炼钢车间行车作业三维可视化方法、终端设备及存储介质

摘要

本发明涉及炼钢车间行车作业三维可视化方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：采集钢车间中的场景数据，并存入关系数据库内；通过三维建模软件建料三维场景模型，将构建的三维场景模型导入Unity3D中搭建炼钢车间行车作业的虚拟场景；采集行车作业时的实时作业数据并存入实时数据库内，按照关系数据库与实时数据库中数据相同的命名规则构建关系数据库与实时数据库之间的对应关系；将数据接入Unity3D，实现在Unity3D虚拟场景中各设备的运行及互动；读取关系数据库和实时数据库中数据，利用Unity3D的插件展示炼钢车间行车作业的作业过程。本发明实现了炼钢车间行车作业的三维可视化，实现了对炼钢车间行车作业的实现实时监控。

说明书

技术领域

本发明涉及三维可视化领域，尤其涉及炼钢车间行车作业三维可视化方法、终端设备及存储介质。

背景技术

为了实时监控炼钢车间行车的生产运行情况，目前钢厂一般采用摄像头监控加人员巡视进行。炼钢车间噪音大，粉尘重，高温，作业环境恶劣，工作人员在进行巡视工作时，对人员身体健康存在极高的危害。车间温度高，空气污浊，摄像头的损耗快，清晰度较差，并且存在监控死角。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种炼钢车间行车作业三维可视化方法、终端设备及存储介质。

具体方案如下：

一种炼钢车间行车作业三维可视化方法，包括以下步骤：

S1：采集炼钢车间中的场景数据，并按照设定的命名规则对场景数据中的设备名称和变量名称进行命名后，将其存入关系数据库内；

S2：通过三维建模软件，根据采集的场景数据中各设备的样式、位置和设备之间的关系构建炼钢车间行车作业的三维场景模型，将构建的三维场景模型导入Unity3D中搭建炼钢车间行车作业的虚拟场景；

S3：采集炼钢车间行车作业时的实时作业数据，并将其存入实时数据库内，按照关系数据库与实时数据库中数据相同的命名规则构建关系数据库与实时数据库之间的对应关系；

S4：将关系数据库和实时数据库中的数据接入Unity3D，实现在Unity3D虚拟场景中各设备的运行及互动；

S5：读取关系数据库和实时数据库中数据，利用Unity3D的插件展示炼钢车间行车作业的作业过程。

进一步的，场景数据包括：行车配置的数量、吨位、外观、车间行车的布置图、以及炼钢车间中设备的照片和视频资料。

进一步的，设备包括行车和梁柱。

进一步的，三维建模软件为3DsMax软件，构建的三维场景模型经过轻量化处理之后进行统一塌陷，输出FBX文件，将FBX文件导入Unity3D。

进一步的，步骤S4的具体实现过程为：设置摄像机动画、自主漫游、碰撞和视点切换的交互功能接口，设置监测设备、三维模型的点击事件接口；编写脚本程序，读取关系数据库和实时数据库中的数据，驱动Unity3D虚拟场景中的炼钢车间行车进行作业，实现炼钢车间行车作业的三维可视化。

进一步的，步骤S5中，作业过程通过数据列表或数据曲线的方式进行展示。

一种炼钢车间行车作业三维可视化终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

本发明采用如上技术方案，通过采集炼钢车间行车作业的相关资料，搭建炼钢车间行车作业时的虚拟场景，依据采集的炼钢车间行车作业的数据搭建关系数据库和实时数据库，通过编写脚本读取关系数据库和实时数据库，驱动Unity3D中虚拟场景运行，展示炼钢车间行车作业的历史曲线，实现炼钢车间行车作业的三维可视化，达到无需工作人员在现场进行巡视，掌握整个炼钢车间行车作业情况，实现对行车作业情况的实时监控。

附图说明

图1所示为本发明实施例一的流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

本发明实施例提供了一种炼钢车间行车作业三维可视化方法，如图1所示，其为本发明实施例所述的炼钢车间行车作业三维可视化方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

S1：采集炼钢车间中与场景建模相关的场景数据，并按照设定的命名规则对场景数据中的设备名称和变量名称进行命名后，将其存入关系数据库内。

该实施例中场景数据包括：行车配置的数量、吨位、外观、车间行车的布置图、以及炼钢车间中设备的照片和视频资料。通过预先设定的命名规则，将场景数据中的设备名称和变量名称进行命名，如行车对应的设备和数据的名称中均包含“行车”，如行车1、行车2……

S2：通过三维建模软件，根据采集的场景数据中各设备的样式、位置和设备之间的关系构建炼钢车间行车作业的三维场景模型，将构建的三维场景模型导入Unity3D中搭建炼钢车间行车作业的虚拟场景。

该实施例中三维建模软件采用3DsMax软件，每个设备均构建一个三维模型，然后根据炼钢车间中设备位置布置、设备实际样式和模型之间的关系将三维模型组合为三维场景模型。将三维场景模型经过轻量化处理之后进行统一塌陷，输出FBX文件，将FBX文件导入Unity3D。在其他实施例中，也可以采用其他的三维建模软件，在此不做限制。

炼钢车间中的设备包括行车、梁柱等。

S3：采集炼钢车间行车作业时的实时作业数据，并将其存入实时数据库内，按照关系数据库与实时数据库中数据相同的命名规则构建关系数据库与实时数据库之间的对应关系。

实时作业数据可以通过设置于炼钢车间中用于测定炼钢车间行车行程的格雷母线、传感器、PLC等装置进行采集。

由于实时数据库与关系数据库采用相同的命名规则，因此，两个数据库内存储的数据具有对应关系，通过关系数据库中存储的各设备之间的关系数据和实时数据库内存储的行车运行的实时作业数据共同在Unity3D场景中模拟各设备之间的运行和互动。

S4：将关系数据库和实时数据库中的数据接入Unity3D，实现在Unity3D中虚拟场景中各设备的运行及互动。

步骤S4的实现包括以下两步：

S41：在Unity3D中设置对应的数据接口，该实施例中包括设置摄像机动画、自主漫游、碰撞和视点切换的交互功能接口，设置监测设备、三维模型的点击事件接口。

摄像机动画、自主漫游、碰撞和视点切换的交互功能接口对应的代码如下：

监测设备、三维模型的点击事件接口的代码如下：

进一步的，该实施例中还包括人机交互功能，用于利用交互式三维场景模块提供的交互功能进行人机交互。

S42：编写C#格式的脚本程序，读取关系数据库和实时数据库中的数据，驱动Unity3D虚拟场景中的炼钢车间行车进行作业，实现炼钢车间行车作业的三维可视化。

具体实现代码如下：

S5：读取关系数据库和实时数据库中数据，利用Unity3D的插件展示炼钢车间行车作业的作业过程。

该实施例中作业过程通过数据列表、趋势曲线等方式进行展示。

本发明实施例一通过对炼钢车间行车作业建立三维的虚拟模型，对行车作业进行三维可视化，实现无需工作人员在现场进行巡视，监控不存在死角的情况下，对炼钢车间行车作业实现实时监控。

实施例二：

本发明还提供一种炼钢车间行车作业三维可视化终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地，作为一个可执行方案，所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的组成结构仅仅是炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的示例，并不构成对炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。

所述炼钢车间行车作业三维可视化终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。