(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 202210711103.3 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 常州萃思信息科技有限公司 地址 213000 江苏省常州市天宁区青龙街 道高阳路1号1号楼 A409室 (72)发明人 蒋雯萱　 (74)专利代理 机构 常州唯思百得知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32325 专利代理师 金辉 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/20(2012.01) G06F 3/01(2006.01) G06F 9/451(2018.01) (54)发明名称 一种现场设备维修的沉浸式互动教辅系统 及实现方法 (57)摘要 本发明涉及一种现场设备维修的沉浸式互 动教辅系统及实现方法， 应用基于IoT的数字化 技术， 透过传感器的实时状态回馈对设备的操作 动作、 设备现况等内容捕捉， 全息化的过程记录 用以实现对设备过程的实时监控， 并据此开展成 可应用于现场与远程技术人员对设备维修进行 偕同分工的信息化维修共享作业平台， 将设备的 实时信息进行获取、 储存与大数据汇总整理后， 本信息化系统架构在实务应用上， 展开应用层的 框架布署 。 通过全数字化沉浸式的信息化互动教 导辅助及时发现并解决设备异常状况。 权利要求书3页 说明书7页 CN 114970901 A 2022.08.30 CN 114970901 A 1.一种现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在于： 通过以下技术 原理进行堆栈： a、 应用基于IoT的数字化技术， 透过传感器的实时状态回馈对设备的操作动作、 设备现 况等内容捕捉， 进 行数字化全息倾印， 并依照使用需求对全息数据进 行合理的分布式储存， 再透过云/端计算 技术对过程信息进行记录、 汇总 、 提取、 分类与加值利用； b、 全息化的过程记录用以实现对设备过程的实时监控， 使现场的设备维护人员得以获 取正确实时的设备信息， 信息的加 值利用构成教导辅助系统的核心基础， 并据此开展成可 应用于现场与远程 技术人员对设备维修进行偕同分工的信息化维修共享作业平台； c、 通过持续的数据收集、 分析， 产生相应的各级管理报表的自动展开及 问题发生时的 精准对象化信息投射， 长期的大 数据分析与设备操作参数的优化； d、 通过以上的技术堆栈将设备的实时信息进行获取、 储存与大数据汇总整理后， 本信 息化系统架构在实务应用上， 展开应用层的框架 布署； e、 应用层的框架 布署可分为： e1、 搭建全数字化 沉浸式的设备现场互动教导维修辅助系统； e2、 搭建具有元宇宙性质的全数字化互动式的设备远程维修辅助与介入系统； e3、 搭建全数字化的实时报警与对象化的信息投射及经 营管理报表系统。 2.根据权利要求1所述的现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在 于： 步骤b中现场与远程的应用技 术如下： b1、 现场的教导式问题厘清与解决方案透过以交互式的虚拟现实技术开发的智能现场 互动教导维修辅助系统， 提供解决对策分析与实施方案建议， 以协助现场设备维护人员进 行设备维修； b2、 远程偕同功能是透过数字孪生技术使多人多地的技术人员实现远程的实时数据共 享， 此功能可使现场维修人员于维修过程中， 随时发起远程支持的呼叫， 让拥有丰富资源的 技术母体单位派遣高阶技术人员， 应用数字孪生技术， 无时差的共享实时信息并与现场 维 修人员协力进行远程设备的维修工作。 3.根据权利要求1所述的现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在 于： 步骤c中大 数据分析与设备操作参数优化的应用技 术如下： c1、 基于IoT与数字孪生技术架设工厂的运营管理仪表板管控平台， 将相应的资产详细 资料， 现场设备运行状况警示和逐级警告信息精准的对象化投射 发送及问题解决的时程安 排与成果 等管控项目， 进行精准的实时KPI达成状况 管理； c2、 在长期通过运营管理平台对设备运行参数数据进行收集、 整理与分析后， 再通过基 于云计算的AI演算功能， 对设备的运行参数进行优化， 使设备的获得 稳定的长期运营保障。 4.根据权利要求1所述的现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在 于： 步骤e1系统的组成包括仿 真三维影像动画技术、 IoT技术、 云计算平台、 传感器技术与边 缘计算装置的架构搭配与应用， 利用IoT为网络中枢， 将各种IoT  Edge装置， 工业Edge模块， 搭配适当的传感器， 应用云技术架构的IOT  Hub与Data  Base Server， 构建其系 统核心架 构， 此架构的技 术堆栈说明如下： 此系统的组成包括一个或多个可移动式的设备维修小车， 所述之移动小车上设有一个 或多个基于物联网通联的移动式虚拟现实互动装置、 此装置透过二维码寻址技术， 应用设权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114970901 A 2备本身的摄像头对设备进 行配对， 并于配对后自物联网上撷取该设备的实时运行的数字化 信息， 移动式装置中安装有设备各组件的三维影像基础信息， 每一套已完成配对的移动式 虚拟现实互动装置， 都会透过实时的数据 交互链结框架， 由云计算服务器于后台适当的分 配相应内容并进 行这些内容的数据交握与派发， 使每一套已完成配对的移动式虚拟现实互 动装置自云端获得设备各组件的各自与相互状态的连续数据， 使装置本身的三维影像依 这 些数据进行 连续的状态演示， 其演示结果即为 正确的仿真三维影 像动画及设备信息； 设备的传感器会透过IoT将设备的连续运行信息传送至云计算平台进行记录， 云计算 平台可以对这些信号进行汇总解析与状态提取， 当设备的传感器侦测到设备的异常状态信 息并上传至云计算平台后， 该信息会触发并配对类别库中的异常状态项目列表， 该状态经 过比对后， 再进一步依据清单内容触发默认的加 值利用， 在加 值利用模块中设定该异常状 态对应的相应显现对策及解决方案的设定 。 5.根据权利要求1所述的现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在 于： 步骤e2系统的组成包括AR/VR技术、 IoT技术、 云计算平台、 传感器技术、 边缘计算装置的 架构搭配与应用， 利用IoT为网络中枢， 将各种IoT  Edge装置， 工业Edge模块， 搭配适当的传 感器， 应用云技术架构的IOT  Hub与Data  Base Server， 驱动AR/VR的跨地域跨时区的偕同 应用， 此架构的技 术堆栈说明如下： 利用数字孪生系统的分布式实时共享特性， 将现场设备的数字化信息， 透过现场维修 人员经由互联网远程发起的呼叫， 对现场状态进行信息串流偕同分享， 使远程的工程人员 可以选择侧面协助或者主动介入现场的设备维修工作； 实现本系统 的技术方案是： 一种应用于现场设备维修的分布式全数字化信 息共享与远 程控制辅助系统， 此系统的组成包括一个基于互联网云计算的分布式任务配对平台； 平台 的入口端可容纳包括基于物联网通联 的移动式虚拟现实互动装置及基于互联网的虚拟现 实互动装置； 多种装置透过云平台进行配对后， 可共享设备实时运行 的数字化三维影像信 息， 各装置间可 由云计算服务器于后台进行主动权的索取、 派发， 取得； 并适当的进行这些 内容的数据 交握， 使每一个平台中的维修人员透过虚拟现实互动装置， 随时于虚拟环境中 进行跨距离的真实深度互动。 6.根据权利要求1所述的现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法， 其特征在 于： 步骤e3系统的组成包括IoT技术、 云计算平 台、 传感器技术、 边缘计算装置、 移动电话及 穿戴式通讯装备的架构搭配与应用， 利用IoT为网络中枢， 将各种IoT  Edge装置， 工业Edge 模块， 搭配适当的传 感器， 应用云技术架构的IOT  Hub与Data  Base Server， 此架构的技术 堆栈要点说明如下： 将IoT为网络中枢中记录到的设备异常信号立即透过云平台配对， 精确地进行配对群 组的广播及发送实时警报信号给默认定的个人， 促使受信人经由云平台开展相应的活动 (接单、 开工、 完工)， 云平 台经由实时的信息回馈， 判定所有工作的KPI执行成效， 并将长期 运行的成效数据透过AI的演算， 驱动商务智能的企业 运营绩效改善； 实现本系统 的技术方案是： 一种应用于包括战情室的集体战斗编组成员及可依据任务 编组发送个人化专属内容， 可依据设定计划逐级升高警示范围的数字化广播系统； 此系统 的组成包括一个基于互联网云计算的分布式任务配对平台， 平台的入口端 可容纳包括基于 物联网通联的移动式虚拟现实互动装置， 基于互联网的虚拟现实互动装置， 及基于各种通权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114970901 A 3