弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法及装置与流程

本发明涉及煤矿设备检维修智能引导，尤其是指一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法及装置。

背景技术：

1、煤矿设备检维修作业通常依赖智能引导系统来保障作业的标准化、安全性与可追溯性，现有技术多采用在线式系统架构，依赖云端知识库、标准作业流程库及远程专家支持，通过终端实时获取任务步骤、风险提示与多媒体引导；然而，煤矿井下及矿区现场普遍存在网络覆盖不稳定、通信带宽波动大、局部区域短时失联等问题，导致现有智能引导系统在弱网或断网环境下极易出现引导中断、关键安全警示缺失、多媒体资源加载失败、作业过程记录丢失以及恢复联网后状态冲突等缺陷。

2、具体而言，现有技术主要存在以下不足：一是对稳定联网条件依赖过强，缺乏基于网络状态变化的分级运行机制，无法在通信质量下降时动态切换至保底引导模式；二是缺少关键安全引导内容的优先保留与本地预置能力，降级状态下仅能提供有限的信息读取功能，难以满足煤矿检维修对安全保底的严格要求；三是本地业务控制能力不足，离线状态下难以继续推进步骤确认、授权验证及异常报警等关键业务流程；四是缺乏系统性的离线事件留痕与补偿同步机制，网络恢复后容易出现数据重复上传、时序错乱及执行轨迹缺失等问题，影响作业过程的可追溯性与数据一致性。

3、因此，亟需一种能够适应煤矿弱网环境的智能引导降级运行方法，以保障检维修作业在复杂通信条件下的连续性、安全性与完整性。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中在弱网或断网环境下因缺乏动态分级降级运行机制而导致的引导中断、关键安全提示缺失、本地业务控制能力不足以及恢复联网后数据丢失与状态不一致的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法，包括：

3、实时采集通信质量参数，并基于滑动时间窗口对所述通信质量参数进行综合评估，根据评估结果将当前网络状态划分为正常联网模式、弱网模式或断网模式；

4、依据设备类型、作业风险等级及标准作业流程，将任务引导内容按照安全重要度划分为关键安全引导内容、基础步骤引导内容和在线增强引导内容，并在任务开始前将保障作业安全底线的所述关键安全引导内容和保证基本流程可执行的所述基础步骤引导内容优先预置至本地存储；

5、根据所述当前网络状态动态切换运行模式，在弱网模式或断网模式下，动态切换至保留关键安全引导和基础步骤引导能力的保底运行模式，依据预置的所述关键安全引导内容和所述基础步骤引导内容执行本地保底引导，并将作业过程中产生的步骤确认结果和异常事件封装为待同步事件对象写入本地事件队列；

6、当检测到网络状态恢复为可通信状态时，按照安全事件优先于确认事件、确认事件优先于普通日志的预设优先级对所述本地事件队列中的待同步事件对象执行补偿同步，并依据同步成功的事件对象对任务执行状态进行校正，以重建完整的执行轨迹。

7、优选地，所述实时采集通信质量参数并基于滑动时间窗口进行综合评估，根据评估结果将当前网络状态划分为正常联网模式、弱网模式或断网模式包括：

8、连续采集信号强度、往返时延、丢包率、心跳超时次数、瞬时带宽、消息队列积压量以及连续通信失败次数作为所述通信质量参数；

9、将所述通信质量参数输入预设的滑动时间窗口进行加权评价计算，生成反映当前网络质量的综合评分；

10、基于所述综合评分与预设阈值区间的比对结果，将当前网络状态判定为正常联网模式、弱网模式或断网模式中的一种，其中正常联网模式对应综合评分高于第一预设阈值，弱网模式对应综合评分介于第一预设阈值与第二预设阈值之间，断网模式对应综合评分低于第二预设阈值或连续通信失败次数超过预设失败次数上限。

11、优选地，所述依据设备类型、作业风险等级及标准作业流程将任务引导内容按照安全重要度划分为关键安全引导内容、基础步骤引导内容和在线增强引导内容包括：

12、解析接收到的煤矿设备检维修任务，提取任务关联的设备类型、故障类别、作业地点、人员角色、作业风险等级及标准作业流程特征；

13、基于提取的特征将任务引导内容映射至三个层级，其中第一层级定义为关键安全引导内容，至少包括停送电确认、闭锁挂牌、危险源提示、关键风险警示、关键工艺阈值、禁限操作规则以及应急处置模板；第二层级定义为基础步骤引导内容，至少包括标准作业步骤、工器具要求、部件清单、拆装顺序、基础图示、作业条件、步骤确认项以及步骤完成条件；第三层级定义为在线增强引导内容，至少包括高分辨率三维模型、远程专家音视频支持、复杂知识问答、大模型辅助诊断、在线分析结果以及扩展文档。

14、优选地，所述在任务开始前将保障作业安全底线的所述关键安全引导内容和保证基本流程可执行的所述基础步骤引导内容优先预置至本地存储还包括版本管理步骤：

15、在任务开始前或任务下发时，为每一类预置内容附加版本号、生效时间和失效时间；

16、在本地调用缓存内容之前，依据所述版本号判断本地缓存版本与当前任务要求的版本是否兼容；

17、若本地缓存版本与当前任务要求的版本不兼容，则执行版本回退策略，优先加载上一兼容版本并提示作业人员；若无兼容版本，则强制中断任务并提示必须联网更新核心安全规则。

18、优选地，所述根据所述当前网络状态动态切换运行模式，在弱网模式或断网模式下动态切换至保留关键安全引导和基础步骤引导能力的保底运行模式，依据预置的所述关键安全引导内容和所述基础步骤引导内容执行本地保底引导包括：

19、当判定当前网络状态为弱网模式时，保留关键安全引导内容和基础步骤引导内容的本地调用权限，并对在线增强引导内容执行压缩处理、替代处理或延迟调用处理；

20、当判定当前网络状态为断网模式时，仅保留关键安全引导内容中的关键安全提示、基础步骤引导内容中的必要步骤提示、本地异常报警、本地确认以及本地记录功能，并将依赖云端资源的在线增强引导能力暂时挂起并显式提示进入断网保底运行状态。

21、优选地，动态切换至所述保底运行模式还包括预测性预降级步骤：

22、依据历史通信质量数据识别弱网高发区域或时段；

23、当检测到终端即将进入所述弱网高发区域或时段时，主动提前将关键安全引导内容和基础步骤引导内容加载至高优先级缓存区，并限制在线增强引导内容的预取请求，实现从正常联网模式向弱网模式的预测性预切换。

24、优选地，所述执行本地保底引导还包括离线授权步骤和基于规则的本地代理决策：

25、对于依赖远程授权或云端结果验证的关键步骤，若当前为断网模式，则生成离线授权替代路径，所述离线授权替代路径包括动态生成一次性授权码、基于非对称加密的离线签名授权或通过短距离通信从班组长终端获取授权凭证中的一种或多种；

26、接收维修人员通过所述离线授权替代路径提交的授权凭证，在本地验证授权凭证的有效性后，允许执行对应的关键步骤并记录授权来源标识；

27、对于非关键但需快速响应的步骤，启用基于规则的本地代理决策模块，依据预置于边缘侧的步骤依赖规则和完成条件，在无需远程授权或人工复核的情况下自动判定下一步是否可推进，并生成相应的待同步事件。

28、优选地，所述按照安全事件优先于确认事件、确认事件优先于普通日志的预设优先级对所述本地事件队列中的待同步事件对象执行补偿同步包括：

29、当检测到网络状态由弱网模式或断网模式恢复为可通信状态时，读取本地事件队列中所有待同步事件对象；

30、按照安全相关事件、强制确认事件、步骤状态事件、一般日志事件以及多媒体附件的优先级顺序，依次从本地事件队列中提取待同步事件对象并上传至云端管理节点；

31、在上传过程中采用差异同步机制，仅上传离线期间新增或发生变化的数据项，并依据事件标识、时间戳和摘要校验信息对重复事件进行去重处理。

32、优选地，所述依据同步成功的事件对象对任务执行状态进行校正以重建完整的执行轨迹包括：

33、将检维修任务步骤建模为有向无环图节点，将每个步骤确认、异常上报及状态变更事件作为边的触发条件；

34、在补偿同步完成后，将离线期间产生的本地有向无环图与云端存储的有向无环图进行差异比对，自动计算最小变更集进行合并；

35、对于无法自动合并的冲突情形，将对应步骤标记为待复核状态并生成人工确认任务，其中所述冲突情形包括离线记录步骤已完成但云端记录前置步骤失败导致当前步骤本不应执行的情况。

36、本发明还提供了一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行装置，包括：

37、网络状态感知与分级单元，用于实时采集通信质量参数，并基于滑动时间窗口对所述通信质量参数进行综合评估，根据评估结果将当前网络状态划分为正常联网模式、弱网模式或断网模式；

38、任务引导内容分层与预置单元，用于依据设备类型、作业风险等级及标准作业流程，将任务引导内容按照安全重要度划分为关键安全引导内容、基础步骤引导内容和在线增强引导内容，并在任务开始前将保障作业安全底线的所述关键安全引导内容和保证基本流程可执行的所述基础步骤引导内容优先预置至本地存储；

39、模式切换与本地保底运行单元，用于根据所述当前网络状态动态切换运行模式，在弱网模式或断网模式下动态切换至保留关键安全引导和基础步骤引导能力的保底运行模式，依据预置的所述关键安全引导内容和所述基础步骤引导内容执行本地保底引导，并将作业过程中产生的步骤确认结果和异常事件封装为待同步事件对象写入本地事件队列；

40、补偿同步与状态重建单元，用于当检测到网络状态恢复为可通信状态时，按照安全事件优先于确认事件、确认事件优先于普通日志的预设优先级对所述本地事件队列中的待同步事件对象执行补偿同步，并依据同步成功的事件对象对任务执行状态进行校正以重建完整的执行轨迹。

41、本发明还提供了一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行设备，包括：

42、存储器，用于存储计算机程序；

43、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法步骤。

44、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法的步骤。

45、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

46、本发明所述的弱网环境下煤矿设备检维修智能引导降级运行方法，通过实时采集通信质量参数并基于滑动时间窗口进行综合评估以动态划分网络状态，依据设备类型、作业风险等级及标准作业流程将任务引导内容分层并预置关键安全引导内容和基础步骤引导内容至本地存储，根据当前网络状态动态切换运行模式并在弱网或断网模式下执行本地保底引导同时将作业过程事件封装为待同步事件对象写入本地事件队列，以及在网络恢复后按预设优先级执行补偿同步并依据同步成功的事件对象校正任务执行状态以重建完整执行轨迹，从而克服了现有技术在弱网或断网环境下引导中断、关键安全提示缺失、本地业务控制能力不足以及恢复联网后数据丢失与状态不一致的问题，实现了在通信质量波动时优先保障关键安全内容与基础步骤的连续可用、确保离线作业过程可追溯、并在网络恢复后有序补偿数据与重建一致状态的技术效果，显著提升了煤矿设备检维修作业在复杂矿山环境下的连续性、安全性和运行鲁棒性。