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引言
    近幾年來，虛擬現實技術以窗口VR、分布式、混和現實等形式在生物醫學、軍事、航空航天工業等許多不同領域得到了廣泛的應用，取得了很大的成功。在制造業，虛擬現實技術使得波音、通用等公司實現了產品無紙化生產。但是在制造業的生產監控領域，傳統的二維表格或網格式的單一監控界面或者攝像頭監視仍然是大部分企業所采用的形式。這種監控形式雖有成本低、適配環境要求小等優點，但操作復雜難度大，界面單調缺乏人性化，監控效率低。為解決上述問題，本文在Intemet/lntranet架構下，建立破碎站生產線節點的MMD850篩分式雙輥破碎機的VR生產監控模型，很大程度上解決了上述問題，從而提高企業的生產效率和競爭力。此模型可以動態取得數據，并實時分析，在一定程度上取代了煤礦工人井下危險作業，具有廣闊的發展前景，具有普通攝像頭監控無法比擬的優勢。
1、整個監控系統框架確立
    整個監控系統框架圖見圖1。系統主要由以下幾個模塊構成：
    a) MMD850虛擬模型數據庫及運行標準檢測數據庫
    b) JSP服務平臺及網絡環境構建
    c)設備運動異常處理
    在本系統中，生產現場（煤礦礦井下）設備上安裝的PLC數據采集裝置在采集到數據后將數據存放到采集數據庫中，JSP讀到數據后將其轉化為VRML可識別的運動數據作為設備模型數據庫的一部分隨監控端Browser啟動來驅動虛擬設備，同時JSP將采集到的數據與標準檢測數據庫中的數據實時進行比較，如果產生異常，則JSP立刻啟動異常處理模塊，調整或中止現場設備的運行并將異常信息生成異常報告發送給監控端（控制結果反饋）。
2、建立MMD850虛擬模型數據庫和標準檢測數據庫
2.1建立MMD850虛擬模型數據庫
    設備虛擬模型數據庫包括三個方面：
    a)零件幾何模型數據
    在企業中零件模型通常是由三維工程建模軟件建立的，如Solidworks，UG，Catia，Pro _E等。為了統一標準，編寫一個轉換接口程序模塊將這些模型統一轉換為wrl格式的模型文件，并組織到模型數據庫中，采用常規CAD軟件中目錄樹的分組管理方式，使用模型ID來索引標識。
    b)零件空間位置數據
    零件的空間位置數據主要存儲零件按目錄樹父子關系分組的相對空間位置坐標、旋轉角度、縮放比例等坐標變換數據。程序載入零件幾何模型數據和空間位置數據得到MMD850靜態虛擬樣機如圖2所刁弋。
   c)動作零件運動路徑數據
   動作零件運動路徑數據本質來源是煤礦中設備上集成的PLC元件采集到的數據。該數據經過格式轉換，實時的轉換成VRML可認知的動作數據類型，存放于數據庫中以用來模擬相關部件的動作。
2.2  建立MMD850標準檢測數據庫
    標準檢測數據庫數據來源于設備制造商。設備制造商提供了設備運轉時關鍵部件的運動范圍數據并提供了相應PLC等元件檢測到這些數據的方法，將這些標準數據按對比要求記錄到數據庫中。
3、JSP服務平臺及網絡環境構建
    JSP服務平臺的搭建需要安裝JDK(5.O)、HTTP服務器( Tomcat5. 59)、SQL Server 2000 Driver for JD-BC，服務器環境為Win2000SP4，本地SQL Server2000 +SP3，搭建過程中需對每個部分進行配置，寫一個.jsp文件試驗連接數據庫，結果正確說明配置連接成功。
  創建好JSP平臺后，系統Brower端請求執行流程如圖3所示：
    本系統生產線節點模型數據庫中動作零件運動路徑數據要不斷從PLC中讀取，校對程序要不斷對讀入的數據跟標準檢測數據對比，從而使得在本
    系統中不可避免的要用到JsP數據庫連接池技術。系統數據庫連接池的實現方式如圖4所示。
4、設備運動異常處理模塊
    該模塊作為監控的最終意義實現端，具有重要意義。主要包括：
    a)異常判斷
    異常判斷主要通過比較PLC中讀取的現場運轉數據和標準檢測數據來進行判斷，程序具有快速的響應能力從而及時得做出判斷。
    b)異常處理
    異常處理程序主要實現將檢測到的異常信號話，負責及時將信號發送至生產線現場從而調整設備或停止設備運行。
    c)異常處理反饋
    異常處理反饋是將異常處理的結果發回至監控端。
    d)意外處理
    意外處理是在外部環境發生意外，如停電、爆炸、不可抗自然災害等發生時的對設備進行的緊急自我保護處理程序的啟動程序。
    以上程序均在JavaBean里實現。
5、結束語
    該監控模型目前正在進行最后的檢測調試工作，調試成功后將投入煤礦的正式開采運作中。基于VR的監控模式隨著軟硬件平臺的逐漸提升，將逐漸整合到整個監控調度系統中，并隨著ERP和嵌入式平臺的提升越來越靈活機動而高效。

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