一种多机电系统的分布式智能同步控制系统的制作方法

1.本发明涉及网络技术分布式控制机电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种多机电系统的分布式智能同步控制系统。


背景技术：

2.随着网络信息技术的持续发展和广泛应用，生活中所见到的自动化电气设备越来越多，因此，信息网络技术结合多机电系统实施的分布式控制系统，它是以通信网络为前提的多级计算机系统，结合了计算机、通信、显示、控制技术，对多机电系统进行分散控制、集中操作、分级管理及智能同步控制。
3.现有的多机电系统具体包括多个机电设备通过电线路连接，安装传感器，传输机电涉笔工作的运行状态检测的数据，通过显示器显示数据异常，则采取调节电压、电流值等参数，利用人工控制开关和断开机电运行设备电源对机电系统进行调节和控制。
4.现有的分布式智能同步控制系统是把物理设备的多机电系统，通过网络端口连接计算机，进行集中控制分布机电设备，目前分布式智能同步控制系统包括有中央控制管理模块、网络通讯模块、数据传输模块、总线控制模块及电源控制模块，中央控制管理模块中包含的cpu处理器用于处理、分析数据，利用模糊算法及容错控制算法进行控制多机电系统，存在处理单元方法不智能及不精确的问题；数据传输模块采用串口连接传输数据，存在传输的信号形式单一，不能转换控制信号的问题；电源控制模块采用计算机编辑代码指令调节、控制、切断多机电系统的连接线路，存在不能直接控制线路节点开关及更换线路的问题。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种多机电系统的分布式智能同步控制系统，通过在系统中采用双核处理器智能化、自动化的处理、控制数据及运用可编辑线路开关控制多机电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多机电系统的分布式智能同步控制系统，包括分布式智能控制处理模块、分布式协议控制模块、无线网络通讯模块、分布式数字输入输出模块、分布式can总线协议模块及分布式电源控制模块，所述分布式智能控制处理模块是用于搭配所述分布式协议控制模块对从无线网络通讯模块中采集到多机电系统的数据，对数据进行分析、运算、预处理、核查、储存及编码处理；所述分布式协议控制模块用于编辑语言对分布式can总线进行协议控制；所述无线网络通讯模块用于系统中各模块之间通过虚拟端口及ip地址进行无线网络连接；所述分布式数字输入输出模块用于采集多机电系统运行时的数据信息，并且利用a/d转换器把采集到的电信号信息转换成处理器可处理的数字信号信息再经过i/o接口传输至所述分布式智能控制处理模块；所述分布式can总线协议模块是用于实时传输信号的串行通讯协议总线，用于取代机电设备与计算机之间的线路连接；所述分布式电源控制模块是指在给处理器、转换器及编码器提供电的
情况下，利用无线网络的通信接口，对多机电系统的连接线路节点进行编辑控制开关进行电源控制。
7.在一个优选的实施方式中，所述分布式智能控制处理模块包括有linux内核控制单元、arm处理器单元、自适应控制单元及神经网络控制单元，所述linux内核控制单元用于计算机操作分布式智能同步控制系统控制多机电设备，linux内核控制用于协议控制，从通讯模块中将采集到的数据信息进行统一格式的创建处理，能够对分布式智能同步控制系统的运行进程进行管理控制，所述arm处理器单元是指低功率消耗及低成本使用，能够支持thumb16位和arm32位双指令集，迅速执行指令的微处理器，所述arm处理器单元是由37个寄存器组成，不仅对数据进行编码、译码及运算处理，还能作为存储器把数据闪存记忆下来，所述自适应控制单元是指在机电系统采集的数据，系统从中利用自适应控制器对影响机电运行的特性参数进行修正，用来调整适应机电正常运行状态，所述自适应控制单元采用在线辨识数据模型参数算法进行控制，所述神经网络控制单元是指采用神经网络技术，对多机电系统中复杂分布非线性的机电设备进行神经网络模型辨识、故障诊断、推理分析、优化计算及控制，所述神经网络控制单元采用卷积神经网络算法。
8.根据权利要求1所述的一种多机电系统的分布式智能同步控制系统，其特征在于：所述分布式协议控制模块包括有plc编码器单元，所述分布式协议控制模块通过ip地址与pc端进行通信，利用自身的分区容错性对多机电系统出现故障时进行分区控制，所述plc编码器单元是指将编码器连接在plc的通讯接口上，plc是用于自动化控制的数字运算的可编辑逻辑控制器，采用一种可编程的存储器，在存储器内部存储数据、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算及执行指令，通过数字信号和模拟信号从输入输出接口传输控制多机电系统，编码器是将数据及信号利用计算机进行编制、转换成能够通讯、传输及储存信号形式的设备。
9.在一个优选的实施方式中，所述无线网络通讯模块包括有tpc/ip通信单元和收发器单元，所述tpc/ip通信单元是指通讯协议，采用数据压缩技术把计算机控制的分布式智能同步控制系统与被控多机电终端组合成的多机电系统进行相互通信的数据共享，实现网络系统信息交互控制，tpc是把分布式智能同步控制系统对多机电系统上运算处理的所有数据控制指令都精确传达，ip则制定网络上流通的标准，ip协议用于对多机电系统的寻址，所述收发器单元是用于信号转换的数据传输单元。
10.在一个优选的实施方式中，所述分布式数字输入输出模块包括i/o接口单元和i/o控制单元，所述i/o接口单元是指分布式智能控制处理模块、无线网络通讯模块及系统其它模块之间进行数据和信号输入输出的接口，能够用于处理器通过系统总线控制机电设备，所述i/o控制单元是接收识别处理器发送的指令，利用i/o控制器对多机电系统的运行执行指令控制，并且i/o控制机电设备后的运行状态进行反馈，反馈到处理器中，用于记录当前多机电系统的运行状态，实现数据交换和反馈功能。
11.在一个优选的实施方式中，所述分布式can总线协议模块包括有主控芯片单元，所述主控芯片单元是用于控制总线协议的接口通信，能够对通信的数据进行加载、运行及解码操作。
12.在一个优选的实施方式中，所述分布式电源控制模块包括有通信接口单元、可编程开关单元及显示电路单元，所述通信接口单元是用于计算机处理器和多机电系统之间的
接口，通过采取并行及串行的通讯方式进行数据传输，能够实现控制指令信息的快速执行功能，所述可编程开关单元是指编辑机电系统的定时开关和线路更换开关，利用多机电系统的运行物理开关执行开关操作记忆编程控制独立电路的开关，线路更换开关能够独立控制多机电系统中的某一个机电设备发生故障，所述显示电路单元是指利用显示器对电路进行驱动控制，用于对多机电系统的电路信号进行放大控制，调节电路功率。
13.在一个优选的实施方式中，包括有机电设备监控模块、低压配电模块、安全防护模块及防灾报警模块，所述机电设备监控模块用于对实时监控机电设备的运行状态，通过传感器单元采集的监控数据传输至分布式智能同步控制系统进行数据处理，所述低压配电模块是利用分布式智能同步控制系统对多机电系统中各机电设备连接的电网进行调控，把电网的输电电压降为配电电圧，利用可编程开关单元自动智能化控制电网中微能源单元因失压、欠压、过载及短路进行关闭控制，保护机电设备，所述安全防护模块是指利用分布式智能同步控制系统对机电设备运行产生异常及故障的影响参数进行编辑指令，利用自适应控制多机电系统正常运行，通过通信接口传输到电子控制单元ecu，用于控制多机电系统，所述防灾报警模块是指分布式智能同步控制系统进行深度学习算法，对多机电系统运行数据进行评估预测，针对预测数据的分析，控制多机电系统正常运行的影响参数阈值范围，提前做出系统警报用于保护机电设备，然后处理器通过数据分析控制系统编辑防护报警指令传送至多机电系统的执行器单元上，此时机电设备显示报警通知。
14.在一个优选的实施方式中，所述传感器单元是用于检测多机电设备运行状态数据的设备，能够把检测到的信息变换成电信号传输出去，所述微能源单元是用于收集、整流、稳压及管理电能的控制单元，所述电子控制单元ecu是结合分布式智能同步控制系统对多机电系统进行运算及控制，能够对机电系统中各电网的输入输出接口进行分布式控制具有诊断设备故障和保护功能，所述执行器单元是结合自适应控制单元完成智能化自动控制的单元。
15.在一个优选的实施方式中，所述多机电系统与所述分布式智能同步控制系统之间的连接关系为所述分布式智能同步控制系统利用无线通信网络运行在pc端上，所述多机电系统是利用电路运行在被控多机电设备端，pc端和被控多机电设备端之间通过以太网ethrenet接口单元进行连接，达到两个系统之间信息交互的效果。
16.本发明的技术效果和优点：
17.本发明具体采用分布式智能控制处理模块的双核处理数据及控制系统，采用了分布式协议控制模块中可编辑程序协议控制系统，以及采用了分布式电源控制模块的可编辑开关智能化控制多机电系统电网，达到了智能化、自适应精准控制的效果，提高了保护多机电系统的安全运行性能，实现了系统之间信息交互速度快、处理数据效率高的效果。
附图说明
18.图1为本发明的分布式智能同步控制系统结构框图。
19.图2为本发明的系统终端控制连接图。
20.图3为本发明的多机电系统框图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.本实施例提供了如图1所示一种多机电系统的分布式智能同步控制系统，包括分布式智能控制处理模块、分布式协议控制模块、无线网络通讯模块、分布式数字输入输出模块、分布式can总线协议模块及分布式电源控制模块，所述分布式智能控制处理模块是用于搭配所述分布式协议控制模块对从无线网络通讯模块中采集到多机电系统的数据，对数据进行分析、运算、预处理、核查、储存及编码处理；所述分布式协议控制模块用于编辑语言对分布式can总线进行协议控制；所述无线网络通讯模块用于系统中各模块之间通过虚拟端口及ip地址进行无线网络连接；所述分布式数字输入输出模块用于采集多机电系统运行时的数据信息，并且利用a/d转换器把采集到的电信号信息转换成处理器可处理的数字信号信息再经过i/o接口传输至所述分布式智能控制处理模块；所述分布式can总线协议模块是用于实时传输信号的串行通讯协议总线，用于取代机电设备与计算机之间的线路连接；所述分布式电源控制模块是指在给处理器、转换器及编码器提供电的情况下，利用无线网络的通信接口，对多机电系统的连接线路节点进行编辑控制开关进行电源控制。
24.本实施与现有技术的区别在于分布式智能控制处理模块、分布式协议控制模块，以及分布式电源控制模块，具体为分布式智能控制处理模块增加数据双核处理功能，分布式协议控制模块增加了可编辑程序协议控制功能，分布式电源控制模块增加了多系统连接线路可编辑开关控制功能，分布式智能控制处理模块、分布式协议控制模块构成了数据双核处理作用，整个过程是现有技术不具备的，本实施例采用的算法为机器学习中的深度学习算法，用于智能化分布式自适应控制多机电系统。
25.如图1本实施例中，具体说明的是所述分布式智能控制处理模块包括有linux内核控制单元、arm处理器单元、自适应控制单元及神经网络控制单元，所述linux内核控制单元用于计算机操作分布式智能同步控制系统控制多机电设备，linux内核控制用于协议控制，从通讯模块中将采集到的数据信息进行统一格式的创建处理，能够对分布式智能同步控制系统的运行进程进行管理控制，所述arm处理器单元是指低功率消耗及低成本使用，能够支持thumb16位和arm32位双指令集，迅速执行指令的微处理器，所述arm处理器单元是由37个寄存器组成，不仅对数据进行编码、译码及运算处理，还能作为存储器把数据闪存记忆下来，所述自适应控制单元是指在机电系统采集的数据，系统从中利用自适应控制器对影响机电运行的特性参数进行修正，用来调整适应机电正常运行状态，所述自适应控制单元采用在线辨识数据模型参数算法进行控制，所述神经网络控制单元是指采用神经网络技术，对多机电系统中复杂分布非线性的机电设备进行神经网络模型辨识、故障诊断、推理分析、优化计算及控制，所述神经网络控制单元采用卷积神经网络算法；
26.所述在线辨识数据模型参数算法是指在多机电系统中不断提取机电设备运行数据，不断辨识状态参数及统计判断参数阈值范围，然后改进参数值用于控制，所述神经网络模型对数据采用并行分布式处理、多变量处理、非线性处理及自适应学习处理。
27.如图1本实施例中，具体说明的是所述分布式协议控制模块包括有plc编码器单元，所述分布式协议控制模块通过ip地址与pc端进行通信，利用自身的分区容错性对多机电系统出现故障时进行分区控制，所述plc编码器单元是指将编码器连接在plc的通讯接口上，plc是用于自动化控制的数字运算的可编辑逻辑控制器，采用一种可编程的存储器，在存储器内部存储数据、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算及执行指令，通过数字信号和模拟信号从输入输出接口传输控制多机电系统，编码器是将数据及信号利用计算机进行编制、转换成能够通讯、传输及储存信号形式的设备。
28.如图1本实施例中，具体说明的是所述无线网络通讯模块包括有tpc/ip通信单元和收发器单元，所述tpc/ip通信单元是指通讯协议，采用数据压缩技术把计算机控制的分布式智能同步控制系统与被控多机电终端组合成的多机电系统进行相互通信的数据共享，实现网络系统信息交互控制，tpc是把分布式智能同步控制系统对多机电系统上运算处理的所有数据控制指令都精确传达，ip则制定网络上流通的标准，ip协议用于对多机电系统的寻址，所述收发器单元是用于信号转换的数据传输单元。
29.如图1本实施例中，具体说明的是所述分布式数字输入输出模块包括i/o接口单元和i/o控制单元，所述i/o接口单元是指分布式智能控制处理模块、无线网络通讯模块及系统其它模块之间进行数据和信号输入输出的接口，能够用于处理器通过系统总线控制机电设备，所述i/o控制单元是接收识别处理器发送的指令，利用i/o控制器对多机电系统的运行执行指令控制，并且i/o控制机电设备后的运行状态进行反馈，反馈到处理器中，用于记录当前多机电系统的运行状态，实现数据交换和反馈功能。
30.如图1本实施例中，具体说明的是所述分布式can总线协议模块包括有主控芯片单元，所述主控芯片单元是用于控制总线协议的接口通信，能够对通信的数据进行加载、运行及解码操作。
31.如图1本实施例中，具体说明的是所述分布式电源控制模块包括有通信接口单元、可编程开关单元及显示电路单元，所述通信接口单元是用于计算机处理器和多机电系统之间的接口，通过采取并行及串行的通讯方式进行数据传输，能够实现控制指令信息的快速执行功能，所述可编程开关单元是指编辑机电系统的定时开关和线路更换开关，利用多机电系统的运行物理开关执行开关操作记忆编程控制独立电路的开关，线路更换开关能够独立控制多机电系统中的某一个机电设备发生故障，所述显示电路单元是指利用显示器对电路进行驱动控制，用于对多机电系统的电路信号进行放大控制，调节电路功率。
32.如图3所示本实施例中，具体说明的是提供了一种多机电系统，包括有机电设备监控模块、低压配电模块、安全防护模块及防灾报警模块，所述机电设备监控模块用于对实时监控机电设备的运行状态，通过传感器单元采集的监控数据传输至分布式智能同步控制系统进行数据处理，所述低压配电模块是利用分布式智能同步控制系统对多机电系统中各机电设备连接的电网进行调控，把电网的输电电压降为配电电圧，利用可编程开关单元自动智能化控制电网中微能源单元因失压、欠压、过载及短路进行关闭控制，保护机电设备，所述安全防护模块是指利用分布式智能同步控制系统对机电设备运行产生异常及故障的影响参数进行编辑指令，利用自适应控制多机电系统正常运行，通过通信接口传输到电子控制单元ecu，用于控制多机电系统，所述防灾报警模块是指分布式智能同步控制系统进行深度学习算法，对多机电系统运行数据进行评估预测，针对预测数据的分析，控制多机电系统
正常运行的影响参数阈值范围，提前做出系统警报用于保护机电设备，然后处理器通过数据分析控制系统编辑防护报警指令传送至多机电系统的执行器单元上，此时机电设备显示报警通知，进行人机信息交互。
33.如图3本实施例中，具体说明的是所述传感器单元是用于检测多机电设备运行状态数据的设备，能够把检测到的信息变换成电信号传输出去，所述微能源单元是用于收集、整流、稳压及管理电能的控制单元，所述电子控制单元ecu是结合分布式智能同步控制系统对多机电系统进行运算及控制，能够对机电系统中各电网的输入输出接口进行分布式控制具有诊断设备故障和保护功能，所述执行器单元是结合自适应控制单元完成智能化自动控制的单元，通过接收控制器发送的控制信号对多机电系统进行控制。
34.如图2本实施例中，具体说明的是所述多机电系统与所述分布式智能同步控制系统之间的连接关系为所述分布式智能同步控制系统利用无线通信网络运行在pc端上，所述多机电系统是利用电路运行在被控多机电设备端，pc端和被控多机电设备端之间通过以太网ethrenet接口单元进行连接，达到两个系统之间信息交互的效果。
35.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。