本发明提出了基于webgl的数字孪生与物联网的交互方法和系统，属于设备故障检测。
背景技术：
：：1、数字孪生模型以物理实体为基础，通过收集、整理和建模实体的相关数据，使用数学建模、物理仿真、数据分析等技术，将物理实体的特征、结构、工作原理和性能转化为数学模型和算法。这些模型可以通过实时监测设备的传感器数据来更新和校准，以保持与真实物体的一致性。数字孪生模型通常数据固定，数据存储于模型内部，这就导致无法与模型外部的物联网平台通信，且模型编辑与重新部署的难度大。技术实现思路1、本发明提供了基于webgl的数字孪生与物联网的交互方法和系统，用以解决数字孪生模型无法与模型外部的物联网平台通信，且模型编辑与重新部署的难度大的问题：2、基于webgl的数字孪生与物联网的交互方法，所述数字孪生与物联网的交互方法包括：3、提取设备的历史运行状态信息，并利用所述历史运行状态信息构建数字孪生模型；4、利用webgl设置交互界面，其中，所述交互界面用于为用户提供数字孪生模型的交互功能，并且，所述界面包括设备状态监控展示和设备故障预测展示；5、实时采集设备运行状态数据传输至物联网平台，并利用所说物联网平台对数据进行预处理和数据存储。6、进一步地，提取设备的历史运行状态信息，并利用所述历史运行状态信息构建数字孪生模型，包括：7、提取设备的历史运行状态信息；8、提取数字孪生模型的模型需求，并根据所述模型需求确定所述数字孪生模型的结构和组成部分；9、创建webgl上下文，并使用着色器语言设置顶点着色器和片元着色器；其中，顶点着色器负责处理模型的顶点坐标和变换，片元着色器负责处理模型的颜色、纹理等；10、将设备对应的模型导入至webgl中，并设置webgl的渲染流程，根据所述webgl的渲染流程对所述模型进行渲染；11、根据模型需求添加交互功能和动画效果，生成数字孪生模型；12、在所述web浏览器中运行所述数字孪生模型，并对所述数字孪生模型进行调试和优化，并将调试和优化后的数字孪生模型部署至web服务器中。13、进一步地，利用webgl设置交互界面，包括：14、确定所述交互界面的布局和组件；15、使用html标记语言创建相应的元素，构建所述交互界面的架构；16、使用层叠样式表对所述交互界面进行样式设置，生成html文档；17、将所述html文档插入<canvas>元素，并获得webgl上下文；18、为所述交互界面的各个组件绑定与所述组件对应的事件监听器用以响应用户的交互操作。19、进一步地，实时采集设备运行状态数据传输至物联网平台，并利用所说物联网平台对数据进行预处理和数据存储，包括：20、实时采集设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据输入至数字孪生模型中；21、通过所述数字孪生模型，对所述设备的运行状态进行故障检测并获得故障检测结果；22、将所述设备的运行状态数据和故障检测结果一并发送至物联网平台，并通过所述物联网平台对设备的运行状态，数据和故障检测结果进行数据预处理和数据存储。23、基于webgl的数字孪生与物联网的交互系统，所述数字孪生与物联网的交互系统包括：24、信息提取模块，用于提取设备的历史运行状态信息，并利用所述历史运行状态信息构建数字孪生模型；25、交互界面设置模块，用于利用webgl设置交互界面，其中，所述交互界面用于为用户提供数字孪生模型的交互功能，并且，所述界面包括设备状态监控展示和设备故障预测展示；26、数据采集及存储模块，用于实时采集设备运行状态数据传输至物联网平台，并利用所说物联网平台对数据进行预处理和数据存储。27、进一步地，所述信息提取模块包括：28、历史信息提取模块，用于提取设备的历史运行状态信息；29、模型需求提取模块，用于提取数字孪生模型的模型需求，并根据所述模型需求确定所述数字孪生模型的结构和组成部分；30、着色器设置模块，用于创建webgl上下文，并使用着色器语言设置顶点着色器和片元着色器；其中，顶点着色器负责处理模型的顶点坐标和变换，片元着色器负责处理模型的颜色、纹理等；31、渲染模块，用于将设备对应的模型导入至webgl中，并设置webgl的渲染流程，根据所述webgl的渲染流程对所述模型进行渲染；32、动画交互功能设置模块，用于根据模型需求添加交互功能和动画效果，生成数字孪生模型；33、试运行模块，用于在所述web浏览器中运行所述数字孪生模型，并对所述数字孪生模型进行调试和优化，并将调试和优化后的数字孪生模型部署至web服务器中。34、进一步地，所述交互界面设置模块，包括：35、布局和组件模块，用于确定所述交互界面的布局和组件；36、元素创建模块，用于使用html标记语言创建相应的元素，构建所述交互界面的架构；37、html文档生成模块，用于使用层叠样式表对所述交互界面进行样式设置，生成html文档；38、上下文获取模块，用于将所述html文档插入<canvas>元素，并获得webgl上下文；39、绑定模块，用于为所述交互界面的各个组件绑定与所述组件对应的事件监听器用以响应用户的交互操作。40、进一步地，所述数据采集及存储模块包括：41、数据采集模块，用于实时采集设备的运行状态数据，并将所述运行状态数据输入至数字孪生模型中；42、故障检测模块，用于通过所述数字孪生模型，对所述设备的运行状态进行故障检测并获得故障检测结果；43、数据发送模块，用于将所述设备的运行状态数据和故障检测结果一并发送至物联网平台，并通过所述物联网平台对设备的运行状态，数据和故障检测结果进行数据预处理和数据存储。44、本发明有益效果：45、本发明提出的基于webgl的数字孪生与物联网的交互方法和系统使用javascript访问固定接口以设置hashtable中的值，使用平台主动更新的事件触发回调函数，基于key-value的格式将数据写入hashtable中，将webgl项目上传至物联网平台，基于静态文件托管的技术实现前端对静态文件的加载以低耦合的方式，高效地实现数字孪生模型的开发与基于前端的部署。同时，实现设备的数字孪生模型，并通过webgl交互界面展示设备的状态监控和故障预测。通过构建数字孪生模型，可以实时监测设备的运行状态，并进行故障预测。通过webgl交互界面，用户可以直观地查看设备的实时状态和预测的故障信息，提高设备的监控和管理效率。同时，实时采集设备运行状态数据并存储在物联网平台，为后续的数据分析、建模和优化提供基础。通过该方案，可以提高设备的运行可靠性，减少故障发生和停机时间，优化设备的维护和运维流程。当前第1页12当前第1页12