本發明涉及運行監管，具體是基于工業互聯網標識解析的多源環境數據融合與決策支持系統。

背景技術：

1、在現代工業生產過程中，工廠環境中通常部署了大量的傳感器，用于監測各種環境參數，如溫度、濕度、壓力、振動等。此外，這些環境數據還來自于不同的數據源，包括設備傳感器、外部環境監測站和歷史數據庫等。多源環境數據的采集、融合和分析對于優化生產過程、提高設備運行效率和保障生產安全具有重要意義。然而，由于數據來源多樣、數據格式各異，傳統的數據處理方法難以實現高效的數據融合和分析，導致決策支持能力不足。

2、現有技術普遍存在以下缺陷：

3、數據采集與融合困難：多源環境數據的采集和融合需要解決數據格式不統一、數據質量不一致等問題，現有的數據采集和融合技術難以滿足工業生產中對數據實時性和準確性的要求。

4、決策支持能力不足：現有的工業互聯網標識解析系統主要集中在設備管理和數據追蹤方面，缺乏對多源環境數據的綜合分析和決策支持能力，導致生產優化和故障預測能力不足。

5、因此怎樣在融合后的數據進行深度挖掘并提取關鍵特征的前提下，實現根據綜合的環境監測報告和歷史數據分析結果，生成優化的生產調度方案和故障預防措施，是現有技術的難點，為此提供基于工業互聯網標識解析的多源環境數據融合與決策支持系統。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供基于工業互聯網標識解析的多源環境數據融合與決策支持系統。

2、為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、基于工業互聯網標識解析的多源環境數據融合與決策支持系統，包括云控制終端，所述云控制終端設置有數據管理模塊以及決策調配模塊以及若干個局域管理端，所述局域管理端設置有局域數據采集模塊、運行數據解析模塊以及運行決策分析模塊；

4、所述數據管理模塊用于接收各個局域管理端上傳的各個工業設備的運行環境數據以及設備運行數據，并通過建立數據存儲網絡對各個數據進行存儲；

5、所述決策調配模塊用于將各個局域管理端上傳的局域運行調控決策輸入至數據存儲網絡進行設備運行模擬，并根據設備運行模擬結果生成全局運行調控決策；

6、所述局域數據采集模塊用于采集局域管理端關聯的工業設備的運行環境數據以及設備運行數據；

7、所述運行數據解析模塊用于通過互聯網獲取各個工業設備的各項標準設備運行數據區間以及標準運行環境數據區間，再根據標準設備運行數據區間以及標準運行環境數據區間將各個運行環境數據以及設備運行數據，記為異常運行環境數據以及異常設備運行數據，進而建立環境-運行關系方程以及運行-運行關系方程；

8、所述運行決策分析模塊用于判斷最新生成的運行環境數據以及設備運行數據是否存在異常，將存在異常的運行環境數據以及設備運行數據輸入至環境-運行關系方程以及運行-運行關系方程，進而生成局域運行調控決策。

9、進一步的，所述云控制終端通信連接有n個局域管理端，并對各個局域管理端設置編號a1、a2、a3、……、an，其中n為大于0的自然數；

10、所述局域管理端關聯多個工業設備，且各個工業設備至少被兩個及以上的局域管理關聯端進行關聯，云控制終端對各個工業設備設置編號b1、b2、b3、……、bm，其中m為大于0的自然數，且各個局域管理端中的局域數據采集模塊設置有相同的數據采集上傳周期。

11、進一步的，所述運行環境數據以及設備運行數據的采集過程包括：

12、所述工業設備設置有若干種環境傳感器以及運行傳感器，各個傳感器將其采集的數據上傳至局域數據采集模塊；

13、局域數據采集模塊將其接收到數據記為運行環境數據以及設備運行數據，且每當一個數據上傳周期結束時，局域數據采集模塊將數據上傳周期內采集的全部數據轉化成單體互聯網標識碼，并將單體互聯網標識碼上傳至云控制終端的數據管理模塊。

14、進一步的，所述異常運行環境數據以及異常設備運行數據的標記過程包括：

15、通過互聯網獲取各個工業設備的各項標準設備運行數據區間以及標準運行環境數據區間，將各項標準設備運行數據區間與各個數據上傳周期生成的對應設備運行數據進行對比，若判斷設備運行數據不在標準設備運行數據區間內，則對相應設備運行數據記為異常設備運行數據，否則不做任何操作，并采用相同操作根據標準運行環境數據區間，將各項運行環境數據記為異常運行環境數據。

16、進一步的，環境-運行關系方程的建立過程包括：

17、每當局域數據采集模塊的一個數據上傳周期結束時，將數據上傳周期內采集的數據整合為設備運行數據集合以及環境運行數據集合發送至運行解析模塊以及運行決策分析模塊；

18、根據運行環境數據以及設備運行數據的種類數量分別設置i個環境節點以及j個運行節點，其中i和j為大于0的整數；

19、選取僅存在一種異常運行環境數據的若干份環境運行數據集合，將環境運行數據集合以及其相關聯的設備運行數據集合中，各項設備運行數據以及唯一項異常運行環境數據的輸入至各個運行節點以及環境節點中，保留帶有異常設備運行數據的運行節點；

20、建立多維坐標系，將不同環境運行數據集合以及其對應的設備運行數據集合，對應保留運行節點中的異常設備運行數據以及異常運行環境數據映射于同一個多維坐標系中；

21、根據多維坐標系中各條變化曲線，建立以環境運行數據為自變量，設備運行數據為因變量的多段線性回歸方程，需要說明的是，針對不同數值區間的環境運行數據，對應的線性回歸方程中的因變量種類不同；

22、根據上述建立多段線性回歸方程的過程，再依次選取僅存在兩種、三種、……、i種異常運行環境數據的若干份環境運行數據集合以及相關聯的設備運行數據集合，進而生成相應的多段線性回歸方程，并記為環境-運行關系方程。

23、進一步的，所述數據存儲網絡的建立過程包括：

24、所述數據管理模塊設置n個主數據存儲節點，并對各個主數據存儲節點依次標注各個局域管理端的編號；

25、根據各個局域管理端所關聯的工業設備數量，對各個主數據存儲節點設置相應數量的從數據節點，并根據各個從數據節點所對應的工業設備編號對其設置相同編號；

26、根據編號順序，將各個主數據存儲節點依次連接，再將各個主數據存儲節點中帶有相同編號的從數據節點重疊，并按照各個工業設備在應用場景中的分布，對各個從數據節點的空間位置調整，進而得到數據存儲網絡。

27、進一步的，所述運行-運行關系方程的建立過程包括：

28、選取存在異常設備運行數據，但其相關聯的運行環境數據集合不存在任何異常運行環境數據的設備運行數據集合，并根據工業設備之間連接狀況，調取相應的設備運行數據集合，采用建立環境運行數據與設備運行數據之間的多段線性回歸方程的過程，進而建立不同工業設備之間各項異常設備運行數據之間的多段線性回歸方程，記為運行-運行關系方程，并標注相應的工業設備的編號。

29、進一步的，所述局域運行調控決策的建立過程包括：

30、當運行決策分析模塊接收到來自局域數據采集模塊，在最新數據上傳周期采集的設備運行數據集合以及環境運行數據集合后，根據局域管理端所關聯的工業設備數量設置多個設備節點，并按照工業設備的位置分布對各個設備節點進行位置排序，并將各項數據輸入至相應設備節點中；

31、設置運行檢測周期，每當一個運行檢測周期開始時，根據各項設備運行數據以及環境運行數據的標準數據區間，判斷設備運行數據集合以及環境運行數據集合內的各項數據是否存在異常，并記為異常設備運行數據和異常運行環境數據，若不存在任何存在異常，則不做任何操作；

32、對于存在異常運行環境數據的設備節點，根據異常運行環境數據種類以及工業設備編號調取相應的環境-運行關系方程，進而獲取下一個運行檢測周期時，對應工業設備預計出現異常的設備運行數據種類，再根據該設備節點連接的工業設備編號以及預計出現異常的設備運行數據種類，調取相應的運行-運行關系方程，進而獲取其連接的工業設備預計出現異常的設備運行數據種類；

33、進而根據對應設備運行數據變化趨勢分別對相應工業設備生成局域運行調控決策。

34、進一步的，對局域運行調控決策進行設備運行模擬的過程包括：

35、將各個局域運行調控決策輸入至數據存儲網絡中相應的從數據節點中，并以上一個運行檢測周期結束時各個工業設備的各項設備運行數據為初始運行數據，根據局域運行調控決策對各個從數據節點進行設備運行模擬；

36、根據局域運行調控決策對相應從數據節點中初始運行數據進行修改，并將修改后的初始運行數據記為調整運行數據；

37、再根據修后的初始運行數據種類以及對應從數據節點所連接的從數據節點帶有的編號，調取相應的運行-運行關系方程，將修改后的初始運行數據輸入至運行-運行關系方程；

38、設置運行差閾值，獲取運行-運行關系方程的輸出結果，與局域運行調控決策對應從數據節點所連接的從數據節點中相應種類的初始運行數據或調整運行數據之間的差值，與運行差閾值之間的大小關系，進而設置調整運行數據；

39、當全部從數據節點都完成設備運行模擬后，判斷各個從數據節點中的調整運行數據是否在相應標準設備運行數據區間內，根據判斷結果生成全局運行調控決策。

40、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

41、1、本發明通過標準設備運行數據區間以及標準運行環境數據區間將各個運行環境數據以及設備運行數據，記為異常運行環境數據以及異常設備運行數據，進而建立環境-運行關系方程以及運行-運行關系方程，實現了對融合后的數據進行深度挖掘并提取關鍵特征，為后續建立全局運行調控決策奠定了數據基礎；

42、2、本發明通過將異常的運行環境數據以及設備運行數據輸入至環境-運行關系方程以及運行-運行關系方程生成局域運行調控決策，再對各個局域運行調控決策進行設備運行模擬生成全局運行調控決策，實現了根據綜合的環境監測報告和歷史數據分析結果，生成優化的生產調度方案和故障預防措施。