基于数字孪生和虚拟现实的MOCVD模拟系统、方法和设备与流程

    技术2025-04-01  5


    本申请涉及数字孪生和虚拟现实,特别涉及一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统、方法和设备。


    背景技术:

    1、在mocvd(金属有机物化学气相沉积)设备的运行过程中,高温温腔是其核心组成部分,其负责提供稳定且精确的工艺环境。然而,由于温腔内温度极高,通常超过1000摄氏度,这使得传统的设备检修与维护工作变得极具挑战性。高温环境不仅给检修人员带来了极高的安全风险,而且限制了他们对设备内部结构的直观观察和深入理解。

    2、现有技术中,尽管数字孪生和虚拟现实技术在各自领域取得了显著进展,但在mocvd设备的检修与维护领域,这些技术尚未得到有效整合和应用。特别是在高温环境下,传统的检修方式存在诸多困难,如操作危险、效率低下等。本发明旨在解决这一问题,通过整合技术,构建一个高度互动且智能化的模拟系统,以提升高温mocvd设备检修与维护的效率和安全。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的无法对mocvd设备的高温温腔进行直观观察的问题,本申请主要提供一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统、方法和设备。

    2、为了实现上述目的,本申请采用的第一个技术方案是:一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其包括:腔体模型创建模块,其利用耐高温传感器采集mocvd设备的腔体的实时数据,并利用实时数据建立mocvd设备的腔体的数字孪生模型;虚拟现实环境搭建模块,其利用数字孪生模型搭建虚拟现实环境,其中,虚拟现实环境包括三维模型和高温环境下的物理现象;智能化决策支持模块,其通过分析用户在虚拟现实环境中的行为和mocvd设备的历史数据,预测mocvd设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。

    3、可选的,基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,还包括:交互式智能模拟模块,其通过触觉反馈设备和语音识别系统来实现用户和mocvd设备之间的交互性和互动性。

    4、可选的,利用3d建模软件,通过物理模拟和数值分析方法,将收集到的腔体的实时数据转化为数字孪生模型。

    5、可选的,根据数字孪生模型,利用vr平台搭建虚拟现实环境。

    6、可选的,利用深度学习算法和机器学习模型,通过分析用户在虚拟现实环境中的行为和mocvd设备的历史数据,预测mocvd设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。

    7、可选的,通过强化学习技术,根据用户反馈和对解决方案的分析结果,对深度学习算法和机器学习模型的参数和算法进行调节,以提高预测的准确性和决策的智能化水平。

    8、可选的,在交互式智能模拟过程中,根据用户的操作和需求进行实时分析和预测,并将分析和预测结果反馈给用户。

    9、本申请采用的第二个技术方案是:一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法,其包括:腔体模型创建步骤,其利用耐高温传感器采集mocvd设备的腔体的实时数据,并利用实时数据建立mocvd设备的腔体的数字孪生模型;虚拟现实环境搭建步骤,其利用数字孪生模型搭建虚拟现实环境,其中,虚拟现实环境包括三维模型和高温环境下的物理现象;智能化决策支持步骤,其通过分析用户在虚拟现实环境中的行为和mocvd设备的历史数据,预测mocvd设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。

    10、可选的,基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法,还包括:交互式智能模拟步骤,其通过触觉反馈设备和语音识别系统来实现用户和mocvd设备之间的交互性和互动性。

    11、可选的,利用3d建模软件,通过物理模拟和数值分析方法,将收集到的腔体的实时数据转化为数字孪生模型。

    12、可选的,根据数字孪生模型,利用vr平台搭建虚拟现实环境。

    13、可选的,利用深度学习算法和机器学习模型,通过分析用户在虚拟现实环境中的行为和mocvd设备的历史数据,预测mocvd设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。

    14、可选的,通过强化学习技术,根据用户反馈和对解决方案的分析结果,对深度学习算法和机器学习模型的参数和算法进行调节,以提高预测的准确性和决策的智能化水平。

    15、可选的,在交互式智能模拟过程中,根据用户的操作和需求进行实时分析和预测,并将分析和预测结果反馈给用户。

    16、本申请采用的第三个技术方案是:一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序,该处理器执行计算机程序以实现方案二中的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法。

    17、本申请的技术方案可以达到的有益效果是:通过将数字孪生和虚拟现实技术整合,实现了对高温环境下设备运行状态和性能表现的高度逼真模拟,为工程师和检修人员提供一个高效、安全且直观的模拟平台,能够实现高温环境模拟,其通过耐高温传感器和数字孪生技术,实现对高温温腔内部运行状态的精确模拟,为用户提供一个直观、安全的操作环境;能够实现智能化决策支持,其结合人工智能技术,系统能够自动分析设备运行数据,预测潜在故障,并为用户提供优化的检修方案;能够实现实时交互体验,其通过虚拟现实技术,使用户可以身临其境地观察高温设备的运行状态,与设备进行实时交互,提高检修效率和安全性。



    技术特征:

    1.一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,还包括:

    3.根据权利要求1所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,利用3d建模软件,通过物理模拟和数值分析方法,将收集到的腔体的所述实时数据转化为所述数字孪生模型。

    4.根据权利要求1所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,根据所述数字孪生模型,利用vr平台搭建所述虚拟现实环境。

    5.根据权利要求1所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,利用深度学习算法和机器学习模型,通过分析用户在所述虚拟现实环境中的行为和所述mocvd设备的历史数据,预测所述mocvd设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。

    6.根据权利要求5所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,通过强化学习技术,根据用户反馈和对所述解决方案的分析结果,对所述深度学习算法和所述机器学习模型的参数和算法进行调节,以提高预测的准确性和决策的智能化水平。

    7.根据权利要求2所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟系统,其特征在于,

    8.一种基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法,其特征在于,包括:

    9.根据权利要求8所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法,其特征在于,还包括:

    10.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求8-9中任一项所述的基于数字孪生和虚拟现实的mocvd模拟方法。


    技术总结
    本申请公开了一种基于数字孪生和虚拟现实的MOCVD模拟系统、方法和设备,属于数字孪生和虚拟现实技术领域。该系统主要包括:利用耐高温传感器采集MOCVD设备的腔体的实时数据,并利用实时数据建立MOCVD设备的腔体的数字孪生模型;利用数字孪生模型搭建虚拟现实环境,其中,虚拟现实环境包括三维模型和高温环境下的物理现象;通过分析用户在虚拟现实环境中的行为和MOCVD设备的历史数据,预测MOCVD设备的运行趋势和潜在故障,并确定相应的解决方案。本申请通过将数字孪生和虚拟现实技术整合,并应用于MOCVD设备的检修与维护领域,提高了检修与维护的效率和准确性。

    技术研发人员:罗敏杰,陈浩,朱虹
    受保护的技术使用者:北京中科重仪半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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