技术领域
[0001] 本发明涉及设备监管技术领域，尤其涉及一种监管系统及监管方法。
相关背景技术
[0002] 在比较大型的工厂中，整个园区中会布置不同工作场景下的不同厂房，每个厂房内会配置更多的设备，去完成厂房内的业务工作。但是对于如此大的工作场景下的大量的设备的监管，单纯的依靠人员去巡视去记录设备的工作状态以及整个厂房的运转情况，费时费力，且难以高效率监管。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 下面结合图1‑图3描述本发明的监管系统、监管方法、设备及存储介质。
[0022] 图1示出了本发明提供的一种监管系统的结构示意图，参见图1，该系统包括模型构建单元11、模型渲染单元12、模型仿真单元13和虚实交互单元14，其中：模型构建单元，用于对适于目标场景下的结构模块进行结构参数配置，以及对参数配置后的结构模块进行组合参数配置，基于结构模块的结构参数和组合参数，构建适于目标场景下的结构模型；
模型渲染单元，用于获取渲染任务，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染；
模型仿真单元，用于获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真；
虚实交互单元，用于获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号，将功能执行信号发送给执行设备，以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。
[0023] 对此，需要说明的是，在本发明中，目标场景是监管环境，如某个工厂的园区。要监管园区内各厂房内的设备情况，需要在虚拟环境中构建出各厂房内的设备布局情况。该设备布局情况由设备的虚拟结构构成。也就是说，要以虚拟结构展示现实环境下的各设备。
[0024] 在本发明中，需要快速构建虚拟环境，即快速构建目标环境下的结构模型。对于设备的虚拟形象，可由不同的结构模块体现，也可以说在软件环境下，对于不同的设备预先建立对应的基础化的结构模块，也可以说是基础化的结构组件。例如对于设备A，可以以1*1尺寸的方形块体现。
[0025] 对于基础化的结构模块，可以对结构模块的参数进行调整，以适应不同场景下的虚拟体现。如设备A在场景a下的尺寸及位置摆放要更大角度更斜，此时，可以调整符合尺寸和角度的参数。
[0026] 在本发明中，目标场景下包括多个设备，各个设备之间由于工作关系可能会存在关联。对于这种关联的体现，要将各个结构模块建立组合关系，如设备A和设备B是联动关系。此时，要为对应于设备A的结构模块和设备B的结构模块进行组合参数的配置。
[0027] 在本发明中，对于目标场景下各个结构模块的所有结构及组合参数进行调整之后，然后基于参数进行组装可构建成目标场景的结构模型。该结构模型是一个多结构模块的组合，体现的是整个监管下的设备工作环境。
[0028] 在本发明中，通过对结构模块的参数调整及组合，能够快速生成各种模型，可复用性和可编辑性让程序化建模拥有更高的容错率，同时也减少了不少重复工作。
[0029] 在本发明中，需要对结构模型中各个结构模块完成渲染，渲染是指用软件从模型生成图像的过程。模型是用严格定义的语言或者数据结构对于三维物体的描述，它包括几何、视点、纹理以及照明信息。
[0030] 在结构模型中，哪些结构模型需要渲染，哪些结构模型不需要渲染，可能会存在严格的需求。为此，要获取到各个渲染任务，不同的渲染任务对应的结构模块不同。为此，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块。这里的待渲染结构模块包括作为主对象的结构模块，也包括与主对象为关联对象的结构模块。确定渲染对象之后，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染。
[0031] 采用3D云渲染方案，将渲染任务都放置在高性能的服务端进行，用户仅需要通过Web页面就可以流畅访问画质优良的3D影像。同时云渲染可供用户在不同终端访问项目大屏，完美兼容电脑、移动端等设备，帮助用户实现随时随地通过各类设备查看大屏，进行项目进度管控，实时沟通交流。
[0032] 在本发明中，目标场景下的各个设备需要处于工作状态，为此，为了获知结构模型中各个结构模块之间的测试情况。需要在结构模型中进行仿真操作。不同的仿真任务，所需要的仿真对象不同。故基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，这里的待仿真结构模块包括作为主对象的结构模块，也包括与主对象为关联对象的结构模块。确定仿真对象之后，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真。
[0033] 仿真技术不仅建立物理对象的数字化模型，还要根据当前状态，通过物理学规律和机理来计算、分析和预测物理对象的未来状态。
[0034] 例如可以对设备进行应变测试，实时采集的应变数据进行计算，实时得到其应力/变形的数据、云图等结果。
[0035] 在本发明中，虚实交互操作性意味着在虚拟世界中的操作能够在真实物理世界得到反馈，这样的虚实交互、虚实联动，是从看见数字化转变到受益于数字化的关键。比如说在场景中有个按钮可以远程控制摄像头的方向。
[0036] 由此，在本发明中，系统感应到结构模型上对于待交互的结构模块的触发信号，从而获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号（比如使现实环境中照明灯的点亮信号），将功能执行信号发送给执行设备（如照明灯），以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。该执行设备根据执行动作参数执行功能动作是在现实环境中发生的动作。
[0037] 本发明提供的监管系统，通过对目标场景下的设备工作环境进行虚拟化的结构模型构建，并在结构模型上进行渲染、仿真及虚实交互，做到对监管环境的全覆盖展示，全方位的了解设备工作环境的实时情况，方便实时监控人员、故障诊断和排查。
[0038] 在应用方面，本发明的系统能够整合物联网感知设备、自建系统、IRS等各种来源的分散数据，或者基于低代码数据协作平台去构建数据应用实现精细化业务管理，以及任务协同系统，用协同系统实现任务流程管理、任务台账。结合可视化平台的可视化能力、场景构建能力、业务场景协同能力实现如智慧防疫、综合安防、车场管理等应用场景的监管作用。
[0039] 在上述系统的进一步系统中，虚实交互单元还用于：接收执行设备基于执行动作参数对待交互的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待交互的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整的渲染任务对结构模块进行渲染。
[0040] 对此，需要说明的是，虚实交互过程，还体现在现实环境中设备在执行动作之后，会对结构模型的布局产生改变。为此，执行设备在基于执行动作参数执行动作之后，会将执行动作参数发送给系统，系统会基于执行动作参数对待交互的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待交互的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整的渲染任务对结构模块进行渲染。也就是说，在现实环境中设备做出的改变，要与虚拟环境下的模块的改变相对应。
[0041] 在上述系统的进一步系统中，该模块仿真单元具体用于：基于仿真任务获取针对待仿真的结构模块的仿真过程施加条件；
基于仿真过程施加条件和仿真过程变化规则对待仿真的结构模块进行仿真过程的仿真，获得仿真过程变化参数；
基于仿真过程变化参数对待仿真的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待仿真的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整后的渲染任务对结构模块进行渲染。
[0042] 对此，需要说明的是，在本发明中，设备在工作环境下的执行主要体现在仿真过程，不同的仿真过程中所施加的实现条件不同，即仿真过程施加条件不同。
[0043] 在虚拟环境中，仿真过程需要通过对数据的分析计算过程完成体现，故对于不同的仿真过程对应的计算过程不同。即不同的仿真过程对应不同的仿真过程变化规则。该变化规则可以是一个计算方式。
[0044] 基于仿真过程施加条件和仿真过程变化规则对待仿真的结构模块进行仿真过程的仿真，获得仿真过程变化参数。仿真过程变化参数能够体现设备在进行仿真过程的具有时序特点的过程数据。
[0045] 仿真变化也会导致虚拟化的结构模型上的结构模块产生变化，为此，基于仿真过程变化参数对待仿真的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待仿真的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整后的渲染任务对结构模块进行渲染。
[0046] 例如工程师通过计算机求解描述物理问题的数学方程，来模拟固体运动、结构变形、气体和液体的运动、热交换、动量传递、压力变化、化学反应、电磁现象、能量转换等现象，理解仿真过程，预测物理量的变化规律。
[0047] 在上述系统的进一步系统中，例如设备的集中管理是很多园区、工厂在做数字化转型的常见诉求。园区的设备管理员会定期去做设备巡检每周查看电梯、烟雾警报器、空调、灯具是不是存在异常情况。设备上会粘贴二维码标签，设备管理员扫描这个二维码填写表单，提交巡检的结果。
[0048] 电梯如有乘客被困，乘客按下告警铃后系统会接收到对应数据反馈，场景能够自动切换到问题发生的电梯，园区管理员通过梯内监控确认事件发生后，直接下派救援任务。
[0049] 为此，模型构建单元还用于：接收适于目标场景下的故障设备的设备标识和故障信息，基于故障信息和设备标识确定关联结构模块。
[0050] 基于故障信息对对应于设备标识的结构模块和关联结构模块的结构参数和组合参数进行更新，基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整。
[0051] 相应地，模型渲染单元还用于：接收适于目标场景下的故障设备的设备标识和故障信息，基于故障信息和设备标识确定关联结构模块。
[0052] 基于故障信息对对应于设备标识的结构模块和关联结构模块的渲染任务进行调整，基于调整后的渲染任务对结构模块进行调整。
[0053] 在上述系统的进一步系统中，对于园区内的设备在历史时间段内的故障情况进行随时监控，以便实现对重点设备的巡视。为此，要基于查询时间段确定存在故障的结构模块，及故障类型、故障次数。
[0054] 然后获取对应于存在故障的结构模块的设备标识。
[0055] 再基于故障次数和故障类型，确定对对应于设备标识的设备进行巡检的巡检周期。这里的巡视周期如每周巡视一下，每三天巡视一下。
[0056] 将设备标识和巡检周期发送给巡检人员的手持终端。巡检人员相当于获取到巡视任务，执行任务即可。
[0057] 基于上述的数据查询可以看出，本系统能够快速采集设备信息并存储到数据库，方便用户通过虚实交互系统查看。
[0058] 另外，巡检任务的时限结束前，确定需巡检的设备的巡检率，如巡检率低于一定值，向巡检人员的手持终端发出巡检警告信息，通知尽快完成巡检任务。
[0059] 下面对本发明提供的适于监管系统的监管方法进行描述，下文描述的适于监管系统的监管方法与上文描述的监管系统可相互对应参照。
[0060] 图2示出了本发明提供的一种适于上述监管系统的监管方法的流程示意图，参见图2，该装置包括以下步骤：步骤21、对适于目标场景下的结构模块进行结构参数配置，以及对参数配置后的结构模块进行组合参数配置，基于结构模块的结构参数和组合参数，构建适于目标场景下的结构模型；
步骤22、获取渲染任务，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染；
步骤23、获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真；
步骤24、获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号，将功能执行信号发送给执行设备，以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。
[0061] 在上述方法的进一步方法中，该方法还包括：接收执行设备基于执行动作参数对待交互的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待交互的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整的渲染任务对结构模块进行渲染。
[0062] 在上述方法的进一步方法中，获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真，包括：基于仿真任务获取针对待仿真的结构模块的仿真过程施加条件；
基于仿真过程施加条件和仿真过程变化规则对所述待仿真的结构模块进行仿真过程的仿真，获得仿真过程变化参数；
基于仿真过程变化参数对待仿真的结构模块的结构参数和组合参数进行更新，以及对待仿真的结构模块的渲染任务进行调整，并基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整，以及基于调整后的渲染任务对结构模块进行渲染。
[0063] 在上述方法的进一步方法中，该方法还包括：接收适于目标场景下的故障设备的设备标识和故障信息，基于故障信息和所述设备标识确定关联结构模块；
基于故障信息对对应于设备标识的结构模块和关联结构模块的结构参数和组合参数进行更新，基于更新后的结构参数和组合参数对结构模块进行调整。
[0064] 在上述方法的进一步方法中，该方法还包括：接收适于目标场景下的故障设备的设备标识和故障信息，基于故障信息和设备标识确定关联结构模块；
基于故障信息对对应于设备标识的结构模块和关联结构模块的渲染任务进行调整，基于调整后的渲染任务对结构模块进行调整。
[0065] 在上述方法的进一步方法中，该方法还包括：基于查询时间段确定存在故障的结构模块，及故障类型、故障次数；
获取对应于存在故障的结构模块的设备标识；
基于故障次数和故障类型，确定对对应于设备标识的设备进行巡检的巡检周期；
将所述设备标识和巡检周期发送给巡检人员的手持终端。
[0066] 确定需巡检的设备的巡检率，确定巡检率低于预设值时，向巡检人员的手持终端发出巡检警告信息。
[0067] 本发明提供的监管方法，通过对目标场景下的设备工作环境进行虚拟化的结构模型构建，并在结构模型上进行渲染、仿真及虚实交互，做到对监管环境的全覆盖展示，全方位的了解设备工作环境的实时情况，方便实时监控人员、故障诊断和排查。
[0068] 图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器31 (processor)、通信接口32 (Communications Interface)、存储器33(memory)和通信总线34，其中，处理器31，通信接口32，存储器33通过通信总线34完成相互间的通信。处理器31可以调用存储器33中的逻辑指令，以执行适于监管系统的监管方法，该方法包括：对适于目标场景下的结构模块进行结构参数配置，以及对参数配置后的结构模块进行组合参数配置，基于结构模块的结构参数和组合参数，构建适于目标场景下的结构模型；获取渲染任务，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染；获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真；获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号，将功能执行信号发送给执行设备，以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。
[0069] 此外，上述的存储器33中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read‑Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0070] 另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的适于监管系统的监管方法，该方法包括：对适于目标场景下的结构模块进行结构参数配置，以及对参数配置后的结构模块进行组合参数配置，基于结构模块的结构参数和组合参数，构建适于目标场景下的结构模型；获取渲染任务，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染；获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真；获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号，将功能执行信号发送给执行设备，以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。
[0071] 又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的适于监管系统的监管方法，该方法包括：对适于目标场景下的结构模块进行结构参数配置，以及对参数配置后的结构模块进行组合参数配置，基于结构模块的结构参数和组合参数，构建适于目标场景下的结构模型；获取渲染任务，基于渲染任务确定结构模型中的待渲染的结构模块，根据渲染任务对待渲染的结构模块进行渲染；获取仿真任务，基于仿真任务确定结构模型中的待仿真的结构模块，根据仿真任务对待仿真的结构模块进行仿真；获取对应于结构模型上待交互的结构模块的功能执行信号，将功能执行信号发送给执行设备，以使执行设备基于功能执行信号生成执行动作参数，并根据执行动作参数执行功能动作。
[0072] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0073] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0074] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
