[發(fā)明專利]分布式信息物理系統(tǒng)智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810890787.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109150678B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李杰林;王大偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 孟建勇

1.一種分布式信息物理系統(tǒng)智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于該分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)包括各類系統(tǒng)級CPS，各類系統(tǒng)級CPS構(gòu)成局域節(jié)點(diǎn)集群，借助以太網(wǎng)交換機(jī)以及CPS網(wǎng)絡(luò)總線搭建起SoS級分布式的CPS智能總裝車間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；其中，各類系統(tǒng)級CPS包含系統(tǒng)級檢測CPS、系統(tǒng)級倉儲(chǔ)CPS、系統(tǒng)級物流CPS、系統(tǒng)級裝配CPS及系統(tǒng)級測試CPS，每類系統(tǒng)級CPS包括若干個(gè)單元級CPS，單元級CPS包含傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊，傳感識(shí)別模塊負(fù)責(zé)感知客觀物理世界環(huán)境，邊緣計(jì)算模塊負(fù)責(zé)具體的數(shù)據(jù)分析處理和計(jì)算決策下達(dá)，命令執(zhí)行模塊負(fù)責(zé)根據(jù)決策指令對物理世界改變。

2.如權(quán)利要求1所述的分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于：在系統(tǒng)級檢測CPS的單元級CPS下：傳感識(shí)別模塊用以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品參數(shù)確認(rèn)、外部信號激勵(lì)，命令執(zhí)行模塊用以實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)試測試、產(chǎn)品性能分析、輸出檢測報(bào)告，邊緣計(jì)算模塊嵌入到車間專用檢測設(shè)備的底層邏輯控制模塊中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣檢測設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供響應(yīng)及時(shí)的數(shù)據(jù)處理與分析計(jì)算服務(wù)；每一單元級CPS均設(shè)有單元管理殼，用以實(shí)現(xiàn)形式化語義單元描述、標(biāo)準(zhǔn)化功能定義、安全要求描述、數(shù)字孿生可視化，傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊在單元管理殼的規(guī)約下，與文件處理服務(wù)器以及系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)級檢測CPS。

3.如權(quán)利要求1所述的分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于：在系統(tǒng)級倉儲(chǔ)CPS的單元級CPS下：傳感識(shí)別模塊用以實(shí)現(xiàn)條碼/射頻識(shí)別、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、貨架安全限位，命令執(zhí)行模塊用以實(shí)現(xiàn)物料入/出庫、自動(dòng)化分揀、輥式/鏈?zhǔn)捷斔停吘売?jì)算模塊嵌入到車間堆垛機(jī)的底層邏輯控制模塊中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣倉儲(chǔ)設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供響應(yīng)及時(shí)的數(shù)據(jù)處理與分析計(jì)算服務(wù)；每一單元級CPS均設(shè)有單元管理殼，用以實(shí)現(xiàn)形式化語義單元描述、標(biāo)準(zhǔn)化功能定義、安全要求描述、數(shù)字孿生可視化，傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊在單元管理殼的規(guī)約下，與文件打印服務(wù)器以及系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)級倉儲(chǔ)CPS。

4.如權(quán)利要求1所述的分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于：在系統(tǒng)級物流CPS的單元級CPS下：傳感識(shí)別模塊用以實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)、碰撞識(shí)別、紅外傳感，命令執(zhí)行模塊用以實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、自動(dòng)避障、導(dǎo)航定位，物流單元CPS的邊緣計(jì)算模塊嵌入到車間自動(dòng)導(dǎo)向車的底層邏輯控制模塊中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣物流設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供響應(yīng)及時(shí)的數(shù)據(jù)處理與分析計(jì)算服務(wù)；每一單元級CPS都設(shè)有單元管理殼，用以實(shí)現(xiàn)形式化語義單元描述、標(biāo)準(zhǔn)化功能定義、安全要求描述、數(shù)字孿生可視化，傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊在單元管理殼的規(guī)約下，與系統(tǒng)管理服務(wù)器以及系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)級物流CPS。

5.如權(quán)利要求1所述的分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于：在系統(tǒng)級裝配CPS的單元級CPS下：傳感識(shí)別模塊用以實(shí)現(xiàn)碰撞干涉識(shí)別、條碼/RFID識(shí)別、機(jī)器視覺檢測，命令執(zhí)行模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輔助裝配、智能裝配檢測、工作流程跟蹤，邊緣計(jì)算模塊嵌入到車間工業(yè)機(jī)器人的底層邏輯控制模塊中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣裝配設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供響應(yīng)及時(shí)的數(shù)據(jù)處理與分析計(jì)算服務(wù)；每一單元級CPS都設(shè)有單元管理殼，用以實(shí)現(xiàn)形式化語義單元描述、標(biāo)準(zhǔn)化功能定義、安全要求描述、數(shù)字孿生可視化，傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊在單元管理殼的規(guī)約下，與系統(tǒng)代理服務(wù)器以及系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)級裝配CPS。

6.如權(quán)利要求1所述的分布式CPS智能總裝車間拓?fù)湎到y(tǒng)，其特征在于：在系統(tǒng)級測試CPS的單元級CPS的傳感識(shí)別模塊用以實(shí)現(xiàn)整車上電檢測、分系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、外部信號激勵(lì)，命令執(zhí)行模塊用以實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)試測試、整車性能分析、輸出測試報(bào)告，邊緣計(jì)算模塊嵌入到車間專用測試設(shè)備的底層邏輯控制模塊中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣測試設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供響應(yīng)及時(shí)的數(shù)據(jù)處理與分析計(jì)算服務(wù)；每一單元級CPS都設(shè)有單元管理殼，用以實(shí)現(xiàn)形式化語義單元描述、標(biāo)準(zhǔn)化功能定義、安全要求描述、數(shù)字孿生可視化，傳感識(shí)別模塊、邊緣計(jì)算模塊及命令執(zhí)行模塊在單元管理殼的規(guī)約下，與文件處理服務(wù)器以及系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了系統(tǒng)級測試CPS。