(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221094341 1.9 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 浪潮工业互联网股份有限公司 地址 250101 山东省济南市高新区浪潮路 1036号浪潮科技园S02号楼19层 (72)发明人 来健强　武婉婉　刘品杰　商广勇　 肖雪　庞松涛　 (74)专利代理 机构 北京君慧知识产权代理事务 所(普通合伙) 11716 专利代理师 董延丽 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 17/00(2006.01) G06T 17/30(2006.01) G06T 15/20(2011.01) (54)发明名称 一种矿山设备运行位姿的监测方法、 系统及 设备 (57)摘要 本申请公开了一种矿山设备运行位姿的监 测方法、 系统及设备， 方法包括： 获取预先构建的 矿山设备三维模 型； 采集矿山设备的运行位姿数 据， 运行位姿数据为矿山设备各 组成部分的位移 数据及形变数据； 根据运行位姿数据以及三维模 型， 确定各组成部分的瞬时位置集合； 根据瞬时 位置集合， 生成矿山设备的瞬时三维模型。 解决 了传统的以摄像头为核心的视频监测系统在矿 山设备监测领域因环境恶劣无法监测设备位姿 细节等问题。 通过三维可视化的场景应用， 形成 自主可控的三维可视化虚拟引擎， 支撑矿山各工 业设备三维可视化监测数字孪生场景应用开发， 降低矿山生产监控工作人员工作难度， 助力矿山 信息互通、 融合应用， 帮助矿山降本增效。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115393431 A 2022.11.25 CN 115393431 A 1.一种矿山设备运行位姿的监测方法， 其特 征在于， 包括： 获取预先构建的矿山设备三维模型； 采集所述矿山设备的运行位姿数据， 所述运行位姿数据为所述矿山设备各组成部分的 位移数据及形变数据； 根据所述 运行位姿数据以及所述 三维模型， 确定所述各组成部分的瞬时位置集 合； 根据所述瞬时位置集 合， 生成所述矿山设备的瞬时三维模型。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述瞬时位置集合， 生成所述矿 山设备的瞬时三维模型， 具体包括： 根据所述瞬时位置集 合， 将所述矿山设备的各组成部分的轮廓抽象为多边形； 将所述多边形分解为若干个三角形， 并通过所述若干个三角形对所述多边形进行曲线 还原， 得到曲线轮廓； 对所述若干个三角形以及所述曲线轮廓进行光栅、 纹理渲染， 以得到所述矿山设备的 瞬时三维模型。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 确定所述多边形预设的最短边长以及平均边长， 并确定所述瞬时三维模型的生成速 度； 若所述生成速度高于第一预设阈值， 则通过缩小所述最短边长以及所述平均边长， 减 缓所述瞬时三维模型的生成速度； 若所述生成速度低于第二预设阈值， 则通过扩大所述最短边长以及所述平均边长， 增 加所述瞬时三维模型的生成速度； 若在曲线还原过程中存在计算未收敛的情况， 则以所述多边形的最短边为所述三维模 型中曲线轮廓的最小曲率半径的始化值， 采用二分法缩小所述 曲线轮廓的所述曲率半径， 以确保所述曲线轮廓还原过程收敛。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采集所述矿山设备的运行位姿数据之 后， 所述方法还 包括： 确定各矿山设备分别对应的工业协议， 并将所述工业协议转换为预设的检测数据采集 标准协议； 根据所述检测数据采集标准协议， 将不同工业协议下的运行位姿数据转换为统一格式 的运行位姿数据。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采集所述矿山设备的运行位姿数据之 后， 所述方法还 包括： 确定所述各组成部分 分别对应的结构类型； 根据所述结构类型， 设置所述矿山设备各组成部分分别对应的位姿变化边界条件， 所 述边界条件用于限制所述矿山设备 各组成部分 分别对应的位移阈值。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述结构类型确定所述各组成部 分分别对应的位姿变化 边界条件设置， 具体包括： 根据所述结构类型确定所述各组成部分之间的连接节点； 根据所述结构类型确定所述连接节点中的第一节点以及第二节点， 其中， 所述第二节 点会随着所述第一节点的位移而位移；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393431 A 2根据所述第 一节点的位姿变化边界条件， 确定所述各组成部分分别对应的位姿变化边 界条件。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述生成所述矿山设备的瞬时三维模型之 后， 所述方法还 包括： 间隔预设的数据采集频率， 采集所述矿山设备的下一时刻运行位姿数据； 根据当前时刻的所述瞬时三维模型， 以及所述下一时刻运行位姿数据， 生成下一时刻 的瞬时三维模型。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述运行位姿数据来自于矿山设备工控系 统及传感器， 所述传感器包括 位移传感器、 角度传感、 速度传感器、 加速度传感器。 9.一种矿山设备运行位姿的监测系统， 其特 征在于， 包括： 三维模型导入 模块， 获取 预先构建的矿山设备三维模型； 运行数据采集模块， 采集所述矿山设备的运行位姿数据， 所述运行位姿数据为所述矿 山设备各组成部分的位移数据及形变数据； 运行位姿计算模块， 根据所述运行位姿数据以及所述三维模型， 确定所述各组成部分 的瞬时位置集 合； 模型渲染引擎模块， 根据所述瞬时位置集 合， 生成所述矿山设备的瞬时三维模型。 10.一种矿山设备运行位姿的监测设备， 其特 征在于， 包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令， 所述指令被所述至少一个处 理器执行， 以使所述至少一个处 理器能够执 行： 获取预先构建的矿山设备三维模型； 采集所述矿山设备的运行位姿数据， 所述运行位姿数据为所述矿山设备各组成部分的 位移数据及形变数据； 根据所述 运行位姿数据以及所述 三维模型， 确定所述各组成部分的瞬时位置集 合； 根据所述瞬时位置集 合， 生成所述矿山设备的瞬时三维模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393431 A 3