[发明专利]一种基于数字孪生的自动喷涂监测遥操作方法及系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生的自动喷涂监测遥操作方法，其特征在于，所述方法包括：

通过传感网络对自动喷漆现场进行实时监测并且建立现场实时增强模型；

所述通过传感网络对自动喷漆现场进行实时监测并且建立现场实时增强模型包括：

确定自动喷涂遥操作装配控制装置组成及布局；

依次通过多源数据处理、多源信息配准和虚实信息融合实现自动喷涂现场增强现实建模的建立；

所述依次通过多源数据处理、多源信息配准和虚实信息融合实现自动喷涂现场增强现实建模的建立，包括：

在车间特征数据模型和信息表达模板的支撑下，对现场采集的多源数据进行特征数据和关键信息的快速提取、识别和优选，进而实现异构信息的统一表达；

基于最小二乘规则和极大似然配准算法，对多源信息进行配准；

将现场实时信息和3D虚拟模型进行动态实时校准，并在模型上进行多源信息的交互，获得自动喷涂现场虚实融合增强模型；

如果监测到自动喷漆过程发生异常，则根据知识库对故障进行诊断，确定故障的类型和发生的原因，获得解决方法；

获得解决方法后，从监测模式切换为故障遥操作模式，通过遥操作控制器对故障进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将遥操作控制中用到的运行数据、故障数据、历史数据、工艺数据、资源数据以及安全处理数据合理地存储在知识库中，所述知识库包括故障实例知识库和故障诊断规则知识库，所述故障实例知识库存储故障的故障现象、故障源和故障原因，所述故障诊断规则知识库存储对故障进行诊断、推理、判定、处理的规则。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果监测到自动喷漆过程发生异常，则根据知识库对故障进行诊断，确定故障的类型和发生的原因，获得解决方法，包括：

首先对故障现象进行加载，确定搜索策略，利用其对实例库进行搜索，获得相似故障实例集；

通过实例匹配计算，获得满足相似度阈值的实例进行重用；

通过对相似实例进行类比分析，诊断出可能发生的故障类型，并根据实例中的故障处理方法提出当前故障处理方法建议，为遥操作控制提供基础。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得解决方法后，从监测模式切换为故障遥操作模式，通过遥操作控制器对故障进行处理，包括：

进行模式切换，从正常的自动化运行模式切换到遥操作安全处理模式；

基于故障模式和处理方法知识库进行故障类型的确定和安全处理方式建议的提出，指导遥操作人员进行远程安全处理；

遥操作人员操纵遥操作控制器进行安全问题处理，遥操作控制器产生遥操作信号，通过转换发送至喷漆设备的PLC中，控制现场设备执行遥操作处理行为，安全处理完成后，结束安全问题遥操作处理进程。

5.一种基于数字孪生的自动喷涂监测遥操作系统，其特征在于，所述系统包括：

监测模块，用于通过传感网络对自动喷漆现场进行实时监测并且建立现场实时增强模型；

所述监测模块，包括：

确定单元，用于确定自动喷涂遥操作装配控制装置组成及布局；

模型建立单元，用于依次通过多源数据处理、多源信息配准和虚实信息融合实现自动喷涂现场增强现实建模的建立；

所述依次通过多源数据处理、多源信息配准和虚实信息融合实现自动喷涂现场增强现实建模的建立，包括：

在车间特征数据模型和信息表达模板的支撑下，对现场采集的多源数据进行特征数据和关键信息的快速提取、识别和优选，进而实现异构信息的统一表达；

基于最小二乘规则和极大似然配准算法，对多源信息进行配准；

将现场实时信息和3D虚拟模型进行动态实时校准，并在模型上进行多源信息的交互，获得自动喷涂现场虚实融合增强模型；

故障诊断判断模块，如果监测到自动喷漆过程发生异常，则根据知识库对故障进行诊断，确定故障的类型和发生的原因，获得解决方法；

处理模块，用于获得解决方法后，从监测模式切换为故障遥操作模式，通过遥操作控制器对故障进行处理。