本发明涉及隧道挖掘设备，尤其涉及一种隧道挖掘设备运行状态的确定方法、装置、存储介质以及计算机程序产品。
背景技术：
1、隧道掘进设备是一个工艺复杂度较高的设备，可以将隧道掘进设备的实时运行情况通过三维模型在客户端进行展示，用户无需在施工现场即可确定隧道掘进设备的工作状态。但是，对于隧道掘进设备来说，隧道掘进设备的数据采集节点很多，采集的隧道挖掘设备的实时状态数据数量很大，客户端的数据处理压力大，并且，客户端无法对隧道挖掘设备的未来状态数据进行预测，无法真正有效辅助隧道掘进设备的安全施工。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种隧道挖掘设备运行状态的确定方法、装置、存储介质以及计算机程序产品。
2、根据本公开的第一方面，提供一种隧道挖掘设备运行状态的确定方法，包括：通过数据分发节点接收传感器采集的隧道挖掘设备的实时状态数据，并通过所述数据分发节点将所述实时状态数据分发给数据处理节点；通过所述数据处理节点根据所述实时状态数据，对所述隧道挖掘设备的数字孪生模型进行数据同步处理，并对所述隧道挖掘设备的运行状态进行预测处理，获得运行状态预测数据；将所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据发送给客户端，通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态。
3、可选地，所述通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态包括：利用渲染软件对所述数字孪生模型进行渲染处理，通过所述客户端显示进行渲染处理后的所述数字孪生模型，用以确定所述隧道挖掘设备的当前运行状态；基于所述数字孪生模型和所述运行状态预测数据，生成所述隧道挖掘设备的部件运行动画，通过所述客户端显示所述部件运行动画，用以确定所述隧道挖掘设备的部件预测运行状态。
4、可选地，所述基于所述数字孪生模型和所述运行状态预测数据，生成所述隧道挖掘设备的部件运行动画包括：确定所述隧道挖掘设备的需要生成动画的目标部件；基于所述数字孪生模型获得所述目标部件的三维模型数据和目标部件运行状态数据；根据所述三维模型数据、所述目标部件运行状态数据和所述目标部件的运行状态预测数据并进行插值计算，生成与所述目标部件对应的部件运行动画。
5、可选地，所述根据所述三维模型数据、所述目标部件运行状态数据和所述目标部件的运行状态预测数据并进行插值计算，生成与所述目标部件对应的部件运行动画包括：根据所述三维模型数据和所述目标部件运行状态数据，生成第一动画；根据所述三维模型数据和所述目标部件的运行状态预测数据，生成第二动画；根据所述三维模型数据、所述目标部件运行状态数据和所述目标部件的运行状态预测数据并进行插值计算，获得位于所述第一动画和所述第二动画之间的多个中间动画；将所述第一动画、所述多个中间动画和所述第二动画组成动画链，用以生成与所述目标部件对应的部件运行动画。
6、可选地，所述对所述隧道挖掘设备的运行状态进行预测处理，获得运行状态预测数据包括：使用训练好的神经网络模型对所述实时状态数据进行预测处理，获得所述运行状态预测数据；其中，所述神经网络模型包括：bp神经网络模型、卷积神经网络模型。
7、可选地，根据设备节点之间的连接关系以及数据传输代价信息，构建传输路径知识图谱；其中，所述传输路径知识图谱包括多个三元组，所述三元组包括两个与所述设备节点对应的实体以及此两个实体之间的关联关系；所述设备节点包括：所述数据分发节点、所述数据处理节点、数据传输中继节点；所述关联关系包括：连接关系以及数据传输代价信息；根据所述传输路径知识图谱，确定目标数据分发节点和目标数据处理节点之间的目标传输路径。
8、可选地，所述根据所述传输路径知识图谱，确定目标数据分发节点和目标数据处理节点之间的目标传输路径包括：在所述传输路径知识图谱中，确定与所述目标数据分发节点对应的第一实体、与所述目标数据处理节点对应的第二实体；在所述传输路径知识图谱中，获取由所第一实体到达所述第二实体的全部传输路径；其中，每条传输路径包括：至少一个与数据传输中继节点对应的第三实体；基于所述关联关系中的数据传输代价信息，计算各个传输路径的传输代价；在所述全部传输路径中选取传输代价最低的传输路径，作为所述目标传输路径。
9、可选地，在将所述实时状态数据分发给数据处理节点之后，获得所述设备节点之间的新连接关系和新数据传输代价信息，用以对所述传输路径知识图谱进行更新处理。
10、可选地，所述通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态包括：通过所述客户端基于所述数字孪生模型获得所述运行状态数据；在确定所述运行状态数据和/或所述运行状态预测数据超过对应的状态数据报警阈值的情况下，通过所述客户端进行报警处理。
11、根据本公开的第二方面，提供一种隧道挖掘设备运行状态的确定装置，包括：数据分发模块，用于通过数据分发节点接收传感器采集的隧道挖掘设备的实时状态数据，并通过所述数据分发节点将所述实时状态数据分发给数据处理节点；数据处理模块，用于通过所述数据处理节点根据所述实时状态数据，对所述隧道挖掘设备的数字孪生模型进行数据同步处理，并对所述隧道挖掘设备的运行状态进行预测处理，获得运行状态预测数据；状态确定模块，用于将所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据发送给客户端，通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态。
12、根据本公开的第三方面，提供一种隧道挖掘设备运行状态的确定装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。
13、根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。
14、根据本公开的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
15、本公开的隧道挖掘设备运行状态的确定方法、装置、存储介质以及计算机程序产品，通过实现数据分发和数据处理的分布式处理方案，能够有效管理和处理大量的实时状态数据，可以提高数据处理的可靠性，提高数据处理的效率，并降低了客户端的数据处理压力；通过采集实时状态数据更新设备数字孪生模型，使模型具有与现实设备同步的动态特性，并根据模型预测设备的未来状态，可以确定设备的实时和未来运行状态，有效辅助隧道掘进设备的安全施工。
1.一种隧道挖掘设备运行状态的确定方法，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态包括：
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述数字孪生模型和所述运行状态预测数据，生成所述隧道挖掘设备的部件运行动画包括：
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述三维模型数据、所述目标部件运行状态数据和所述目标部件的运行状态预测数据并进行插值计算，生成与所述目标部件对应的部件运行动画包括：
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述对所述隧道挖掘设备的运行状态进行预测处理，获得运行状态预测数据包括：
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述根据所述传输路径知识图谱，确定目标数据分发节点和目标数据处理节点之间的目标传输路径包括：
8.如权利要求6所述的方法，还包括：
9.如权利要求1至8任一项所述的方法，其中，所述通过所述客户端根据所述数字孪生模型以及所述运行状态预测数据确定所述隧道挖掘设备的运行状态包括：
10.一种隧道挖掘设备运行状态的确定装置，包括：
11.一种隧道挖掘设备运行状态的确定装置，包括：
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
