数字化是在工业自动化的基础发展而来,当前数字化制造、智能制造的发展对车间的管理控制提出了更高要求。三维实时监控系统相较传统监控系统,有助于实现车间设备故障的快速定位和生产车间的全方位管理。本文从自动化产线关键设备着手,研究了产线设备数据采集、数据传输存储管理、三维交互环境开发等三方面的关键技术,开发了一款自动化产线三维实时监控系统,主要研究内容如下:首先,通过深入研究、综合比对,确定了产线设备数据采集的开发方案。通过分析,确定了监控系统虚拟环境搭建的关键技术,在可视化监控系统功能需求的基础上,构建了可视化监控系统体系框架,设计并确定基于C/S架构的系统开发技术方案。其次,本文分析了自动化产线中机器人、PLC、数控机床等常见设备的数据传输方式。利用类OPC技术开发了西门子S7-1200 PLC数据采集客户端,并利用动态链接库等二次开发接口,实现了机器人、数控机床等数据采集客户端开发。同时,本文基于hibernate技术开发MySQL数据库服务端,优化了数据服务管理,减少了系统性能开支;利用基于Socket的原理Photon Server技术搭建数据库访问通道,并基于MVC模式开发三维监控系统的客户端,实现客户端对数据库的实时访问交互,提升了监控系统客户端响应性能。然后,本文重点研究了虚拟环境中物体运动行为的描述方法。通过D-H参数法建立机器人的连杆坐标系,并以封闭解法求解机器人正逆运动学方程,以正运动学方程进行三维模型的定位。研究了模型动态行为描述方法、包围盒技术以及人机交互技术,基于上述技术实现了三维虚拟交互环境的搭建与开发。最后,分析研究了自动化产线实验平台运行原理与流程,对三维实时监控系统进行了开发和实验验证,验证了实时监控系统开发的技术可行性,并为系统的后续扩展研究提出了优化方向。