技术领域
[0001] 本发明涉及工业数据处理领域，具体是一种基于工业互联网的工业控制系统。
相关背景技术
[0002] 随着工业技术的进步，工业互联网应运而生，工业互联网指将工业系统与信息网络高度融合而形成的互联互通网络，随着互联网技术的快速发展和普及，传统工业控制系统面临着与时俱进的压力，工业互联网的兴起，将传统的工业自动化系统与先进的互联网技术结合起来，提供了全新的解决方案和机会；
[0003] 如何对工业设备的运行数据以及生产数据进行处理和分析，根据分析结果通过工业互联网发布对应的控制指令，并执行对应的控制指令，从而提高生产速率，降低工厂损失，是我们需要解决的问题，为此，现提供一种基于工业互联网的工业控制系统。
具体实施方式
[0050] 如图1所示，一种基于工业互联网的工业控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及控制执行模块；
[0051] 所述数据采集模块用于对工业设备的运行数据以及生产数据进行采集；
[0052] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据采集模块对工业设备的运行数据以及生产数据进行采集的过程包括：
[0053] 所述工业设备的运行数据包括工业设备的温度、工业设备的压力以及工业设备的功率；
[0054] 所述工业设备的生产数据包括工业设备生产的工业产品的图像数据；
[0055] 所述数据采集模块由温度采集终端、压力采集终端、功率采集终端以及图像采集终端构成；
[0056] 所述温度采集终端用于对工业设备的温度进行采集，所述压力采集终端用于对工业设备的压力进行采集，所述功率采集终端用于对工业设备的功率进行采集，所述图像数据采集终端用于对工业设备生产的工业产品的图像数据进行采集；
[0057] 将温度采集终端、压力采集终端、功率采集终端以及图像采集终端安装在工厂内部对应位置处，通过所安装的温度采集终端获取工业设备的温度，通过所安装的压力采集终端获取工业设备的压力，通过所安装的功率采集终端获取工业设备的功率，通过所安装的图像数据采集终端获取工业设备生产的工业产品的图像数据；
[0058] 将所获取的工业设备的温度、压力、功率以及工业设备生产的工业产品的图像数据通过工业互联网发送至数据处理模块。
[0059] 所述数据处理模块用于对所采集的工业设备的运行数据以及生产数据进行处理，获得温度折线图、压力折线图、功率折线图以及去除噪声影响后的工业设备生产的工业产品的图像数据；
[0060] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据处理模块对所采集的工业设备的运行数据以及生产数据进行处理的过程包括：
[0061] 对工业设备进行标号，记为i，i＝1，2，3，……，n，n为正整数；
[0062] 构建时间关于工业设备的温度的二维直角坐标系，将所采集的工业设备的温度映射至所构建的时间关于工业设备的温度的二维直角坐标系内，生成对应的温度数据点，对所生成的温度数据点进行标号，记为j，j＝1，2，3，……，m，m为正整数，并按照时间顺序将每个温度数据点通过直线依次进行连接，获得温度折线图；
[0063] 构建时间关于工业设备的压力的二维直角坐标系，将所采集的工业设备的压力映射至所构建的时间关于工业设备的压力的二维直角坐标系内，生成对应的压力数据点，对所生成的压力数据点进行标号，记为j，并按照时间顺序将每个压力数据点通过直线依次进行连接，获得压力折线图；
[0064] 构建时间关于工业设备的功率的二维直角坐标系，将所采集的工业设备的功率映射至所构建的时间关于工业设备的功率的二维直角坐标系内，生成对应的功率数据点，对所生成的功率数据点进行标号，记为j，并按照时间顺序将每个功率数据点通过直线依次进行连接，获得功率折线图；
[0065] 设置高斯滤波器，将工业设备生产的工业产品的图像数据输入至高斯滤波器，高斯滤波器对工业设备生产的工业产品的图像数据进行处理，去除工业设备生产的工业产品的图像数据中的噪声，同时保留工业设备生产的工业产品的图像数据的整体结构和边缘信息，高斯滤波器进行输出，获得去除噪声影响后的工业设备生产的工业产品的图像数据。
[0066] 所述数据分析模块用于对所获得的温度折线图、压力折线图、功率折线图以及去除噪声影响后的工业设备生产的工业产品的图像数据进行分析，获得分析结果；
[0067] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据分析模块对所获得的温度折线图、压力折线图、功率折线图以及去除噪声影响后的工业设备生产的工业产品的图像数据进行分析的过程包括：
[0068] 获取温度数据点对应的工业设备的温度值，将所获取的温度数据点对应的工业设备的温度值记为Tij，将温度数据点的上一个温度数据点记为样本温度数据点，获取样本温度数据点对应的工业设备的温度值，将所获取的样本温度数据点对应的工业设备的温度值记为Ti(j‑1)；
[0069] 根据温度数据点对应的工业设备的温度值以及样本温度数据点对应的工业设备的温度值，获得温度数据点对应的工业设备的标准温度值；
[0070] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，根据温度数据点对应的工业设备的温度值以及样本温度数据点对应的工业设备的温度值，获得温度数据点对应的工业设备的标准温度值的过程包括：
[0071] 将温度数据点对应的时间记为tj，将样本温度数据点对应的时间记为t(j‑1)，获取温度数据点和样本温度数据点之间直线的斜率，将所获取的温度数据点和样本温度数据点之间直线的斜率记为k温ij，若温度数据点为第一个温度数据点，则k温i1＝0；
[0072] 其中， j≠1；当j＝1时，k温i1＝0；
[0073] 将温度数据点和样本温度数据点之间直线的斜率与温度数据点对应的工业设备的温度值相乘，将相乘的结果与温度数据点对应的工业设备的温度值相加，获得温度数据点对应的工业设备的标准温度值，将所获得的温度数据点对应的工业设备的标准温度值记为T标ij；
[0074] 其中，T标ij＝Tij+k温ij×Tij；
[0075] 获取压力数据点对应的工业设备的压力值，将所获取的压力数据点对应的工业设备的压力值记为Yij，将压力数据点的上一个压力数据点记为样本压力数据点，获取样本压力数据点对应的工业设备的压力值，将所获取的样本压力数据点对应的工业设备的压力值记为Yi(j‑1)；
[0076] 根据压力数据点对应的工业设备的压力值以及样本压力数据点对应的工业设备的压力值，获得压力数据点对应的工业设备的标准压力值；
[0077] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，根据压力数据点对应的工业设备的压力值以及样本压力数据点对应的工业设备的压力值，获得压力数据点对应的工业设备的标准压力值的过程包括：
[0078] 将压力数据点对应的时间记为tj，将样本压力数据点对应的时间记为t(j‑1)，获取压力数据点和样本压力数据点之间直线的斜率，将所获取的压力数据点和样本压力数据点之间直线的斜率记为k压ij，若压力数据点为第一个压力数据点，则k压i1＝0；
[0079] 其中， j≠1；当j＝1时，k压i1＝0；
[0080] 将压力数据点和样本压力数据点之间直线的斜率与压力数据点对应的工业设备的压力值相乘，将相乘的结果与压力数据点对应的工业设备的压力值相加，获得压力数据点对应的工业设备的标准压力值，将所获得的压力数据点对应的工业设备的标准压力值记为Y标ij；
[0081] 其中，Y标ij＝Yij+k压ij×Yij；
[0082] 获取功率数据点对应的工业设备的功率值，将所获取的功率数据点对应的工业设备的功率值记为Gij，将功率数据点的上一个功率数据点记为样本功率数据点，获取样本功率数据点对应的工业设备的功率值，将所获取的样本功率数据点对应的工业设备的功率值记为Gi(j‑1)；
[0083] 根据功率数据点对应的工业设备的功率值以及样本功率数据点对应的工业设备的功率值，获得功率数据点对应的工业设备的标准功率值；
[0084] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，根据功率数据点对应的工业设备的功率值以及样本功率数据点对应的工业设备的功率值，获得功率数据点对应的工业设备的标准功率值的过程包括：
[0085] 将功率数据点对应的时间记为tj，将样本功率数据点对应的时间记为t(j‑1)，获取功率数据点和样本功率数据点之间直线的斜率，将所获取的功率数据点和样本功率数据点之间直线的斜率记为k功ij，若功率数据点为第一个功率数据点，则k功i1＝0；
[0086] 其中， j≠1；当j＝1时，k功i1＝0；
[0087] 将功率数据点和样本功率数据点之间直线的斜率与功率数据点对应的工业设备的功率值相乘，将相乘的结果与功率数据点对应的工业设备的功率值相加，获得功率数据点对应的工业设备的标准功率值，将所获得的功率数据点对应的工业设备的标准功率值记为G标ij；
[0088] 其中，G标ij＝Gij+k功ij×Gij；
[0089] 根据历史数据获取合格的工业产品的图像数据，将去除噪声影响后的工业设备生产的工业产品的图像数据与所获取的合格的工业产品的图像数据进行比较，若比较结果相同，则工业设备生产的工业产品合格，若比较结果不相同，则工业设备生产的工业产品不合格。
[0090] 所述控制执行模块用于根据所获得的分析结果通过工业互联网发布对应的控制指令，工业设备执行对应的控制指令；
[0091] 需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述控制执行模块根据所获得的分析结果通过工业互联网发布对应的控制指令的过程包括：
[0092] 所述控制执行模块内构建有控制执行链，所述控制执行链由温度节点、压力节点、功率节点、图像节点、决策节点以及控制指令节点；
[0093] 温度节点、压力节点、功率节点以及图像节点分别与决策节点相连，决策节点与控制指令节点相连；
[0094] 将工业设备的标准温度值、标准压力值、标准功率值以及工业设备生产的工业产品是否合格的结果分别输入至温度节点、压力节点、功率节点以及图像节点；
[0095] 决策节点根据温度节点、压力节点、功率节点以及图像节点内的信息进行决策，若工业设备生产的工业产品不合格，则关闭对应的工业设备，控制指令节点通过工业互联网将关闭指令发送至对应的工业设备，根据关闭指令关闭对应的工业设备，并派遣相关人员进行处理；
[0096] 所述决策节点内设置有温度阈值、压力阈值以及功率阈值，若工业设备的标准温度值大于等于温度阈值，则工业设备的标准温度值过高，若工业设备的标准温度值小于温度阈值，则工业设备的标准温度值正常；
[0097] 若工业设备的标准压力值大于等于压力阈值，则工业设备的标准压力值过高，若工业设备的标准压力值小于压力阈值，则工业设备的标准压力值正常，若工业设备的标准功率值大于等于功率阈值，则工业设备的标准功率值过高，若工业设备的标准功率值小于功率阈值，则工业设备的标准功率值正常；
[0098] 决策节点根据工业设备的标准温度值、标准压力值以及标准功率值获得工业设备的综合运行值，将所获得的工业设备的综合运行值记为TYGij；
[0099] 其中，TYGij＝kp_T×T标ij+kp_Y×Y标ij+kp_G×G标ij；kp_T为根据实际情况设置的工业设备的标准温度值所占的权重，kp_Y为根据实际情况设置的工业设备的标准压力值所占的权重，kp_G为根据实际情况设置的工业设备的标准功率值所占的权重；
[0100] 根据实际情况设置综合运行值阈值，若工业设备的综合运行值大于等于综合运行值阈值，则工业设备运行异常，若工业设备的综合运行值小于综合运行值阈值，则工业设备运行正常；
[0101] 若工业设备的标准温度值过高或标准压力值过高或标准功率值过高或工业设备运行异常，则关闭对应的工业设备，控制指令节点通过工业互联网将关闭指令发送至对应的工业设备，根据关闭指令关闭对应的工业设备，并派遣相关人员进行处理。
[0102] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
