CN107247854A - 用于设备故障复原的方法及装置、*** - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种用于设备故障复原的方法及装置、***。该用于设备故障复原的方法包括:建立机器设备的虚拟模型;获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数;根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。本公开可以通过机器设备运行历史数据还原出该机器设备发生故障时,机器设备的虚拟模型的运行动画,从而能够提高故障分析的直观性和效率。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,具体而言,涉及一种用于设备故障复原的方法及装置、***。
背景技术
现有技术中大多数的故障分析都是通过分析故障数据以达到故障定位的目的。对于一些运行比较复杂的设备,其运行数据会随之增加,通过数据分析故障不是很现实。例如产线的曝光机、sputter(溅射)、PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)等运动零件比较多的设备,相应的设备每个周期运行数据也是比较多的,并且数据分析没有故障直观性可言。
因此,现有技术中的技术方案还存在有待改进之处。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种用于设备故障复原的方法及装置、***,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰,或者部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种用于设备故障复原的方法,包括:建立机器设备的虚拟模型;获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数;根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
在本公开的一种示例性实施例中,所述方法还包括:以三维可视化的方式在虚拟现实或者增强现实***中显示所述机器设备故障时的运行状态。
在本公开的一种示例性实施例中,建立机器设备的虚拟模型包括:设置所述机器设备的虚拟模型的父关节和子关节;设置各关节在运动周期内的关节模型参数。
在本公开的一种示例性实施例中,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动包括:通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动。
在本公开的一种示例性实施例中,所述故障参数包括关节运行参数,其中所述通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动包括:所述脚本为每一个运动周期内遍历标记好的运动关节数组;所述运动关节数组中的关节读取该关节对应的关节模型参数及关节运行参数,还原所述机器设备的运行状态。
在本公开的一种示例性实施例中,所述脚本是通用的,能够用于不同虚拟模型及各虚拟模型的各个关节的运动控制。
根据本公开的一个方面,提供一种用于设备故障复原的装置,包括:建模模块,用于建立机器设备的虚拟模型;故障参数获取模块,用于获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数;驱动模块,用于根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
根据本公开的一个方面,提供一种用于设备故障复原的***,包括:虚拟现实演示模块,用于显示机器设备的虚拟模型根据接收的所述机器设备的故障参数驱动其运动的运行状态;设备运行参数模块,用于显示和设置所述虚拟模型的各关节的关节模型参数。
在本公开的一种示例性实施例中,所述***还包括历史数据查询模块,用于查询所述机器设备预定时间段内的历史运行数据。
本公开的某些实施例中的用于设备故障复原的方法中,通过机器设备的运行历史数据中的故障参数还原出该机器设备发生故障时,该机器设备的虚拟模型的运行动画,从而能够提高故障分析的直观性和效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的方法的流程图。
图2示出本公开示例性实施例中一种机械臂的虚拟模型的示意图。
图3示出本公开示例性实施例中一种查询机器设备的历史运行数据的示意图。
图4示出本公开示例性实施例中一种故障参数驱动虚拟模型运动的架构示意图。
图5示出本公开示例性实施例中一种虚拟模型父子关节的关系结构示意图。
图6示出本公开示例性实施例中一种关节模型参数设置的示意图。
图7示出本公开示例性实施例中一种驱动脚本算法架构示意图。
图8示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的装置的模块示意图。
图9示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的***的模块示意图。
图10示出现有技术中一种监控***的界面示意图。
图11示出本公开示例性实施例中一种监控***中参数监控的界面示意图。
图12示出本公开示例性实施例中一种监控***中参数监控和虚拟模型展示的界面示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。
需要指出的是,在附图中,为了图示的清晰可能会夸大层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。另外,可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“下”时,它可以直接在其他元件下,或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外,还可以理解,当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时,它可以为两层或两个元件之间唯一的层,或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
图1示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的方法的流程图。
如图1所示,该用于设备故障复原的方法可以包括以下步骤。
在步骤S110中,建立机器设备的虚拟模型。
图2示出本公开示例性实施例中一种机械臂的虚拟模型的示意图。如图2所示,通过将工厂中的机械臂建立为虚拟的机械臂模型,通过模型的运动状态能够反映出该设备的运行状态。
需要说明的是,上述仅是以图2的机械臂为例说明机器设备的虚拟模型的建立,但本公开并不限定于此,可以是对任意机器设备或者机器设备的组成部件进行虚拟模型的建立。
本发明实施例中,通用的模型运动脚本会根据接收的实时运行参数或者故障参数驱动虚拟模型的各个关节运动。
在步骤S120中,获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数。
图3示出本公开示例性实施例中一种查询机器设备的历史运行数据的示意图。如图3所示,在历史数据界面,首先在设备选择栏选择设备,例如设备1,然后输入起始时间和结束时间,点击开始,即可查询该起始时间和该结束时间段内的设备1的历史运行数据。通过历史数据查询功能,对产线设备故障分析及故障定位具有很好的帮助作用。
在步骤S130中,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
本公开实施方式提供的用于设备故障复原的方法,针对现有技术中对于工厂中设备发生故障之后,故障过程的分析比较困难的现象,根据机器设备历史运行数据中故障部分的参数,以虚拟模型动画的方式复原出该机器设备的运行状况,有利于故障的分析的可视性,并且可以清楚的观察到某些故障设备的故障关节,提高故障分析效率。
在示例性实施例中,所述方法还可以包括:以三维可视化的方式在虚拟现实或者增强现实***中显示所述机器设备故障时的运行状态。
本发明实施例通过用三维可视化的方式在虚拟现实或者增强现实***中再现工厂的机器设备故障时运行状态的方法,比传统方法更加直观。
图4示出本公开示例性实施例中一种故障参数驱动虚拟模型运动的架构示意图。
如图4所示,从机器设备的历史运行数据中获取故障参数;根据所述故障参数、该机器设备的虚拟模型以及该虚拟模型的设置参数,并通过脚本驱动的方式,实现该虚拟模型的故障运行动画。
本公开实施方式的方案,通过故障参数驱动虚拟模型运动的方式可以达到故障复原的效果。应用的产线中,可首先对产线的机器设备进行虚拟模型的建立,将该机器设备故障时的参数作为驱动该虚拟模型运动的参数,并以3D显示的方式达到该机器设备的监控目的,可以清楚的观察到故障设备的故障关节,从而直观的反应出机器设备故障时的运行状态,解决了现有技术中设备故障监控的不足之处。
在示例性实施例中,所述建立机器设备的虚拟模型可以包括:设置所述机器设备的虚拟模型的父关节和子关节;设置各关节在运动周期内的关节模型参数。
图5示出本公开示例性实施例中一种虚拟模型父子关节的关系结构示意图。如图5所示,父关节可以设置具有多个子关节,例如子关节1、子关节2、子关节3、子关节4等等。而任意一个子关节又可以进一步设置包括其自身的子关节,例如子关节1具有关节1、关节2、关节3等作为其子关节。
本发明实施例中,机器设备的虚拟模型可以通过模型父子关节的设置,从而达到真实的运动效果,其设置与真实的机器设备的关节运动一致。
图6示出本公开示例性实施例中一种关节模型参数设置的示意图。
如图6所示,可以设置各关节进行一个运动周期内的关节模型参数,例如关节2的运动方式、运动方向和旋转轴等。
在示例性实施例中,所述根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动可以包括:通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动。
在示例性实施例中,所述故障参数可以包括关节运行参数,其中所述通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动可以包括:所述脚本为每一个运动周期内遍历标记好的运动关节数组;所述运动关节数组中的关节读取该关节对应的关节模型参数及关节运行参数,还原所述机器设备的运行状态。
本发明实施例中,根据机器设备历史运行数据中故障部分的参数,通过脚本驱动的方式,以虚拟模型动画的方式复原出该机器设备的运行状况,利于故障的分析的可视性。其中,驱动脚本可以通过c#语言编写,但本公开并不限定于此。其主要思路为每一个运动周期内遍历标记好的运动关节数组,对应的关节读取此关节对应的关节模型参数及关节运动参数,从而还原该机器设备的运动。
图7示出本公开示例性实施例中一种驱动脚本算法架构示意图。
如图7所示,第一个运动周期内设置关节一的关节模型参数和关节运动参数,关节二的关节模型参数和关节运动参数,关节三的关节模型参数和关节运动参数;等等。类似的可以设置第二个运动周期,第三个运动周期等等。
在示例性实施例中,所述脚本是通用的,能够用于不同虚拟模型及各虚拟模型的各个关节的运动控制。本发明实施例通过获取故障参数,并且通过脚本驱动机器设备虚拟模型运动的方式,来解决故障分析时故障复原的问题。以模型通用脚本的建立,统一了各个模型及各关节的运动控制,避免机器设备不同而产生的驱动脚本不同的局限性。
图8示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的装置的模块示意图。
如图8所示,该用于设备故障复原的装置100可以包括建模模块110、故障参数获取模块120以及驱动模块130。
建模模块110可以用于建立机器设备的虚拟模型。
故障参数获取模块120可以用于获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数。
驱动模块130可以用于根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
本发明实施例中的该用于设备故障复原的装置的各个组成模块的具体实现可以参照上述发明实施例中的用于设备故障复原的方法的内容,在此不再赘述。
图9示出本公开示例性实施例中一种用于设备故障复原的***的模块示意图。
如图9所示,该用于设备故障复原的***200可以包括虚拟现实演示模块210以及设备运行参数模块220。
其中,虚拟现实演示模块210可以用于显示机器设备的虚拟模型根据接收的所述机器设备的故障参数驱动其运动的运行状态。
设备运行参数模块220可以用于显示和设置所述虚拟模型的各关节的关节模型参数。
本发明实施方式提供的用于设备故障复原的***,相比于现有技术多了虚拟现实演示模块,从而可以使得机器设备的故障定位更加直观。
在示例性实施例中,该用于设备故障复原的***200还可以包括历史数据查询模块,用于查询所述机器设备预定时间段内的历史运行数据。通过该历史数据查询功能,对产线的机器设备故障分析及故障定位具有很好的帮助作用。
另一方面,目前大多数的监控方式都是通过摄像头对被监控物进行视频监控或者是二维监控,并获取一些实时的参数。对于视频采集比较困难的场景或无法进行视频采集的场景,监控效果会大打折扣。如产线的曝光机、sputter(溅射)、PECVD等具有密封腔室的设备,二维监控的可视性效果不是很好,不是很直观。
图10示出现有技术中一种监控***的界面示意图。
如图10所示,设备1-20以绿色的圆表示正常,红色的圆表示异常。而这种传统的工厂的机器设备运行状态多通过数字、灯光、仪表盘等方式来反映当前设备的实时运行状态,这种方法不能直观的观测到机器设备的运行状态。
本发明实施例中,基于3D引擎的虚拟现实模型监控方式可以解决这些问题。应用的产线中,可对产线的机器设备进行虚拟模型的建立,将机器设备实时的参数转化为模型运动动画,从而直观的反应该机器设备的实时运行状态。而现有技术的监控方式只有简单的参数的显示,不能直观的反映出设备的运动。
图11示出本公开示例性实施例中一种监控***中参数监控的界面示意图。通过三维虚拟现实模型进行工厂的机器设备的监控。
如图11所示,虚拟现实模型监控***的监控主界面包括设备运行参数和虚拟现实演示两部分。各设备可以分别包括多个关节,例如关节1-6,而且还可以分别设置各关节的速度,X方向是否能够运动,Y方向是否能够运动,是否能够平动,是否能够转动等。
图12示出本公开示例性实施例中一种监控***中参数监控和虚拟模型展示的界面示意图。
如图12所示,监控主界面的虚拟现实演示部分显示了一个机械臂的虚拟模型。
本发明实施例中,可以通过对传统的工厂机器设备进行3D/数字化建模,结合实时采集到的机器设备运动参数,通过运动脚本实时读取采集的真实运动参数,驱动虚拟模型运动,用三维可视化的方式在虚拟现实或者增强现实***中再现工厂的机器设备的运行状态,对于工厂设备的监控具有非常好的直观性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (9)
1.一种用于设备故障复原的方法,其特征在于,包括:
建立机器设备的虚拟模型;
获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数;
根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
以三维可视化的方式在虚拟现实或者增强现实***中显示所述机器设备故障时的运行状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,建立机器设备的虚拟模型包括:
设置所述机器设备的虚拟模型的父关节和子关节;
设置各关节在运动周期内的关节模型参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动包括:
通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述故障参数包括关节运行参数,其中所述通过脚本驱动的方式,根据所述故障参数驱动所述虚拟模型的关节运动包括:
所述脚本为每一个运动周期内遍历标记好的运动关节数组;
所述运动关节数组中的关节读取该关节对应的关节模型参数及关节运行参数,还原所述机器设备的运行状态。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述脚本是通用的,能够用于不同虚拟模型及各虚拟模型的各个关节的运动控制。
7.一种用于设备故障复原的装置,其特征在于,包括:
建模模块,用于建立机器设备的虚拟模型;
故障参数获取模块,用于获取所述机器设备的历史运行数据中的故障参数;
驱动模块,用于根据所述故障参数驱动所述虚拟模型运动。
8.一种用于设备故障复原的***,其特征在于,包括:
虚拟现实演示模块,用于显示机器设备的虚拟模型根据接收的所述机器设备的故障参数驱动其运动的运行状态;
设备运行参数模块,用于显示和设置所述虚拟模型的各关节的关节模型参数。
9.根据权利要求8所述的***,其特征在于,所述***还包括历史数据查询模块,用于查询所述机器设备预定时间段内的历史运行数据。
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