[发明专利]一种数控系统安全状态数字化映射系统及方法

说明书

本发明涉及数控系统安全状态数字化映射技术领域，特别涉及一种数控系统安全状态数字化映射系统及方法；本发明包括：无线数据传输装置，与数控系统安全状态数字化映射装置通过无线或有线方式通信，通过传感器获取物理实体设备的安全状态数据并向数控系统安全状态数字化映射装置发送；数控系统安全状态数字化映射装置，接收无线数据传输装置发送的安全状态数据，进行对安全状态数据的储存、采集、建模、数据处理及安全状态的诊断及预测；信息显示装置，与数控系统安全状态数字化映射装置相连接，显示安全状态的诊断及预测结果，并通过最终虚拟映射模型的仿真运行过程以三维表现形式进行可视化显示。本发明具有实用性高，真实性高及良好的适应性。

技术领域

本发明涉及数控系统安全状态数字化映射技术领域，特别涉及一种数控系统安全状态数字化映射系统及方法。

背景技术

高档数控系统已成为新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本装备。功能安全涉及到安全相关的机电控制系统、安全相关技术和其它风险降低策略,其目的是保证安全功能的正确执行。

随着数控系统及数控机床对系统安全性能需求的不断提高,要求数控系统及相关设备具有安全功能,实现对人员、设备及环境的保护,减少安全事故的发生。数控系统及数控机床安全已成为国内外数控厂商关注的焦点,并成为下一代数控系统的重要功能。传统数控系统在运行过程中存在设备安全状态无法主动预测、网络通信传输状态不稳定、不便于日常维护等问题。数字化映射技术可以有效解决上述问题，能够有效促进多源异构数据融合，从而推动数控系统安全状态的数字化建设，实现数控系统物理实体与信息世界的交互融合。

发明内容

针对传统数控系统在运行过程中存在设备安全状态无法主动预测、网络通信传输状态不稳定、不便于日常维护等问题，本发明要解决的问题是将数字化映射与传统数控系统相结合，设计一种数控系统安全状态数字化映射装置及系统，通过分析系统当前数据与历史数据来有效分析、监控、预测数控系统在运行过程中可能发生的风险，动态判断数控系统的安全状态，提高系统的运维效率。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是提供了一种数控系统安全状态数字化映射系统，包括，无线数据传输装置、数控系统安全状态数字化映射装置和信息显示装置；

所述无线数据传输装置，与数控系统安全状态数字化映射装置通过无线或有线方式通信，用于通过传感器获取物理实体设备的安全状态数据并向数控系统安全状态数字化映射装置发送；

所述数控系统安全状态数字化映射装置，用于接收无线数据传输装置发送的安全状态数据，进行对安全状态数据的储存、采集、建模、数据处理及安全状态的诊断及预测；

所述信息显示装置，与数控系统安全状态数字化映射装置相连接，用于显示安全状态的诊断及预测结果，并通过数字化映射虚拟综合模型的仿真运行过程以三维表现形式进行可视化显示。

所述数控系统安全状态数字化映射装置包括，数控系统物理实体子单元、数控系统数字化模型子单元、数控系统安全状态数据子单元、数控系统安全状态服务子单元；

所述数控系统物理实体子单元，用于管理其所连接的物理实体设备，以及物理实体设备工作状态的集合；采集无线传输设备发送的安全状态数据；根据数控系统安全状态服务子单元的对比结果，采取相应安全措施，使得系统整体运行效率得到优化。

所述数控系统数字化模型子单元，用于建立数控系统虚拟模型以及其对应所承担的虚拟活动，利用数控系统物理实体子单元实时传输来的安全状态数据对物理实体设备进行映射，得到虚拟映射数据；根据虚拟映射数据建立虚拟映射模型；

所述数控系统安全状态服务子单元，用于将接收的数控系统物理实体子单元的安全状态数据、数控系统数字化模型子单元的安全状态预测结果进行比对分析得到对比结果；当对比结果达到预设值时，将最终虚拟映射模型的数控系统安全状态预测结果发送至数控系统物理实体子单元；