获得第一制造工厂的多个园区场景；

[0090] 第二获得单元12，所述第二获得单元12用于根据所述多个园区场景，获得场景构建数据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；

[0091] 第一传输单元13，所述第一传输单元13用于将所述场景结构数据和所述场景尺寸数据传输至第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景分类器；

[0092] 第一分类单元14，所述第一分类单元14用于根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一场景分类结果；

[0093] 第一建模单元15，所述第一建模单元15用于按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；

[0094] 第三获得单元16，所述第三获得单元16用于通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车间实时运行状态和车间设备参数；

[0095] 第一优化单元17，所述第一优化单元17用于根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；

[0096] 第一控制单元18，所述第一控制单元18用于将根据所述第一可视化数字工厂进行告警可视化控制。

[0097] 进一步的，所述系统还包括：

[0098] 第四获得单元，所述第四获得单元用于获得所述多个园区场景的场景规模数据和设备分布数据；

[0099] 第五获得单元，所述第五获得单元用于根据所述场景规模数据和所述设备分布数据对所述多个园区场景进行园区等级标识，获得所述多个园区场景的等级标识信息；

[0100] 第六获得单元，所述第六获得单元用于基于所述多个园区场景的等级标识信息，获得运维人员配置信息；

[0101] 第一配置单元，所述第一配置单元用于根据所述运维人员配置信息实现所述多个园区场景的运维权限分级管理。

[0102] 进一步的，所述系统还包括：

[0103] 第七获得单元，所述第七获得单元用于根据所述场景编辑器，获得第一新增场景，其中，所述第一新增场景为编辑用户实时新增的场景信息；

[0104] 第一确定单元，所述第一确定单元用于通过对所述第一新增场景进行分类识别，确定第一场景类别；

[0105] 第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一场景类别是否处于所述第一场景分类结果中，若所述第一场景类别不处于所述第一场景分类结果中，获得第一添加指
令；

[0106] 第一更新单元，所述第一更新单元用于根据所述第一场景类别更新所述第一场景分类结果中。

[0107] 进一步的，所述系统还包括：

[0108] 第二建模单元，所述第二建模单元用于采用三维可视化建模技术对所述第一场景分类结果中的每个场景进行建模，输出多个可视化场景；

[0109] 第一生成单元，所述第一生成单元用于将所述多个可视化场景进行场景拼接关系分析，生成第一拼接拓扑结构；

[0110] 第一自检单元，所述第一自检单元用于基于所述第一拼接拓扑结构，对所述多个可视化场景进行场景拼接自检，获得第一自检结果，其中，所述第一自检结果包括自检通过
和自检不通过；

[0111] 第八获得单元，所述第八获得单元用于当所述第一自检结果为自检通过，按照所述第一拼接拓扑结构连接所述多个可视化场景，获得所述第一数字化工厂。

[0112] 进一步的，所述系统还包括：

[0113] 第一输出单元，所述第一输出单元用于若所述第一自检结果为自检不通过，输出所述第一拼接拓扑结构中N个拓扑节点，其中，所述N个拓扑节点为自检异常的节点，其中，N
为大于等于1的正整数；

[0114] 第九获得单元，所述第九获得单元用于获得所述N个拓扑节点的异常分支场景；

[0115] 第十获得单元，所述第十获得单元用于通过对所述N个拓扑节点中的每个拓扑节点所连接的异常分支场景进行三维场景修正标定，根据修正标定后的场景进行拓扑拼接，
获得所述第一数字化工厂。

[0116] 进一步的，所述系统还包括：

[0117] 第十一获得单元，所述第十一获得单元用于获得第一预设巡检路线和第一预设巡检时间；

[0118] 第一触发单元，所述第一触发单元用于根据所述第一预设巡检时间触发第一巡检指令；

[0119] 第一巡检单元，所述第一巡检单元用于根据所述第一巡检指令，按照所述第一预设巡检路线对所述第一可视化数字工厂进行巡检，输出第一巡检设备参数；

[0120] 第十二获得单元，所述第十二获得单元用于将所述第一巡检设备参数进行存档实现监控追溯管理，获得第一预警信息。

[0121] 进一步的，所述系统还包括：

[0122] 第十三获得单元，所述第十三获得单元用于根据用户获得第一索引设备信息，其中，所述第一索引设备信息包括设备名称信息和设备位置信息；

[0123] 第十四获得单元，所述第十四获得单元用于将所述第一索引设备信息输入第一索引单元中，根据所述第一索引单元，获得所述第一可视化数字工厂的可视化索引定位，其
中，所述可视化索引定位为可视化设备位置和可视化所属产线。

[0124] 前述图1实施例一中的一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，通过前
述对一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的
知道本实施例中一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统的实施方法，所以为了说明书
的简洁，在此不再详述。

[0125] 实施例三

[0126] 下面参考图7来描述本申请的电子设备。

[0127] 图7图示了根据本申请的电子设备的结构示意图。

[0128] 基于与前述实施例中一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法的发明构思，本发明还提供一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，其上存储有计算机程序，该程序
被处理器执行时实现前文所述一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统的任一方法的
步骤。

[0129] 其中，在图7中，总线架构（用总线300来代表），总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存
储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之
类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步
描述。总线接口305在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器
303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他系统通信的单元。处
理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操
作时所使用的数据。

[0130] 本申请实施例提供一种基于物联网的数字化工厂智能控制方法，所述方法应用于一种基于物联网的数字化工厂智能控制系统，所述系统与第一云端处理器通信连接，所述
方法包括：获得第一制造工厂的多个园区场景；根据所述多个园区场景，获得场景构建数
据，其中，所述场景构建数据包括场景结构数据和场景尺寸数据；将所述场景结构数据和所
述场景尺寸数据传输至所述第一云端处理器中，其中，所述第一云端处理器内包括一场景
分类器；根据所述场景分类器中，对所述多个园区场景进行同属性相似场景分类，获得第一
场景分类结果；按照所述第一场景分类结果，采用三维可视化建模技术对所述第一制造工
厂进行三维建模，获得第一数字化工厂；通过统一标准化接口获得所述第一制造工厂的车
间实时运行状态和车间设备参数；根据所述车间实时运行状态和所述车间设备参数对所述
第一数字化工厂进行仿真模拟优化，输出第一可视化数字工厂；根据所述第一可视化数字
工厂进行告警可视化控制。解决了现有技术中存在三维可视化系统大多数属于封闭架构
下，其三维可视化建模不够完善，可视化数据互通性不高，造成控制智能化较低的技术问
题，达到了通过结合物联网技术和云计算技术，统一空间规划和数据传输来优化三维实时
可视化，提高控制智能性的技术效果。

[0131] 本领域普通技术人员可以理解：本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围，也不表示先后顺序。“和/或”，描
述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同
时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
“至少一个”是指一个或者多个。至少两个是指两个或者多个。“至少一个”、“任意一个”或其
类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a ,
b,或c中的至少一项(个、种)，可以表示：a ,b,c,a ‑b,a‑c,b‑c,或a‑b‑c，其中a,b,c可以是
单个，也可以是多个。

[0132] 在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程系统。所述计
算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计
算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数
据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)
方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可
以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据
中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例
如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

[0133] 本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑系统，离
散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通
用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微
控制器或状态机。处理器也可以通过计算系统的组合来实现，例如数字信号处理器和微处
理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的
配置来实现。

[0134] 尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所
附所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组
合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请
的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申
请意图包括这些改动和变型在内。