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专利号: 2024114484193
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,包括:初始化操作模块、数据获取模块、反馈操作模块和自动化控制模块;

其中,所述初始化操作模块用于获取多源数据采集接口的通信参数,根据获取的通信参数对多源数据采集接口进行初始化操作并获取初始化指数,所述初始化指数用于评估初始化过程的准确率;

所述数据获取模块用于根据初始化指数与初始化阈值范围判断是否获取指定工业生产设备对应的工业生产数据,若是,则对获取的工业生产数据进行数据融合处理并封装成多源数据包,同时将多源数据包通过多源数据采集接口发送至反馈操作模块,否则重新对多源数据采集接口进行初始化操作;

所述反馈操作模块用于接收多源数据包并根据获取的反馈配置指数判断是否执行反馈操作,若是,则获取反馈信息,否则调整融合算法参数后再执行反馈操作,所述反馈配置指数用于反映反馈操作模块接收多源数据包的实时性;

所述自动化控制模块用于根据接收的反馈信息自动化调整指定工业生产设备的工业生产流程顺序。

2.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述通信参数包括波特率、接口编码位、接口停止位和校验位;所述初始化指数的具体获取流程为:A1,从预设数据库中获取预设定的初始化指数修正因子,同时通过部署的传感器获取波特率分数和校验位,所述波特率分数为波特率与参考波特率之差的绝对值与参考波特率差值的比值;

A2,结合多源数据采集接口的接口编码位和接口停止位得到初始化指数,所述接口编码位为多源数据采集接口的位置编号,所述接口停止位为多源数据采集接口停止位的位置编号。

3.如权利要求2所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述初始化指数的具体限制表达式为:;

式中,r为多源数据采集接口的编号, ,R为多源数据采集接口的总数

量,e为自然常数, 表示第r个多源数据采集接口的校验位, , 表示

多源数据采集接口无校验位, 表示多源数据采集接口的校验位为奇校验,表示多源数据采集接口的校验位为偶校验, 表示第r个多源数据采集接口在初始化操作过程中的接口编码位, , 表示多源数据采集接口的位置编号为1,表示多源数据采集接口的位置编号为2, 表示第r个多源数据采集接口在初始化操作过程中的接口停止位, , 表示多源数据采集接口停止位的位置编号为3, 表示多源数据采集接口停止位的位置编号为4, 表示第r个多源数据采集接口在初始化操作过程中的初始化指数,表示初始化指数修正因子, 表示第r个多源数据采集接口在初始化操作过程中的波特率分数, 表示第r个多源数据采集接口在初始化操作过程中的波特率, 表示参考波特率, 表示参考波特率差值。

4.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述根据初始化指数与初始化阈值范围判断是否获取指定工业生产设备对应的工业生产数据的具体步骤包括:若初始化指数在初始化阈值范围内,则获取工业生产数据并存储至预设数据库中;

若初始化指数不在初始化阈值范围内,则调整通信参数,同时根据调整后的通信参数重新进行初始化操作直至获取的初始化指数在初始化阈值范围内;

所述工业生产数据包括工业设备利用率和生产量分数;

所述工业设备利用率为指定工业生产设备在工业生产过程中的实际运行时长与运行总时长的比值;

所述运行总时长为实际运行时长与停机时长之和;

所述生产量分数为指定工业生产设备在工业生产过程中的实际生产数量与预期生产数量的比值。

5.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述反馈操作包括切换指定工业生产设备、调整工业生产参数、调整工业生产流程;

所述反馈信息包括反馈操作的执行时间、执行位置和工业生产参数调整量;

所述工业生产参数包括指定工业生产设备在运行过程中的温度、压力和速度。

6.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述反馈配置指数通过以下方法获取:通过部署的传感器获取接收信号强度和发送信号强度,所述接收信号强度用于反映反馈操作模块接口接收多源数据包的速率,所述发送信号强度用于反映反馈操作模块发送多源数据包的速率;

将获取的接收信号强度和预期接收信号强度进行比值运算得到信号接收评估值,同时将发送信号强度和预期发送信号强度进行比值运算得到信号发送评估值,所述信号接收评估值为接收信号强度与预期接收信号强度的比值,所述信号发送评估值为发送信号强度与预期发送信号强度的比值;

将信号接收评估值和信号发送评估值加法运算的结果进行求和平均运算,同时结合初始化阈值范围内的初始化指数的指数运算结果得到反馈配置指数。

7.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述根据获取的反馈配置指数判断是否执行反馈操作的具体步骤包括:将获取的反馈配置指数与参考反馈配置指数进行比较:

若反馈配置指数不小于参考反馈配置指数,则执行反馈操作并将反馈操作的结果反馈给预设人员;

若反馈配置指数小于参考反馈配置指数,则重新进行初始化操作直至获取的反馈配置指数不小于参考反馈配置指数。

8.如权利要求1所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述自动化控制模块包括控制性能指数获取单元和安全监测单元;

所述控制性能指数获取单元:用于实时监测工业生产流程的自动化调整过程以获取控制性能指数,所述控制性能指数用于反映多源数据包在自动化控制模块的通信效率;

所述安全监测单元:用于根据获取的控制性能指数对多源数据包在传输过程中的数量进行安全监测,所述安全监测用于确保多源数据包的丢包率小于参考丢包率。

9.如权利要求8所述一种多源数据融合的工业过程自动化控制系统,其特征在于,所述控制性能指数通过以下方法获取:获取多源数据包在自动化控制模块中的数据传输速率和响应时长系数,所述数据传输速率为数据传输距离与数据传输总时长的比值,所述数据传输总时长为多源数据包的实际传输时长与指定工业生产设备停机时长之和,所述响应时长系数为响应时长与参考响应时长的比值的补数,所述响应时长为自动化控制模块接口接收多源数据包到发送多源数据包的时长;

将实际传输时长与数据传输总时长进行比值运算获取响应速率并与数据传输速率进行加法运算后再进行指数运算,得到第一控制性能指数,同时将反馈配置阈值范围内的反馈配置指数和响应时长系数进行加法运算后再进行对数运算得到第二控制性能指数;

根据第一控制性能指数和第二控制性能指数的加法运算结果得到控制性能指数。

10.一种多源数据融合的工业过程自动化控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,获取多源数据采集接口的通信参数,根据获取的通信参数对多源数据采集接口进行初始化操作并获取初始化指数,所述初始化指数用于评估初始化过程的准确率;

步骤二,根据初始化指数与初始化阈值范围判断是否获取指定工业生产设备对应的工业生产数据,若是,则对获取的工业生产数据进行数据融合处理并封装成多源数据包,同时将多源数据包通过多源数据采集接口发送至反馈操作模块,否则重新对多源数据采集接口进行初始化操作;

步骤三,接收多源数据包并根据获取的反馈配置指数判断是否执行反馈操作,若是,则获取反馈信息,否则调整融合算法参数后再执行反馈操作,所述反馈配置指数用于反映反馈操作模块接收多源数据包的实时性;

步骤四,根据接收的反馈信息自动化调整指定工业生产设备的工业生产流程顺序。