[发明专利]基于OPCUA协议的制造装备多模态数据智能解析方法

权利要求书

1.基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在每台设备的上位机中内置OPC UA服务器，确定制造装备产线在生产过程中产生的各类型多模态数据，将数据进行分类并构建OPC UA信息模型；

S2、将构建好的多个OPC UA信息模型汇总，形成数据字典；

S3、对产线中对应的设备进行数字模型实例化并配置到OPC UA服务器中，将制造装备数据与OPC UA数字模型中对应的节点进行实时绑定，完成物理模型到数据模型的映射；

S4、用OPC UA客户端访问加载OPC UA信息模型的服务器，获取各个设备的信息，从而监控整个产线的运行情况。

2.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法的多模态数据特征分析，其特征在于，所述多模态数据包括产线中机械臂各轴的位置信息、运动速度、电机温度，以及包括用于检测的图像和用于焊接的电流、电压、光谱信号、音频信号。

3.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法的多模态数据特征分析，其特征在于，机械设备的多源异构数据可分为静态数据集与动态数据集；静态数据集保存设备的固有信息，包括制造厂商、产品标号、设备尺寸；动态数据集保存设备在生产过程中不断变化的信息，包含设备运行模式、功率、执行机构运行状态。

4.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法的多模态数据特征分析，其特征在于，对多模态数据进行进一步规整，抽取设备中各运动数据的共性将其作为类，再将类实例化为实体对象；随后将实体对象放入设备根节点下对应的数据集中，根据其语义信息，使用对应的OPC UA引用类型节点进行连接；最终构建出设备的OPCUA信息模型。

5.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，步骤S2中，通过不同的设备建立各自对应的OPC UA信息模型，对同类型设备的信息建模形成规范，将多个设备的规范进行整合，形成数据字典。

6.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，步骤S3的绑定通过数据访问接口采集设备数据，并将获取的数据实时绑定到OPCUA信息模型对应的节点中。

7.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，步骤S4中，在总控计算机中运行OPC UA客户端，并连接产线中所有设备的OPC UA服务器，获取各个设备的信息，从而监控整个产线的运行情况；各设备在同一层次中传输数据，实现数据的自由流通。

8.根据权利要求1所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，所述OPC UA信息模型的OPC UA地址空间中具有八种基本的节点类型，分别是数据节点、变量节点、对象节点、方法节点、引用节点、试图节点、变量类型和对象节点。

9.根据权利要求1～8任一项所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，将设备数据根据其更新频率分为静态数据和动态数据，静态数据传输用OPC UA的节点读写服务，动态数据传输使用OPC UA的发布订阅服务，为数据传输时采用不同的传输服务提供基础支撑，实现传输流量的压缩，降低传输时延。

10.根据权利要求9所述的基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，其特征在于，对设备的静态数据，采用OPC UA协议中的读取服务器实现设备到OPC UA数字模型的信息传输；对设备的动态数据，采用OPC UA协议中的订阅服务。