基于云边协同的厂务智慧管理方法及系统与流程

本发明涉及工业厂务智能管理，尤其涉及基于云边协同的厂务智慧管理方法及系统。

背景技术：

1、在工业厂务智能管理技术领域，现有技术通常通过厂务监控平台采集冷源、电力、压缩空气、水流、排风、洁净环境等运行数据，结合阈值告警、趋势分析、设备联动规则和云端集中分析实现厂务系统监测。部分方案还会在现场侧部署边缘采集设备，对数据进行过滤、汇聚和初步判断，再上传至云端平台进行能耗分析、异常识别和调度建议生成。

2、现有方案虽然能够实现基本监控和告警，但多数仍以单设备状态、单系统参数或固定阈值为主要判断依据，对厂务对象之间的能量、介质和工况传递关系考虑不足。当多个厂务对象在相近时间内发生状态变化时，现有方法难以准确区分局部设备响应与跨对象传递影响，容易将无关状态变化纳入同一判断过程，导致异常来源定位不准、联动控制依据不足。

3、现有云边协同管理通常侧重数据上传、云端分析和策略下发，边缘侧与云端之间缺少可持续更新的运行经验表达方式。云端形成的历史分析结果难以有效参与后续现场侧判断，现场反馈也难以对后续异常识别和管理动作生成形成稳定约束，从而影响厂务系统在复杂联动场景下的管理准确性和响应一致性。

4、因此，如何提供基于云边协同的厂务智慧管理方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出基于云边协同的厂务智慧管理方法及系统，本发明利用能流门控云边htm模型，对厂务运行状态进行空间池化竞争、时间记忆匹配和云端巩固更新，具备异常识别准确、联动管理清晰、云边协同效率高的优点。

2、根据本发明实施例的基于云边协同的厂务智慧管理方法，包括如下步骤：

3、边缘端接入厂务运行状态，确定当前厂务对象和当前厂务对象对应的能流传递关系；

4、将厂务运行状态输入能流门控云边htm模型的空间池化层，执行激活列触发处理，按能流传递关系执行能流门控保留，形成本轮竞争集合；

5、提取能流传递关系记载的能流类型，将本轮竞争集合划分为与能流类型对应的能流竞争子集，在每一能流竞争子集内，对存在能流传递方向关联的激活列执行列竞争，生成当前周期激活列；

6、将能流门控云边htm模型的时间记忆层中的树突段配置为本地响应树突段、能流传播树突段和云端巩固树突段三类树突段，输入当前周期激活列，调用三类树突段执行路径接续匹配，得到路径接续匹配结果；

7、依据路径接续匹配结果识别三类树突段之间的匹配冲突，执行树突段分裂处理，得到树突段分裂更新状态；

8、根据树突段分裂更新状态确定三类树突段对应的厂务管理动作，形成厂务管理动作执行指令；

9、接收厂务管理动作执行反馈，对三类树突段执行树突段状态切换，将能流传播树突段激活轨迹上传至云端，由云端执行跨边缘记忆巩固，将更新后的云端巩固树突段下发至时间记忆层，参与下一周期路径接续匹配。

10、可选的，所述能流传递关系的确定包括如下步骤：

11、边缘端从厂务运行状态中定位发生状态变化的厂务对象，作为当前厂务对象；

12、读取当前厂务对象对应的能流链路，确定与当前厂务对象存在能流传递关系的关联厂务对象；

13、提取当前厂务对象与关联厂务对象之间的能流类型和能流传递方向；

14、依据能流类型和能流传递方向形成当前厂务对象对应的能流传递关系。

15、可选的，所述本轮竞争集合的形成包括如下步骤：

16、将厂务运行状态输入能流门控云边htm模型的空间池化层，提取当前周期相对于上一周期发生厂务运行状态变化的位置，作为触发位置；

17、按照空间池化层中触发位置与激活列之间的连接关系，触发对应激活列，得到待门控激活列集合；

18、读取触发位置所属厂务对象，将触发位置所属厂务对象与当前厂务对象对应的能流传递关系进行匹配，保留位于能流传递方向上的待门控激活列，形成本轮竞争集合。

19、可选的，所述当前周期激活列的生成包括如下步骤：

20、依据当前厂务对象对应的能流传递关系建立能流类型索引，建立与能流类型对应的能流竞争子集；

21、依据能流类型索引确定本轮竞争集合中激活列对应的能流竞争子集，将激活列写入对应能流竞争子集；

22、在每一能流竞争子集内，对每一触发位置分别建立列竞争组，将连接同一触发位置的激活列写入同一列竞争组；

23、在每一列竞争组内，按照激活列连接的触发位置数量由多到少排列；触发位置数量相同时，按照激活列对应厂务对象在能流传递方向中的上游至下游顺序排列；

24、保留每一列竞争组中排序首位的激活列作为子集竞争激活列，汇集各能流竞争子集输出的子集竞争激活列，得到当前周期激活列。

25、可选的，所述三类树突段的配置包括如下步骤：

26、将能流门控云边htm模型的时间记忆层中的树突段划分为本地响应树突段、能流传播树突段和云端巩固树突段；

27、将同一厂务对象对应的已保存激活列序列配置为本地响应树突段中的局部响应路径；

28、将沿能流传递方向跨厂务对象排列的已保存激活列序列配置为能流传播树突段中的能流传播路径；

29、将云端下发的巩固路径配置为云端巩固树突段中的云端巩固路径。

30、可选的，所述路径接续匹配包括如下步骤：

31、将当前周期激活列输入时间记忆层，读取局部响应路径、能流传播路径和云端巩固路径；

32、当前周期激活列对应的厂务对象与局部响应路径的路径末位激活列对应的厂务对象一致时，形成本地响应接续结果；

33、当前周期激活列对应的厂务对象与能流传播路径的路径末位激活列对应的厂务对象存在能流传递方向关联时，形成能流传播接续结果；

34、当前周期激活列对应的厂务对象与云端巩固路径的路径末位激活列对应的厂务对象，符合云端巩固路径中记录的接续关系时，形成云端巩固接续结果；

35、汇集本地响应接续结果、能流传播接续结果和云端巩固接续结果，得到路径接续匹配结果。

36、可选的，所述树突段分裂处理包括如下步骤：

37、读取路径接续匹配结果，识别同时对应两项以上接续结果的当前周期激活列，提取各接续结果对应路径的路径末位激活列，将路径末位激活列作为对应树突段中的分裂起点；

38、在分裂起点之后建立与接续结果对应的分支路径，本地响应接续结果对应局部响应路径分支，能流传播接续结果对应能流传播路径分支，云端巩固接续结果对应云端巩固路径分支；

39、将完成分支路径写入后的本地响应树突段、能流传播树突段和云端巩固树突段确定为树突段分裂更新状态。

40、可选的，所述厂务管理动作执行指令的形成包括如下步骤：

41、读取树突段分裂更新状态，确定发生分支路径写入的树突段类型；

42、发生分支路径写入的树突段类型为本地响应树突段时，提取局部响应路径对应的当前厂务对象，生成本地对象控制类指令，包括当前厂务对象的运行参数修正指令、启停状态切换指令、报警确认指令；

43、发生分支路径写入的树突段类型为能流传播树突段时，提取能流传播路径中的厂务对象和能流传递方向，生成能流传递协同类指令，包括对沿能流传递方向位于当前厂务对象之前的厂务对象生成负载调节指令，位于当前厂务对象之后的厂务对象生成联动调节指令，针对对应能流传递关系生成隔离控制指令；

44、发生分支路径写入的树突段类型为云端巩固树突段时，提取云端巩固路径对应的厂务对象接续关系，生成云端巩固复核类指令，包括云端巩固路径复核指令、厂务对象接续关系核验指令、运维核查指令；

45、整合生成的本地对象控制类指令、能流传递协同类指令和云端巩固复核类指令，形成厂务管理动作执行指令。

46、可选的，所述树突段状态切换和跨边缘记忆巩固包括如下步骤：

47、读取厂务管理动作执行反馈，厂务管理动作执行反馈对应当前厂务对象形成本地响应接续结果时，保留对应本地响应树突段参与下一周期路径接续匹配；

48、厂务管理动作执行反馈对应非当前厂务对象形成能流传播接续结果时，停止当前厂务对象对应的本地响应树突段参与下一周期路径接续匹配，将沿能流传递方向触发的激活列序列写入能流传播树突段，形成能流传播树突段激活轨迹；

49、将能流传播树突段激活轨迹上传至云端；

50、云端按照厂务对象、能流传递方向和激活列排列，对来自不同边缘端的能流传播树突段激活轨迹执行路径对齐，保留跨边缘重复出现且能流传递方向一致的能流传播路径，去除在边缘端未出现相同能流传递方向和相同激活列排列的能流传播路径，形成更新后的云端巩固树突段；

51、云端将更新后的云端巩固树突段下发至时间记忆层，时间记忆层将更新后的云端巩固树突段写入对应云端巩固路径，参与下一周期路径接续匹配。

52、根据本发明实施例的基于云边协同的厂务智慧管理系统，包括如下模块：

53、厂务对象确定模块，用于由边缘端接入厂务运行状态，确定当前厂务对象和当前厂务对象对应的能流传递关系；

54、空间池化门控模块，用于将厂务运行状态输入能流门控云边htm模型的空间池化层，执行激活列触发处理，按能流传递关系执行能流门控保留，形成本轮竞争集合；

55、能流竞争处理模块，用于提取能流传递关系记载的能流类型，将本轮竞争集合划分为与能流类型对应的能流竞争子集，在每一能流竞争子集内，对存在能流传递方向关联的激活列执行列竞争，生成当前周期激活列；

56、时间记忆匹配模块，用于将能流门控云边htm模型的时间记忆层中的树突段配置为本地响应树突段、能流传播树突段和云端巩固树突段三类树突段，输入当前周期激活列，调用三类树突段执行路径接续匹配，得到路径接续匹配结果；

57、树突段分裂模块，用于依据路径接续匹配结果识别三类树突段之间的匹配冲突，执行树突段分裂处理，得到树突段分裂更新状态；

58、厂务管理动作生成模块，用于根据树突段分裂更新状态确定三类树突段对应的厂务管理动作，形成厂务管理动作执行指令；

59、云边记忆巩固模块，用于接收厂务管理动作执行反馈，对三类树突段执行树突段状态切换，将能流传播树突段激活轨迹上传至云端，由云端执行跨边缘记忆巩固，将更新后的云端巩固树突段下发至时间记忆层，参与下一周期路径接续匹配。

60、本发明的有益效果是：

61、（1）本发明将厂务运行状态引入能流门控云边htm模型，在空间池化阶段按能流传递关系对激活列进行保留和竞争，避免无关厂务对象被纳入同一判断过程，提高厂务状态识别准确性。

62、（2）本发明在时间记忆层中配置本地响应树突段、能流传播树突段和云端巩固树突段，通过路径接续匹配和树突段分裂处理，区分局部设备响应、跨厂务对象传播和云端巩固经验，减少不同响应路径混合造成的误判。

63、（3）本发明将能流传播树突段激活轨迹上传至云端，由云端执行跨边缘记忆巩固后下发至时间记忆层，不同边缘端形成的重复传播路径能够参与后续路径接续匹配，提高厂务联动管理、异常处理和运维决策的一致性。