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《中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)》 2018年
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数字化车间工艺流程数据分析与重现系统的设计与实现

叶迎萍  
【摘要】:为了推动我国工业制造向智能化方向发展并结合实际应用,本文设计并实现了包括数字化车间设备数据采集、工艺数据处理分析展示以及数字化车间三维加工场景重现功能的数字化车间设备生产工艺数据的分析展示平台,通过直观地展示数据分析结果,并结合数字化车间生产场景的仿真回放,达到帮助优化生产决策的目的,进而提高对数字化车间的有效管理。本文在介绍了数字化车间发展现状的基础上,首先对数字化车间加工工艺流程数据分析和重现系统进行了总体设计,并着重介绍系统实现过程中涉及的OPC技术规范、Hadoop数据处理平台以及三维场景优化等关键技术,为后期的系统设计与实现提供理论基础。然后详细介绍数据采集、数据分析和场景重现三个子系统的设计与实现。针对数据采集子系统,基于OPC技术规范,设计与实现设备数据采集客户端;针对数据分析子系统,以Hadoop分布式文件系统作为底层文件系统,利用HBase直接操作底层数据,设计Map/Reduce计算模型分析数据,实现了在Hadoop分布式集群下对设备工艺数据的分析处理,分析结果直接在Web页面展示。研究了传统数据库和NoSQL数据库之间的数据迁移方案,完成了Oracle数据库和HBase数据库中数据的双向迁移。关于场景重现子系统,主要研究了三维场景交互原理和三维场景优化技术,实现了数字化车间场景的交互逻辑设计与实现,并采用LOD技术、遮蔽剔除技术以及LightMap技术进行场景优化,提出了一种基于着色器LOD的模型间平滑过渡方法,优化了LOD技术。最后,规范了子系统间数据交互方式和格式,实现了数据分析子系统和场景重新子系统间相互调起,实现了整个系统的集成。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB497

【参考文献】
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