[發明專利]一種掘進機群的數據監控系統及方法

在審

• 申請號: 202111177482.4
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113868091A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 劉飛香;程永亮;陳映林;廖金軍;郝蔚祺;徐震;張堅;江峻;曹龍飛;曾婷
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F30/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳磊

本申請公開了一種掘進機群的數據監控系統及方法，該系統包括：通信互聯的多個掘進機節點、多個云端存儲節點和多個云端分析節點，每個掘進機節點包括數據獲取單元、數據存儲單元和數據分析單元，數據獲取單元用于獲取對應的掘進機的狀態數據；數據分析單元用于根據對應的掘進機的狀態數據進行局部數據分析得到局部分析結果；云端分析節點用于根據對應的狀態數據和局部分析結果進行區域數據分析得到區域分析結果；所有云端存儲節點和所有數據存儲單元均用于將狀態數據、和/或局部分析結果、和/或區域分析結果以分布式的形式存儲。本申請通信網絡以網狀分布，避免狀態數據丟失和被篡改，提高了分析結果返回預警的速度，相較現有技術更為可靠高效。

技術領域

本發明涉及掘進機領域，特別涉及一種掘進機群的數據監控系統及方法。

背景技術

在地下施工領域，地下掘進裝備具有工作環境惡劣復雜、裝備零件多維多樣的特點，也因此難以在實驗室中真實模擬和試驗地下掘進裝備的實際工作過程，導致真實工作時存在難以預測的安全隱患，即使存在相應的監控系統，由于信息傳遞上的時間延遲、集中控制等缺陷，監控也很難實時響應，這對響應要求較高的地下工程施工來說，是一個比較大的難點。

目前，由技術人員研究出一些在裝備上安裝傳感器收集數據，然后遠程上傳至云端中心，由云端中心根據數據進行分析預測并集中管理裝備的方案，但是這些方案對通信網絡要求較高，在地下掘進裝備的實際工況中，通信網絡極不穩定，極有可能出現數據丟失的情況，無法進行準確的數據分析；同時數據上傳過程中數據安全難以保證，如果數據被人篡改，裝備的安全分析將會出錯；由于通信距離較遠，云端中心下發通信預警的速度有延遲，一旦出現安全隱患，通信預警提前達到以降低或阻止事故發生的可能性極小。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是目前本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種反應快速、安全可靠的掘進機群的數據監控系統及方法。其具體方案如下：

一種掘進機群的數據監控系統，包括：通過通信網絡實現通信互聯的多個掘進機節點、多個云端存儲節點和多個云端分析節點，每個所述掘進機節點包括數據獲取單元、數據存儲單元和數據分析單元，其中：

所述數據獲取單元用于獲取對應的掘進機的狀態數據；

所述數據分析單元用于根據其所在地區對應的所述掘進機的所述狀態數據進行局部數據分析，得到局部分析結果；

所述云端分析節點用于根據其所在區域對應的所述狀態數據和所述局部分析結果進行區域數據分析，得到區域分析結果；

所有所述云端存儲節點和所有所述數據存儲單元均用于將所述狀態數據、和/或所述局部分析結果、和/或區域分析結果，以分布式的形式存儲。

優選的，所有所述云端存儲節點和所有所述數據存儲單元具體用于：

將所述狀態數據、和/或所述局部分析結果、和/或區域分析結果，以加時間戳的分布式區塊鏈的形式存儲。

優選的，所述云端分析節點還用于：

根據其所在區域對應的所述狀態數據對掘進機操作場進行仿真，或根據其所在區域對應的所述狀態數據和所述局部分析結果對掘進機操作場進行仿真，得到第一掘進機操作場仿真模型；

在所述第一掘進機操作場仿真模型中執行與對應的所述掘進機相同的鏡像操作，獲取對應的第一仿真數據；

根據所述第一仿真數據、所述狀態數據、和/或所述局部分析結果，確定第一虛實交互驗證結果；

根據所述第一虛實交互驗證結果進行閉環反饋調整。

優選的，所述數據分析單元還用于：