本發(fā)明屬于工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高度融合，網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動(dòng)化技術(shù)的深度交織產(chǎn)生新的價(jià)值模型，在制造領(lǐng)域，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將全部生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行智能連接，從而實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)化，但是同時(shí)也迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)和瓶頸。首先，在大規(guī)模的生產(chǎn)環(huán)境中，不同生產(chǎn)區(qū)域或生產(chǎn)車(chē)間之間，可能存在著不同類(lèi)型的通信網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)系統(tǒng)的更新?lián)Q代和新型網(wǎng)絡(luò)的引進(jìn)，目前非完全開(kāi)放式、可擴(kuò)展度不高的生產(chǎn)控制系統(tǒng)使得各異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出相對(duì)獨(dú)立的“信息孤島”現(xiàn)象，造成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互困難，不利于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和實(shí)時(shí)處理。因此，從系統(tǒng)模型的角度出發(fā)，結(jié)合上述分析，本發(fā)明力圖解決在復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知問(wèn)題，應(yīng)用上下文環(huán)境感知技術(shù)是一個(gè)比較理想的方案。

上下文感知是指系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)并有效利用上下文信息(如用戶(hù)位置、時(shí)間、環(huán)境參數(shù)、鄰近的設(shè)備和人員、用戶(hù)活動(dòng)等)并進(jìn)行計(jì)算的一種計(jì)算模式，從上個(gè)世紀(jì)的90年代開(kāi)始，許多研究單位開(kāi)始研發(fā)上下文感知系統(tǒng)，如施樂(lè)帕克研究中心(Xerox Palo Alto Research Center，簡(jiǎn)稱(chēng)Xerox PARC)開(kāi)發(fā)了ParcTab系統(tǒng)，佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)發(fā)布了提供導(dǎo)游服務(wù)的Cyberguide項(xiàng)目，以及基于用戶(hù)位置實(shí)現(xiàn)電話(huà)自動(dòng)轉(zhuǎn)接的ActiveBadge系統(tǒng)等。不過(guò)這些系統(tǒng)都是面向特定的應(yīng)用場(chǎng)景，其模型都與底層的應(yīng)該有很高的耦合性，不能達(dá)到普適計(jì)算的目的，不能夠應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)之中。隨后Stanford大學(xué)提出了ROME模型，雖然具有一定的普適性，但存在不足。中科院對(duì)ROME模型進(jìn)行了改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上提出一個(gè)基于上下文觸發(fā)的事務(wù)模型CTMPC(Context-based Triggered Task Model in Pervasive Computing)，該模型適用于在動(dòng)態(tài)的移動(dòng)環(huán)境中開(kāi)發(fā)上下文感知系統(tǒng)。Context Toolkit是基于組件的分層模型，用功能組件集合屏蔽了底層平臺(tái)細(xì)節(jié)，使用context widget、context server、context interpreter對(duì)上下文信息進(jìn)行抽象。Context widget處理底層感知細(xì)節(jié)，使上下文獲取和使用分離，隱藏了傳感器的復(fù)雜性，容易實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展和多應(yīng)用融合。但是該模型缺乏知識(shí)共享機(jī)制，在大規(guī)模系統(tǒng)中不能保持知識(shí)的一致性，同時(shí)不能提供一個(gè)公共的上下文本體來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)服務(wù)對(duì)上下文知識(shí)的共享和推理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)，以達(dá)到提高其通用性和擴(kuò)展性、降低各級(jí)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)感知器與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用之間的耦合的目的。

一種基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊、實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊、實(shí)時(shí)生產(chǎn)事件管理模塊和實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊；其中，

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊：用于通過(guò)統(tǒng)一接口方式對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中所需設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上下文信息進(jìn)行采集和捕獲，將采集的實(shí)時(shí)上下文信息通過(guò)類(lèi)封裝成統(tǒng)一訪(fǎng)問(wèn)接口的形式，獲得接口一致化的各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，再將各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流進(jìn)行統(tǒng)一編碼并封裝成類(lèi)的格式，通過(guò)列表的形式發(fā)送至實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊中；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊：用于將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)于動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型中，根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的編碼及統(tǒng)一的編碼格式，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、調(diào)整和維護(hù)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型；還用于將需要持久化的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一的類(lèi)封裝，轉(zhuǎn)化為對(duì)象列表的形式，保存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，為實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊提供歷史數(shù)據(jù)儲(chǔ)備；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)事件管理模塊：用于對(duì)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型中的事件進(jìn)行識(shí)別和管理，采用動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時(shí)，則在時(shí)間區(qū)域中形成由多個(gè)異常生產(chǎn)事件所構(gòu)成的復(fù)合事件集合，并將此時(shí)的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型封裝成一個(gè)類(lèi)對(duì)象，發(fā)送至報(bào)警系統(tǒng)中提示工作人員；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊：用于采用同步請(qǐng)求和異步通知相結(jié)合的信息互補(bǔ)查詢(xún)服務(wù)模式，通過(guò)統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接口為系統(tǒng)提供查詢(xún)服務(wù)。

所述的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊，包括實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息預(yù)處理器和多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)信息感知器，其中，

工業(yè)生產(chǎn)信息感知器：用于采集工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中所需設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的上下文信息，通過(guò)統(tǒng)一接口方式對(duì)各類(lèi)異構(gòu)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息預(yù)處理器：用于根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)采集的每項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)加入相應(yīng)的描述，按照<K，V>鍵值對(duì)的方式對(duì)應(yīng)每條數(shù)據(jù)進(jìn)行唯一編碼。

所述的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型，采用廣義知識(shí)樹(shù)的表示方法映射成空間樹(shù)形式；

具體為：根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的生產(chǎn)層級(jí)確定空間樹(shù)的層數(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中各工序的生產(chǎn)單位之間的上下層級(jí)所屬關(guān)系確定空間樹(shù)節(jié)點(diǎn)之間的父子關(guān)系，采用統(tǒng)一的編碼格式設(shè)置父子關(guān)系節(jié)點(diǎn)，對(duì)于每一項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的唯一編碼都可以對(duì)應(yīng)得到其上層的父節(jié)點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的URI路徑將各項(xiàng)離散的生產(chǎn)數(shù)據(jù)組織為結(jié)構(gòu)化的空間樹(shù)的形式，并將每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)的編碼以及其屬性節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的加載和實(shí)時(shí)的增刪改查。

所述的封裝成類(lèi)的格式，具體為：采用JavaBean將數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝成類(lèi)對(duì)象的形式。

所述的通過(guò)統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接口為系統(tǒng)提供查詢(xún)服務(wù)，具體為：通過(guò)封裝成RestFul Web Service的形式統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接口，利用http協(xié)議為上層應(yīng)用提供信息查詢(xún)服務(wù)。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出了一種基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一編程接口的方式來(lái)獲取生產(chǎn)信息，對(duì)各類(lèi)感知器進(jìn)行軟件抽象，使得其能夠以一種一致、統(tǒng)一的方式來(lái)獲取工業(yè)上下文信息，降低各級(jí)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)感知器與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用之間的耦合，提高了信息采集模塊的易用性和通用性；采用樹(shù)形知識(shí)表示的結(jié)構(gòu)對(duì)上下文信息進(jìn)行建模，使上下文信息形成一致性的抽象，能夠與工業(yè)生產(chǎn)中各生產(chǎn)單位的組織結(jié)構(gòu)圖相互映射，提高其通用性和擴(kuò)展性，同時(shí)易于信息的匯總，管理與記錄分析；在此信息模型基礎(chǔ)上構(gòu)造上下文感知中間件，并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的上下文事件管理接口和上下文信息查詢(xún)接口，使得允許在本裝置基礎(chǔ)上，為任何終端提供工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知服務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息組織結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示，基于上下文計(jì)算的工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息感知系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊、實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊、實(shí)時(shí)生產(chǎn)事件管理模塊和實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊；其中，

(1)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊：用于通過(guò)統(tǒng)一接口方式對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中所需設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的上下文信息進(jìn)行采集和捕獲，對(duì)應(yīng)將工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流通過(guò)類(lèi)封裝成統(tǒng)一訪(fǎng)問(wèn)接口的形式，獲取接口一致化的各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，為將數(shù)據(jù)持久化提供了采集條件；再將各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流通過(guò)統(tǒng)一設(shè)計(jì)編碼的方式，將各種不同的數(shù)據(jù)封裝成類(lèi)的格式(本發(fā)明實(shí)施例中，利用JavaBean將數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝成對(duì)象的形式)，以唯一的編碼進(jìn)行區(qū)分，通過(guò)列表的形式發(fā)送至實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊中；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，所述的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊，包括：實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息預(yù)處理器和多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)信息感知器組成；其中，

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息預(yù)處理器：用于將各類(lèi)感知器捕獲的粗糙原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的格式，為后續(xù)的上下文信息存儲(chǔ)、解析和處理提供規(guī)范化數(shù)據(jù)源；

本發(fā)明實(shí)施例中，所述的粗糙原始數(shù)據(jù)，包括：原礦品味、NaOH藥劑流量、淀粉藥劑流量、CaO藥劑流量、LKY精選流量、LLKY粗選流量、礦石精品位；

工業(yè)生產(chǎn)信息感知器：是上下文信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)獲取的最底層實(shí)體，用于采集上下文信息，通過(guò)統(tǒng)一編程接口，即將統(tǒng)一感知器為類(lèi)的形式來(lái)提供一致的訪(fǎng)問(wèn)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)異構(gòu)資源的信息捕獲，以降低環(huán)境感知與資源實(shí)體之間的耦合度；

目前常見(jiàn)的感知器設(shè)計(jì)往往與具體應(yīng)用緊耦合；隨著應(yīng)用類(lèi)型的不同，感知器亦呈現(xiàn)出異構(gòu)、多態(tài)等特性，使得感知器的開(kāi)發(fā)難以形成統(tǒng)一規(guī)范，降低了其復(fù)用度；針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例中采用OMG IDL為感知器定制統(tǒng)一的編程接口；

本發(fā)明實(shí)施例中，感知器捕獲的環(huán)境資源信息，在類(lèi)實(shí)例化時(shí)，讀取和設(shè)置的感知器的信息存儲(chǔ)路徑標(biāo)識(shí)，對(duì)感知器生命周期進(jìn)行控制，并提供當(dāng)前感知的實(shí)體狀態(tài)的查詢(xún)服務(wù)，獲取感知器的最小感知周期；感知器有主動(dòng)和被動(dòng)兩種工作模式；感知器按其工作模式可分為主動(dòng)型感知器和被動(dòng)型感知器；在主動(dòng)模式下，可以對(duì)感知器的感知周期及其隸屬監(jiān)聽(tīng)器進(jìn)行配置，感知器依據(jù)這些配置將采集的數(shù)據(jù)推送給指定的監(jiān)聽(tīng)器；在被動(dòng)模式下，通過(guò)調(diào)用被動(dòng)感知器提供的方法接口獲取上下文信息；

本發(fā)明實(shí)施例中，以礦山生產(chǎn)的浮選工序中原礦品位為例，通過(guò)感知器的統(tǒng)一接口，設(shè)置以每分鐘為周期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的原礦品位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，也可以通過(guò)感知器所開(kāi)放的主動(dòng)獲取信息的接口，立即獲取當(dāng)下原礦品位數(shù)據(jù)，并在實(shí)例化時(shí)根據(jù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的編碼設(shè)定原礦品位數(shù)據(jù)的唯一碼，方便實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的組織；

(2)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊：用于將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)于動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型中，根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的編碼及統(tǒng)一的編碼格式，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、調(diào)整和維護(hù)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型；還用于將需要持久化的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一的類(lèi)封裝，轉(zhuǎn)化為對(duì)象列表的形式，保存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，為實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊提供歷史數(shù)據(jù)儲(chǔ)備；

本發(fā)明實(shí)施例中，依據(jù)信息的時(shí)效將其劃分為實(shí)時(shí)和歷史兩種類(lèi)型，因此實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，將實(shí)時(shí)信息存儲(chǔ)于動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型中，該模型是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)組織層級(jí)設(shè)計(jì)的，利用各項(xiàng)數(shù)據(jù)的唯一編碼，以工序——生產(chǎn)單位的方式組織零散的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，管理層依據(jù)獲取層收集的數(shù)據(jù)以及每項(xiàng)數(shù)據(jù)的編碼，根據(jù)所設(shè)計(jì)的統(tǒng)一編碼格式，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、調(diào)整和維護(hù)該信息模型；而對(duì)于需要持久化的歷史信息，管理層則根據(jù)生產(chǎn)信息自身特點(diǎn)和應(yīng)用需求的不同，將模型中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一的類(lèi)封裝，轉(zhuǎn)化為對(duì)象列表的形式，將其保存在工業(yè)生產(chǎn)信息庫(kù)中，以便為后續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)信息查詢(xún)模塊提供歷史數(shù)據(jù)儲(chǔ)備；

本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于上下文計(jì)算采用融合的方式，它是環(huán)境資源服務(wù)框架的核心部分，采用基于規(guī)則推理的信息處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)上下文信息的加工；

本發(fā)明實(shí)施例中，上下文融合包括：信息過(guò)濾和規(guī)則推理兩個(gè)過(guò)程，完成了底層上下文由過(guò)濾、經(jīng)推理、到聚合為高層上下文的信息處理流程；底層上下文信息即是單個(gè)感知器從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流中獲得的單一生產(chǎn)信息，是對(duì)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中某一資源或?qū)傩栽谔囟〞r(shí)間點(diǎn)上的狀態(tài)描述；這些信息在形式上是離散的，并且在一定程度上存在著不穩(wěn)定性和局限性；因此，上下文過(guò)濾作為上下文融合的第一步工作，旨在依托從實(shí)際生產(chǎn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)范圍，剔除上述不合理數(shù)據(jù)，以提高信息的準(zhǔn)確度；上下文推理操作負(fù)責(zé)對(duì)底層上下文信息進(jìn)行規(guī)則推理，以消除上下文信息間存在的沖突和錯(cuò)誤；其主要功能是將底層上下文信息，通過(guò)前向規(guī)則推理，得到與上層應(yīng)用適配度高的上下文信息；這部分功能是由上下文規(guī)則引擎實(shí)現(xiàn)的，該引擎包括模式匹配器、議程和執(zhí)行引擎三個(gè)模塊，其中，模式匹配器能夠?qū)⒌讓由舷挛暮蜕蠈釉L(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求信息與預(yù)定義的規(guī)則進(jìn)行匹配，同時(shí)輸出最優(yōu)的執(zhí)行順序；然后執(zhí)行序列被送入議程，再由執(zhí)行引擎完成底層上下文的信息聚合，最終得到更有價(jià)值的高層上下文；

本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)時(shí)的生產(chǎn)信息感知是通過(guò)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊中的各類(lèi)感知器獲取各級(jí)生產(chǎn)單位在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于每項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)加入相應(yīng)的描述，例如生產(chǎn)數(shù)據(jù)的單位，合理數(shù)據(jù)范圍，各級(jí)別報(bào)警閾值和對(duì)應(yīng)報(bào)警信息，這些信息是從實(shí)際生產(chǎn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照<K，V>鍵值對(duì)的方式，對(duì)應(yīng)每條數(shù)據(jù)的唯一編碼，為了能夠隨時(shí)擴(kuò)充而存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，擴(kuò)充了整個(gè)數(shù)據(jù)模型動(dòng)態(tài)的對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)的描述能力；按照生產(chǎn)層級(jí)以廣義知識(shí)樹(shù)的方式，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)按照實(shí)際的生產(chǎn)層級(jí)映射組織成空間樹(shù)的形式，構(gòu)建動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型，采用推、拉雙模式獲取生產(chǎn)環(huán)境信息；

本發(fā)明實(shí)施例中，以礦山浮選工序?yàn)槔山M織數(shù)據(jù)如圖3所示；其中，信息模型由資源節(jié)點(diǎn)和屬性節(jié)點(diǎn)兩類(lèi)節(jié)點(diǎn)組成：圖中的圓形節(jié)點(diǎn)為上下文資源節(jié)點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)上層每個(gè)感知器獲取的數(shù)據(jù)，采用鍵值對(duì)法對(duì)資源節(jié)點(diǎn)的具體屬性信息進(jìn)行描述；每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)，可具有多個(gè)子資源節(jié)點(diǎn)或多個(gè)屬性節(jié)點(diǎn)，這些子節(jié)點(diǎn)的名稱(chēng)是唯一的。

在上下文信息樹(shù)中，資源節(jié)點(diǎn)主要起著資源組織的作用，資源節(jié)點(diǎn)本身并沒(méi)有屬性信息，其信息是通過(guò)其子屬性結(jié)節(jié)來(lái)描述的；圖中的方形節(jié)點(diǎn)為上下文屬性節(jié)點(diǎn)，屬性節(jié)點(diǎn)隸屬于其父資源節(jié)點(diǎn)，用來(lái)描述具體的浮選工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)，每個(gè)屬性節(jié)點(diǎn)以鍵值對(duì)法描述其父資源節(jié)點(diǎn)的具體信息，用來(lái)描述具體的浮選工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)，例如原礦品位，精礦品位，系統(tǒng)回路1A的NaOH流量等；全樹(shù)是以實(shí)際的生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建的，在浮選工藝上，有原礦品位，精礦品位等資源節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)下屬對(duì)應(yīng)的屬性；在浮選工藝之下還有系統(tǒng)回路1A等子生產(chǎn)單位，其下也有所屬的資源節(jié)點(diǎn)如NaOH流量，CaO流量，淀粉流量等等，用下級(jí)的屬性節(jié)點(diǎn)來(lái)描述各個(gè)資源的上下文狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例中，上下文信息元素采用類(lèi)URI(Uniform Resource Identifier)的表示方式，來(lái)定義任意的資源、資源的屬性、或者資源的子資源、子屬性等，每個(gè)URI是與統(tǒng)一的編碼格式對(duì)應(yīng)的，通過(guò)編碼來(lái)描述節(jié)點(diǎn)之間的層級(jí)關(guān)系，以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑是唯一表示的；

本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于歷史數(shù)據(jù)的持久化，是通過(guò)按照一定的頻率將整個(gè)信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)里實(shí)現(xiàn)的，將每一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一成一種類(lèi)對(duì)象，將該時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和在空間樹(shù)中的父子關(guān)系都存儲(chǔ)在一個(gè)對(duì)象，其中保存該資源節(jié)點(diǎn)所有的屬性節(jié)點(diǎn)，全樹(shù)的節(jié)點(diǎn)以列表的形式保存，可以通過(guò)路徑的映射還原信息樹(shù)，重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)信息狀態(tài)。

(3)實(shí)時(shí)生產(chǎn)事件管理模塊：用于對(duì)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型中的事件進(jìn)行識(shí)別和管理，采用動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時(shí)，則在時(shí)間區(qū)域中形成由多個(gè)異常生產(chǎn)事件所構(gòu)成的復(fù)合事件集合，并將此時(shí)的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息模型封裝成一個(gè)類(lèi)對(duì)象，發(fā)送至報(bào)警系統(tǒng)中提示工作人員；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件具有高復(fù)雜性和強(qiáng)時(shí)效性的特點(diǎn)：一方面，實(shí)時(shí)生產(chǎn)環(huán)境的繁雜多變，使得實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件也愈加復(fù)雜；另一方面，實(shí)時(shí)生產(chǎn)環(huán)境具有很強(qiáng)的時(shí)效性，故實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件處理的實(shí)時(shí)性要求亦很高。從實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用角度來(lái)講，單個(gè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件的意義并不大，更值得關(guān)注的是多個(gè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件的組合發(fā)生，即那些高復(fù)雜性實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件；實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件描述了實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息的變更過(guò)程，依據(jù)其是否可拆分定義為原子事件和復(fù)合事件；

實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件發(fā)生期指明了實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件所持續(xù)作用的時(shí)間區(qū)間，由時(shí)間軸上有限個(gè)時(shí)間區(qū)間組成，即D(e)＝{D₁(e)，D₂(e)，...，D_n(e)}(n≥1)，n表示時(shí)間區(qū)間的個(gè)數(shù)；對(duì)于任一時(shí)間區(qū)間D_i(e)∈D(e)(1≤i≤n)，均為一個(gè)連續(xù)的時(shí)間區(qū)間；區(qū)間的左端點(diǎn)為開(kāi)始時(shí)間B，右端點(diǎn)為終止時(shí)間E，即D_i(e)＝[B_i(e)，E_i(e)]；可知，當(dāng)n＝1時(shí)，多為原子事件；當(dāng)n＞1時(shí)，多為復(fù)合實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息事件；

本發(fā)明實(shí)施例中，以圖3樹(shù)中的NaOH為例，當(dāng)獲取的數(shù)值處于該屬性節(jié)點(diǎn)的閾值之外時(shí)，就觸發(fā)了一個(gè)實(shí)際的生產(chǎn)事件，使對(duì)應(yīng)的報(bào)警狀態(tài)的改變；如果其他的生產(chǎn)信息也有類(lèi)似情形，繼而就觸發(fā)了一個(gè)復(fù)合的浮選工序生產(chǎn)事件的發(fā)生，系統(tǒng)就會(huì)將此時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)，即管理模塊中的空間樹(shù)模型的全部狀態(tài)封裝成一個(gè)類(lèi)對(duì)象，通過(guò)JSON串向生產(chǎn)人員或者其他系統(tǒng)通過(guò)RestFul Web Service的方式進(jìn)行提交，以對(duì)事件做出合理的響應(yīng)。

(4)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)模塊：用于采用同步請(qǐng)求和異步通知相結(jié)合的信息互補(bǔ)查詢(xún)服務(wù)模式，通過(guò)封裝成RestFul Web Service的形式統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接口，利用http協(xié)議為上層應(yīng)用提供信息查詢(xún)服務(wù)；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖4所示，同步請(qǐng)求訪(fǎng)問(wèn)模式是指，通過(guò)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息管理模塊對(duì)底層實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息采集模塊所采集到的信息進(jìn)行聚合，將其加工成為滿(mǎn)足上層應(yīng)用需求的高層生產(chǎn)信息，以提供即時(shí)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)，為了系統(tǒng)的開(kāi)放性，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)RestFul Web Service，按照一定的時(shí)間周期，將當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境信息，即管理模塊中的空間樹(shù)模型的全部狀態(tài)封裝成一個(gè)類(lèi)對(duì)象，通過(guò)JSON串對(duì)外部提供同步信息查詢(xún)服務(wù)。而異步請(qǐng)求訪(fǎng)問(wèn)模式則是指通過(guò)生產(chǎn)信息監(jiān)聽(tīng)器注冊(cè)需要獲取的資源信息標(biāo)識(shí)及其觸發(fā)事件類(lèi)型，以信息訂閱方式滿(mǎn)足高層應(yīng)用的生產(chǎn)信息查詢(xún)請(qǐng)求，同樣實(shí)現(xiàn)了一個(gè)RestFul Web Service，按照其他用戶(hù)或系統(tǒng)的請(qǐng)求，將當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境信息，即管理模塊中的空間樹(shù)模型的全部狀態(tài)封裝成一個(gè)類(lèi)對(duì)象，通過(guò)JSON串對(duì)外部提供同步信息查詢(xún)服務(wù)。異步訪(fǎng)問(wèn)模式的優(yōu)勢(shì)在于，借助該裝置實(shí)現(xiàn)了工業(yè)實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息交互雙方在時(shí)間維度和控制層面上的解耦，非常適合于在分布式環(huán)境中提供工業(yè)生產(chǎn)信息查詢(xún)服務(wù)；

在之前所提的事例中，浮選工序的生產(chǎn)信息周期性發(fā)布、查詢(xún)和生產(chǎn)事件的觸發(fā)查詢(xún)就是查詢(xún)服務(wù)的集中體現(xiàn)。