一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统及方法

技术领域

本申请涉及煤矿技术、混合现实技术领域，尤其涉及一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统及方法。

背景技术

传统的煤矿设备管理方式主要采用人工记录和手动查阅设备资料的方式来获取设备信息，这种方式需要投入大量的人力和时间，效率低下，且存在较大的误差。此外，由于煤矿设备需要长时间运行，其使用寿命较长，因此对设备进行有效监测和维护非常重要。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，包括煤矿用设备数据库、煤矿用设备标识解析模块、煤矿用设备数据监测模块和混合现实MR运用模块，其中：

煤矿用设备数据库包括设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库。

混合现实MR运用模块包括MR显示可穿戴设备。

煤矿用设备标识解析模块包括标识解析单元。

煤矿用设备数据监测模块包括设备数据监测单元和设备运行诊断单元。

其中，MR显示可穿戴设备用于扫描煤矿用设备的设备标识码，并将设备标识码发送至标识解析单元进行标识解析。

标识解析单元用于对MR显示可穿戴设备发送的设备标识码进行解析，并将解析后获得的解析数据发送至煤矿用设备数据库。

煤矿用设备数据库用于根据解析数据从其所包含的子库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

本申请的第二个目的在于提出一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理方法。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，包括煤矿用设备数据库、煤矿用设备标识解析模块、煤矿用设备数据监测模块和混合现实MR运用模块，其中：

煤矿用设备数据库包括设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库。

混合现实MR运用模块包括MR显示可穿戴设备。

煤矿用设备标识解析模块包括标识解析单元。

煤矿用设备数据监测模块包括设备数据监测单元和设备运行诊断单元。

其中，MR显示可穿戴设备用于扫描煤矿用设备的设备标识码，并将设备标识码发送至标识解析单元进行标识解析。

标识解析单元用于对MR显示可穿戴设备发送的设备标识码进行解析，并将解析后获得的解析数据发送至煤矿用设备数据库。

煤矿用设备数据库用于根据解析数据从其所包含的子库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

根据本申请的一个实施例，设备模型数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的三维模型；设备信息数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的参数信息；设备实时数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的实时运行数据；设备历史数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的历史运行数据。

根据本申请的一个实施例，设备数据监测单元用于获取每个煤矿用设备对应的监测数据，其中，设备数据监测单元包括设备基础信息采集子单元、设备运行工况监控子单元、设备预警及报警统计子单元、设备故障统计子单元，设备数据监测单元用于接收每个子单元上传的监测数据，并对监测数据进行处理以及将处理后的监测数据发送至对应的数据子库；设备运行诊断单元用于基于每个煤矿用设备对应的监测数据进行实时分析，判断设备运行状态，对数据指标异常的设备做出预报警提示。

根据本申请的一个实施例，设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库里所存储的数据表均基于每个煤矿用设备对应的设备标识码生成。

根据本申请的一个实施例，任一个煤矿用设备对应的三维模型为通过可视化技术、数字孪生技术、虚拟现实技术、增强现实技术中的任一种对该煤矿用设备的设备数据进行处理生成。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理方法，包括：获取MR显示可穿戴设备所扫描的煤矿用设备的设备标识码；对设备标识码进行解析，获取解析后生成的解析数据；基于解析数据从煤矿用设备数据库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

根据本申请的一个实施例，基于解析数据从煤矿用设备数据库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示，包括：基于解析数据生成设备标识码所对应的目标煤矿用设备的煤矿用设备信息目录，并将煤矿用设备信息目录基于混合现实技术以虚拟方式进行展示；响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录的点击操作，将该点击操作对应的信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

根据本申请的一个实施例，响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录的点击操作，将该点击操作对应的信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示，包括：响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的参数信息框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备信息数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的参数信息，并将参数信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示；其中，参数信息包括但不限于设备型号信息、生产厂家信息、生产日期信息。

根据本申请的一个实施例，响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录的点击操作，将该点击操作对应的信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示，包括：响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的三维模型框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备模型数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的三维模型，并将三维模型基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

根据本申请的一个实施例，响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录的点击操作，将该点击操作对应的信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示，包括：响应于接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的运行数据框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备实时数据子库和设备历史数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的实时运行数据和历史运行数据，并将实时运行数据和历史运行数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

本申请至少实现以下有益效果：本申请所提出的基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统中，可以通过扫描设备标识码，自动获取设备信息，方便快捷，通过设备标识码对设备进行数字化唯一化管理，便于设备信息获取、设备来源追溯、配件溯源与管理、历史维修追溯等等，并且，本系统可以利用混合现实技术，将设备的数据以虚拟方式展示在用户眼前，使用户能够随时了解设备的工作状态，及时发现异常情况。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例示出的一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统的示例性示意图。

图2是本申请一个实施例示出的一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理方法的示例性实施方式的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

混合现实(Mixed Reality，MR)是一种整合了现实世界和虚拟世界的技术。在混合现实中，虚拟对象与真实世界中的物体相互作用和融合，用户能够与这些虚拟对象进行实时交互。混合现实技术结合了增强现实(Augmented Reality，AR)和虚拟现实(VirtualReality，VR)的特点，能够在真实世界中呈现出虚拟的三维对象，同时也可以让用户在虚拟环境中感知和操作真实世界的事物。

图1是本申请示出的一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统的示例性示意图，如图1所示，该基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，包括煤矿用设备数据库、煤矿用设备标识解析模块、煤矿用设备数据监测模块和混合现实MR运用模块，其中：

煤矿用设备数据库包括设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库。

混合现实MR运用模块包括MR显示可穿戴设备。

煤矿用设备标识解析模块包括标识解析单元。

煤矿用设备数据监测模块包括设备数据监测单元和设备运行诊断单元。

其中，MR显示可穿戴设备用于扫描煤矿用设备的设备标识码，并将设备标识码发送至标识解析单元进行标识解析。其中，每个煤矿用设备都有其各自对应的唯一设备标识码。

标识解析单元用于对MR显示可穿戴设备发送的设备标识码进行解析，并将解析后获得的解析数据发送至煤矿用设备数据库。

煤矿用设备数据库用于根据解析数据从其所包含的子库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

本申请所提出的基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统中，可以通过扫描设备标识码，自动获取设备信息，方便快捷，通过设备标识码对设备进行数字化唯一化管理，便于设备信息获取、设备来源追溯、配件溯源与管理、历史维修追溯等等，并且，本系统可以利用混合现实技术，将设备的数据以虚拟方式展示在用户眼前，使用户能够随时了解设备的工作状态，及时发现异常情况。

进一步的，本申请中，设备模型数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的三维模型。三维模型包括但不限于采煤机三维模型、液压支架三维模型、刮板输送机三维模型、转载机三维模型、破碎机三维模型、掘进机三维模型和皮带三维模型等。任一个煤矿用设备对应的三维模型为通过可视化技术、数字孪生技术、虚拟现实技术、增强现实技术中的任一种对该煤矿用设备的设备数据进行处理生成。为了保证每个煤矿用设备对应的三维模型的准确性，本申请中，需要基于热更新技术对设备模型数据库进行在线更新。

进一步的，本申请中，设备信息数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的参数信息。其中，参数信息可包括每个煤矿用设备对应的设备型号信息、生产厂家信息、生产日期信息、维护指导信息、尺寸信息、软件版本信息等信息。

进一步的，本申请中，设备实时数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的实时运行数据。比如说，实时运行数据可包括煤矿用设备的实时采煤量、实时滚筒高度、实时液压支架高度等数据。

进一步的，本申请中，设备历史数据子库用于存储每个煤矿用设备对应的历史运行数据。比如说，历史运行数据可包括煤矿用设备的历史采煤量、历史滚筒高度、历史液压支架高度等数据，也可包括历史维修记录，历史诊断预警信息等历史数据。

进一步的，本申请中，设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库里所存储的数据表均基于每个煤矿用设备对应的设备标识码生成，也即，可从每个数据子库基于设备标识码进行联动调取。

进一步的，本申请中，设备数据监测单元用于获取每个煤矿用设备对应的监测数据，其中，设备数据监测单元包括设备基础信息采集子单元、设备运行工况监控子单元、设备预警及报警统计子单元、设备故障统计子单元，设备数据监测单元用于接收每个子单元上传的监测数据，并对监测数据进行处理以及将处理后的监测数据发送至对应的数据子库(设备实时数据子库和设备历史数据子库)。

进一步的，本申请中，设备运行诊断单元用于基于每个煤矿用设备对应的监测数据进行实时分析，判断设备运行状态，对数据指标异常的设备做出预报警提示。

进一步的，本申请中提出的基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，可以基于混合现实技术以虚拟方式进行展示煤矿用设备的维护指导信息、操作界面、历史维修记录和历史诊断预警信息，以帮助操作人员进行准确的维护和维修操作，减少错误和延误。

进一步的，本申请中提出的基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，提供设备管理功能，包括设备巡检、维护记录、故障报警等。用户可以对设备进行定期巡检和维护，并记录相关信息，以便及时处理设备故障和预防性维修。实现对煤矿设备的智能化管理和维护。

进一步的，本申请中提出的基于混合现实MR的煤矿用设备管理系统，还可以通过数据分析和故障预测算法，提供设备的健康状况评估和预警提示，帮助用户优化设备的使用和维护计划。

图2是本申请示出的一种基于混合现实MR的煤矿用设备管理方法的示例性实施方式的示意图，如图2所示，该基于混合现实MR的煤矿用设备管理方法，包括以下步骤：

S201，获取MR显示可穿戴设备所扫描的煤矿用设备的设备标识码。

MR显示可穿戴设备用于扫描煤矿用设备的设备标识码，并将设备标识码发送至标识解析单元进行标识解析。其中，每个煤矿用设备都有其各自对应的唯一设备标识码。

S202，对设备标识码进行解析，获取解析后生成的解析数据。

标识解析单元用于对MR显示可穿戴设备发送的设备标识码进行解析，并将解析后获得的解析数据发送至煤矿用设备数据库。

S203，基于解析数据从煤矿用设备数据库中调取设备数据并将设备数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

其中，煤矿用设备数据库包括设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库。

其中，设备模型数据子库、设备信息数据子库、设备实时数据子库和设备历史数据子库里所存储的数据表均基于每个煤矿用设备对应的设备标识码生成，也即，可从每个数据子库基于设备标识码进行联动调取。

本申请中，基于解析数据生成设备标识码所对应的目标煤矿用设备的煤矿用设备信息目录，并将煤矿用设备信息目录基于混合现实技术以虚拟方式进行展示；若接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录的点击操作，将该点击操作对应的信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

作为一种可能出现的情况，若接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的参数信息框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备信息数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的参数信息，并将参数信息基于混合现实技术以虚拟方式进行展示；其中，参数信息包括但不限于设备型号信息、生产厂家信息、生产日期信息。

作为另一种可能出现的情况，若接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的三维模型框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备模型数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的三维模型，并将三维模型基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

作为另一种可能出现的情况，若接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的运行数据框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备实时数据子库和设备历史数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的实时运行数据和历史运行数据，并将实时运行数据和历史运行数据基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

作为另一种可能出现的情况，若接收到用户对于虚拟展示的煤矿用设备信息目录中的维护记录框和设备诊断状态框的点击操作，从煤矿用设备数据库的设备历史数据子库中调取该目标煤矿用设备对应的历史维护记录、历史设备诊断记录、当前设备诊断记录，并将历史维护记录、历史设备诊断记录和当前设备诊断记录基于混合现实技术以虚拟方式进行展示。

本申请实施例通过虚拟信息的呈现，用户可以更直观地了解设备的工作状态，进行设备维护和管理。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。