СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ ИММЕРСИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМИ И/ИЛИ ИМИТИРУЕМЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ, КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ

1. Система для взаимодействия с окружающей средой управления, которая включает в себя управляемое оборудование и управляющие устройства, которые осуществляют контроль и управление этим управляемым оборудованием, причем система включает в себя:
первое функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние одного или более из элементов упомянутого управляемого оборудования,
второе функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние одного или более из упомянутых управляющих устройств,
подсистему, связанную с первым функциональным средством и со вторым функциональным средством, которая генерирует рабочее состояние окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, связанную с подсистемой и с одним или более представлениями одного или более физических аспектов окружающей среды управления, причем эта окружающая среда в виртуальной реальности генерирует трехмерное («3Д») отображение окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, реагирующую на пользовательское взаимодействие с одним или более устройствами ввода для генерирования 3Д отображения окружающей среды управления, чтобы позволить пользователю взаимодействовать, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления,
подсистему, обращающуюся к признакам пользовательского взаимодействия, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, или от первого или от второго функционального средства, чтобы распознать получаемое в результате изменение рабочего состояния окружающей среды управления, и подсистему управления, применяющую признаки такого изменения к окружающей среде в виртуальной реальности для осуществления соответствующего видоизменения в 3Д отображении окружающей среды управления.
2. Система по п.1, в которой окружающая среда в виртуальной реальности связывается с базой данных, содержащей, в качестве одного или более представлений одного или более физических аспектов окружающей среды управления, трехмерное лазерное сканирование, по меньшей мере, части окружающей среды управления, включающей в себя (i) одно или более управляемое оборудование, (ii) одно или более управляющих устройств.
3. Система по п.1, в которой окружающая среда в виртуальной реальности связывается с базой данных, содержащей, в качестве одного или более представлений одного или более физических аспектов окружающей среды управления, множество двумерных изображений, по меньшей мере, части окружающей среды управления, включающей в себя (i) одно или более управляемое оборудование, (ii) одно или более управляющих устройств.
4. Система по п.3, в которой окружающая среда в виртуальной реальности связывается с функциональным средством, которое генерирует трехмерное представление окружающей среды управления, исходя из множества двумерных изображений.
5. Система по п.1, в которой окружающая среда в виртуальной реальности включает в себя базу данных, содержащую, в качестве одного или более представлений одного или более физических аспектов окружающей среды управления, представление в формате системы автоматизированного проектирования/автоматизированной системы управления производством (САПР/АСУП), по меньшей мере, части окружающей среды управления, включающей в себя (i) один или более из элементов управляемого оборудования, (ii) одно или более из управляющих устройств.
6. Система по п.1, выполненная с возможностью позволить пользователю почувствовать, через посредство трехмерного отображения окружающей среды управления, взаимодействие с окружающей средой управления и перемещение по ней.
7. Система по п.1, в которой окружающая среда в виртуальной реальности дополняет трехмерное отображение окружающей среды управления при помощи (i) наложения графических изображений на представляющие отображения одного или более элементов управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств, и (ii) видоизменения представления одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более из управляющих устройств, чтобы дать пользователю ощущение возможности смотреть вовнутрь, насквозь и/или вокруг объектов.
8. Система по п.7, в которой окружающая среда в виртуальной реальности дополняет трехмерное отображение окружающей среды управления при помощи наложения графических изображений, в том числе каких-либо графиков, уравнений, фото изображений, видео изображений и других наглядных представлений данных, на отображения одного или более элементов управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств.
9. Система по п.7, в которой окружающая среда в виртуальной реальности дополняет трехмерное отображение одного или более элемента управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств, на которые повлияли действия пользователя.
10. Система по п.7, в которой окружающая среда в виртуальной реальности дополняет трехмерное отображение окружающей среды управления, основываясь на одном или более из следующего: (i) имитируемые и/или действительные рабочие данные для одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более из управляющих устройств, и (ii) фото и/или видео изображения, полученные либо внутри, либо вокруг окружающей среды управления.
11. Система по п.1, в которой одно или более из управляющих устройств содержит приводные полевые устройства, полевые устройства с датчиками, устройства сопряжения и/или автоматические регуляторы.
12. Система для взаимодействия с окружающей средой управления, которая включает в себя управляемое оборудование и управляющие устройства, которые осуществляют контроль и управление этим управляемым оборудованием, причем система включает в себя:
первое функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние предприятия или другой окружающей среды, которая включает в себя один или более из элементов упомянутого управляемого оборудования,
второе функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние одного или более из упомянутых управляющих устройств,
одну или более баз данных, связанных либо с первым функциональным средством, либо со вторым функциональным средством, причем эти одна или более баз данных включают в себя какую-либо из базы данных конфигураций и моделирования (базы данных "конфигураций"), базы данных приложений и базы данных рабочего цикла,
подсистему, связанную с первым функциональным средством и со вторым функциональным средством, которая генерирует рабочее состояние окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, связанную с подсистемой и с одним или более представлениями одного или более физических аспектов окружающей среды управления, причем эта окружающая среда в виртуальной реальности генерирует трехмерное отображение окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, реагирующую на пользовательское взаимодействие с одним или более устройствами ввода для генерирования 3Д отображения окружающей среды управления, чтобы позволить пользователю взаимодействовать, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления,
подсистему, обращающуюся к признакам пользовательского взаимодействия, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, или от первого или от второго функционального средства, чтобы уловить изменения в рабочем состоянии окружающей среды управления, и подсистему управления, применяющую признаки этих изменений к окружающей среде в виртуальной реальности для осуществления видоизменения в 3Д отображении окружающей среды управления.
13. Система по п.12, в которой база данных конфигураций содержит одну или более стратегий управления для одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более из управляющих устройств.
14. Система по п.12, в которой одна или более из баз данных включает в себя имитируемые и/или действительные текущие рабочие данные для одного или более из элементов оборудования и/или одного или более из управляющих устройств.
15. Система по п.12, в которой одна или более из баз данных включает в себя имитируемые и/или действительные статистические рабочие данные для управляющих устройств и/или одного или более из элементов управляемого оборудования.
16. Система по п.12, в которой окружающая среда управления целиком или частично может быть любой, действительной или имитируемой.
17. Система по п.12, в которой первое функциональное средство содержит функциональное средство для динамического имитационного моделирования, которое имитирует работу одного или более из элементов управляемого оборудования.
18. Система по п.17, в которой функциональное средство для динамического имитационного моделирования содержит решающее устройство или другую систему для решения математических систем уравнений и/или чтобы по-другому имитировать работу окружающей среды управления.
19. Система по п.12, в которой второе функциональное средство содержит программное обеспечение или другое функциональное средство, которое имитируют работу одного или более из управляющих устройств.
20. Система по п.12, в которой одно или более из управляющих устройств содержит приводные полевые устройства, полевые устройства с датчиками, устройства сопряжения и/или автоматические регуляторы.
21. Система для взаимодействия с окружающей средой управления, которая включает в себя управляемое оборудование и управляющие устройства, которые осуществляют контроль и управление этим управляемым оборудованием, причем система включает в себя:
первое функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние предприятия или другой окружающей среды, которая включает в себя один или более из элементов упомянутого управляемого оборудования,
второе функциональное средство, генерирующее выходные данные, представляющие рабочее состояние одного или более из упомянутых управляющих устройств,
одну или более баз данных, связанных либо с первым функциональным средством, либо со вторым функциональным средством, причем эти одна или более баз данных включают в себя какую-либо из базы данных конфигураций и моделирования (базы данных "конфигураций"), базы данных приложений и базы данных рабочего цикла,
подсистему, связанную с первым функциональным средством и со вторым функциональным средством, которая генерирует рабочее состояние окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, связанную с подсистемой и с одним или более представлениями одного или более физических аспектов окружающей среды управления, причем эта окружающая среда в виртуальной реальности генерирует трехмерное отображение окружающей среды управления,
окружающую среду в виртуальной реальности, реагирующую на пользовательское взаимодействие с одним или более устройствами ввода для генерирования 3Д отображения окружающей среды управления, чтобы позволить пользователю взаимодействовать, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления,
подсистему, обращающуюся к признакам пользовательского взаимодействия, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, или от первого или от второго функционального средства, чтобы уловить изменения в рабочем состоянии окружающей среды управления, и подсистему управления, применяющую признаки этих изменений к окружающей среде в виртуальной реальности для осуществления видоизменения в 3Д отображении окружающей среды управления,
устройство для цифровой обработки данных в центральном пункте управления, связанное либо с подсистемой, либо с окружающей средой в виртуальной реальности, которое осуществляет контроль и/или управление пользовательским взаимодействием, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления.
22. Система по п.21, в которой устройство для цифровой обработки данных в центральном пункте управления выполнено с возможностью позволить своим пользователям видеть результаты взаимодействия между пользователями окружающей среды в виртуальной реальности применительно, по меньшей мере, или к управляющим устройствам или к управляемому оборудованию, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления.
23. Система по п.22, в которой окружающая среда в виртуальной реальности выполнена с возможностью позволить своим пользователям видеть результаты действий со стороны пользователей устройства для цифровой обработки данных в центральном пункте управления.
24. Система по п.21, в которой одно или более из управляющих устройств содержит приводные полевые устройства, полевые устройства с датчиками, устройства сопряжения и/или автоматические регуляторы.
25. Способ взаимодействия с окружающей средой управления, которая включает в себя управляемое оборудование и управляющие устройства, которые осуществляют контроль и управление этим управляемым оборудованием, причем способ содержит этапы, на которых:
A. определяют или действительное или имитируемое рабочее состояние окружающей среды управления,
B. генерируют, при наличии окружающей среды в виртуальной реальности, трехмерное («3Д») отображение окружающей среды управления на основании рабочего состояния и одного или более представлений одного или более физических аспектов окружающей среды управления,
C. позволяют пользователю взаимодействовать, через посредство одного или более устройств ввода, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления,
D. реагируют на пользовательское взаимодействие с одним или более устройствами ввода, чтобы уловить изменения в рабочем состоянии окружающей среды управления и чтобы на основании этого осуществить видоизменение в 3Д отображении окружающей среды управления.
26. Способ по п.25, в котором этап (A) включает в себя этап, на котором задействуют одну или более баз данных, включающих в себя какую-либо из базы данных конфигураций и моделирования (базы данных "конфигураций"), базы данных приложений и базы данных рабочего цикла, чтобы определить то или иное рабочее состояние одного или более из элементов управляемого оборудования и одного или более управляющих устройств.
27. Способ по п.26, который содержит этап, на котором осуществляют контроль и/или управление, через посредство устройства для цифровой обработки данных в центральном пункте управления, пользовательского взаимодействия, по меньшей мере, или с управляющими устройствами или с управляемым оборудованием, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления.
28. Способ по п.27, который содержит этап, на котором дают пользователям устройства для цифровой обработки данных в центральном пункте управления возможность видеть результаты взаимодействия между пользователями окружающей среды в виртуальной реальности и, по меньшей мере, или управляющих устройств или управляемого оборудования, по меньшей мере, которые представлены трехмерным отображением окружающей среды управления.
29. Способ по п.28, который содержит этап, на котором дают пользователям окружающей среды в виртуальной реальности возможность видеть результаты действий со стороны пользователей устройства для цифровой обработки данных в центральном пункте управления в отношении, по меньшей мере, или управляющих устройств или управляемого оборудования, по меньшей мере, которые представлены 3Д отображением окружающей среды управления.
30. Способ по п.26, который приспособлен для использования в обучении персонала предприятия.
31. Способ по п.26, который приспособлен для использования в обучении сотрудников аварийно-спасательных служб.
32. Способ по п.26, который приспособлен для использования в техническом обслуживании и/или распоряжении ресурсами.
33. Способ по п.32, который содержит этап, на котором выполняют имитационный прогон посредством выполнения этапов (A)-(D) для ознакомления персонала, который готовится для технического обслуживания окружающей среды управления.
34. Способ по п.33, в котором этап, на котором выполняют имитационный прогон, включает в себя этап, на котором генерируют 3Д отображение управляемого оборудования и/или управляющих устройств, для которых будет проводиться техническое обслуживание, модернизация и/или демонтаж.
35. Способ по п.34, в котором этап, на котором выполняют имитационный прогон, включает в себя этап, на котором задействуют одно или более устройств ввода, чтобы имитировать управление операциями в отношении управляемого оборудования и/или управляющих устройств, для которых будет проводиться техническое обслуживание, модернизация и/или демонтаж.
36. Способ по п.33, в котором этап, на котором выполняют имитационный прогон, включает в себя этап, на котором (i) задействуют базу данных ресурсов и технического обслуживания, чтобы идентифицировать один или более элементов управляемого оборудования и/или одно или более управляющих устройств, для которых будет проводиться техническое обслуживание, модернизация и/или демонтаж, и (ii) выделяют это оборудование и/или устройства в 3Д отображении окружающей среды управления.
37. Способ по п.33, в котором этап, на котором выполняют имитационный прогон, включает в себя этап, на котором (i) задействуют информацию, предоставленную SIMNET или другой сетью, с которой связаны один или более из элементов управляемого оборудования и/или одно или более из управляющих устройств, чтобы идентифицировать это управляемое оборудование и/или управляющие устройства, для которых будет проводиться техническое обслуживание, модернизация и/или демонтаж, и (ii) выделяют это оборудование и/или устройства в 3Д отображении окружающей среды управления.
38. Способ по п.25, в котором одно или более из управляющих устройств содержит приводные полевые устройства, полевые устройства с датчиками, устройства сопряжения и/или автоматические регуляторы.
39. Способ по п.25, содержащий этап, на котором
отслеживают местоположения одного или более человек относительно окружающей среды управления, по меньшей мере, как представлено его трехмерным отображением, и в котором
этап генерирования включает в себя этап, на котором генерируют трехмерное отображение для указания одного или более из этих местоположений этих людей.
40. Способ по п.25, в котором этап генерирования включает в себя этап, на котором дополняют трехмерное отображение окружающей среды управления при помощи или (i) наложения графических изображений на представляющие отображения одного или более элементов управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств, или (ii) видоизменения представления, чтобы дать пользователю ощущение возможности смотреть вовнутрь, насквозь и/или вокруг объектов.
41. Способ по п.40, в котором этап генерирования включает в себя этап, на котором дополняют 3Д отображение, основываясь на имитируемых и/или действительных рабочих данных для одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более из управляющих устройств.
42. Способ по п.40, в котором этап генерирования включает в себя этап, на котором дополняют 3Д отображение фото и/или видео изображениями, полученными со стационарных и/или подвижных мест съемок в окружающей среде управления или вокруг нее.
43. Способ по п.40, в котором этап генерирования включает в себя этап, на котором дополняют 3Д отображение фото и/или видео изображениями, полученными при помощи подвижных телефонов или карманных персональных компьютеров, переносимых персоналом в окружающей среде управления или вокруг нее.
44. Способ по п.40, в котором этап генерирования включает в себя этап, на котором дополняют 3Д отображение, чтобы изобразить сравнительную работу одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более из управляющих устройств.
45. Способ по п.44, в котором этап дополнения включает в себя этап, на котором или (i) накладывают графические изображения на представляющие отображения одного или более элементов управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств, или (ii) видоизменяют представление одного или более из элементов управляемого оборудования и/или одного или более управляющих устройств для того, чтобы изобразить имитируемую работу такого управляемого оборудования и/или управляющих устройств и действительную работу такого управляемого оборудования и/или управляющих устройств.
46. Способ по п.44, в котором этап дополнения включает в себя этап, на котором накладывают на 3Д отображение фото и/или видео изображения, полученные со стационарных и/или подвижных мест съемок в окружающей среде управления или вокруг нее.
47. Способ по п.40, в котором этап дополнения включает в себя этап, на котором накладывают на 3Д отображение фото и/или видео изображения, полученные при помощи подвижных телефонов или карманных персональных компьютеров, переносимых персоналом в окружающей среде управления или вокруг нее.