[發明專利]一種全參數實時四維重構協同感控系統

在審

• 申請號: 201810067384.7
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108303910A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 周翠英;劉鎮;陸儀啟
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種全參數實時四維重構協同感控系統，由超融合系統(1)、多參數集中傳輸通道(2)、實時系統反饋控制系統(3)、實時協同感控模塊(4)、清整設備(5)、測量儀組(6)、送樣設備(7)、可視化監控系統(8)、全參數實時協同感控系統(9)和四維重構軟件系統(10)組成。該系統可用于協同控制量測儀組(6)各設備的協同工作，并記錄、存儲和處理各設備的狀態信息和測量數據，具有自檢測和自調整功能。

技術領域：

本發明涉及一種協同感控系統，特別是涉及一種全參數實時四維重構協同感控系統。

背景技術：

儀器設備是獲得材料物質特性與內涵信息的重要媒介，但是現有的單臺材料試驗設備僅能獲取材料的一項或多項特性參數，為了獲取材料的全部特性參數，需要在不同的試驗設備上進行，而不同試驗設備之間的數據無法實時共享，且試驗無法連續自動進行。以巖石材料為例，目前全面表征巖石狀態的有約60項指標，而目前的儀器尚無法在一臺設備上獲取這些指標，使得巖石的非連續介質屬性不同指標描述無法同步直接對應，難以真實反映巖石非連續介質系統的多效應作用變化，使得我們難以實現復雜條件下巖石多尺度演化全過程全參數的量測試驗與模擬，無法獲得巖石非連續介質系統數據，包括連續跨尺度含空隙結構演化、非均勻組分連續演化、多參數演化對應關聯等數據，無法全面揭示其全過程多效應多耦合、復雜儲存與多介質、材料特異性與新功能。

研制一種全參數實時四維重構協同感控系統，既沒有直接應用的標準，也沒有全面成熟的技術和經驗可供借鑒，且各設備運行環境復雜，進樣方式不一，試驗設備數據量大，因此，研制的難度和技術要求遠高于常規的試驗設備開發工作。鑒于此，著手研制了一種全參數實時四維重構協同感控系統。

發明內容：

本發明的目的是提供用于協同控制多種試驗設備的協同控制系統，解決不同參數量測設備的高效精密協同工作、海量數據實時傳輸與實時四維重構的難題。

為達到上述目的，本發明提出了一種全參數實時四維重構協同感控系統，由超融合系統、多參數集中傳輸通道、實時系統反饋控制系統、實時協同感控模塊、清整設備、測量儀組、送樣設備、可視化監控系統、全參數實時協同感控系統和四維重構軟件系統組成。所述可視化監控系統、全參數實時協同感控系統和四維重構軟件系統集成于超融合系統中，超融合系統通過多參數集中傳輸通道與實時系統反饋控制系統相連；所述實時協同感控模塊一端與實時系統反饋控制系統相連，另一端與測量儀組相連；實時系統反饋控制系統連接有清整設備和送樣設備。

所述超融合系統為數據整合計算與存儲以及軟件集成平臺。

所述多參數集中傳輸通道采用分布式傳感集成技術，對多元異構海量數據進行實時傳輸。

所述實時系統反饋控制系統根據全參數實時協同感控系統發送的試驗指令，生成控制指令，對清整設備、測量儀組和送樣設備進行控制。

所述實時協同感控模塊由輸入感控模塊、量測感控模塊、輸出感控模塊和清整感控模塊組成；輸入感控模塊用于識別送樣設備的進樣操作，并對送樣設備進行定位，同時將送樣設備和測量儀組中的試驗設備的工作狀態反饋至實時協同反饋控制系統；量測感控模塊感控測量儀組試驗設備的測量狀態，并將測量數據傳送至反饋至實時協同反饋控制系統；輸出感控模塊感知樣品的輸出，并將測量儀組中的試驗設備的空閑狀態反饋至實時協同反饋控制系統；清整感控模塊實時檢測測量儀組試驗設備中樣品殘留情況，并反饋至實時協同反饋控制系統；

所述清整設備為具有自動洗滌、擦洗和干燥功能的智能機器人，根據實時協同反饋控制系統發送的清整指令，對相應的設備進行清整。

所述送樣設備為具有自動傳輸、精確定位和抓取功能的傳送裝置。

所述可視化監控系統采用虛擬現實技術，對測量儀組中所有試驗設備進行實時監控，并將試驗設備異常信息發送給全參數實時協同感控系統。