[发明专利]一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法及系统

权利要求书

1.一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

实时获取当前时刻的三元组；

构建网络预测模型，以历史时刻的三元组为训练样本，并利用相空间重构对所述训练样本进行标注，对所述网络预测模型进行训练，得到训练好的网络预测模型；

将当前时刻的三元组，输入训练好的网络预测模型，输出网关与PLC的切换结果；

其中，当前时刻的三元组和历史时刻的三元组的获取过程为：获取PLC控制回环时间、网关回环时间以及全局回环时间，所述全局回环时间为PLC控制回环时间与所述网关回环时间中较大的时间；分别记录网关和PLC待处理的指令队列长度，进而获取全局的指令队列长度，所述全局的指令队列长度为两指令队列长度中较大的指令队列长度，其中，指令队列长度为接收缓冲区的数据包长度；

根据所述PLC控制回环时间以及PLC待处理的指令队列长度，得到PLC指令质量因子，根据所述网关回环时间以及网关待处理的指令队列长度，得到网关指令质量因子，根据全局回环时间以及全局的指令队列长度，得到全局指令质量因子，将PLC指令质量因子、网关指令质量因子以及全局指令质量因子构成三元组；

计算PLC指令质量因子：

其中，为t时刻的PLC控制回环时间归一化数据，为t-1时刻的PLC控制回环时间归一化数据，为t时刻的PLC待处理的指令队列长度归一化数据，为t时刻的PLC待处理的指令队列长度归一化数据；

其中，网关指令质量因子和全局指令质量因子按照PLC指令质量因子的公式的方法进行计算；

所述对训练样本进行标注的过程为：

利用相空间重构分别对所述历史时刻的三元组中的指令质量因子进行跟踪，得到设定时间窗口的跟踪指标，基于所述跟踪指标，获取该跟踪指标在t时刻的标准差；基于所述标准差，得到各指令质量因子对应的冗余系数，进而得到联合冗余系数三元组，按照设定准则对联合冗余系数三元组进行判断，确定网关与PLC的切换时间窗口，对联合冗余系数三元组进行是否切换标注，其中切换标注为真，不切换标注为假；

三元组中的网关指令质量因子的冗余系数为

其中，为第t-T时刻对应的标准差，为第t时刻对应的标准差，T为时间长度；

同样地，按照计算网关指令质量因子的冗余系数的公式的方法计算PLC的冗余系数，和全局的冗余系数。

2.根据权利要求1所述的一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法，其特征在于，所述设定准则为：

设定准则一：若网关指令质量因子的冗余系数和PLC指令质量因子的冗余系数中任意一方连续大于另一方N次，则此时进行网关和PLC的切换，N大于等于2；

设定准则二：当全局指令质量因子的冗余系数连续上升M次，则确认网关和PLC的切换，反之全局指令质量因子的冗余系数不稳定，则无需进行切换，M大于等于2。

3.根据权利要求2所述的一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法，其特征在于，当同时满足所述设定准则时，即存在一个切换时间窗口，根据所述联合冗余系数三元组，在的时间长度内进行切换。

4.根据权利要求1所述的一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法，其特征在于，所述网络预测模型为TCN网络。

5.一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制系统，包括处理器和存储器，其特征在于，所述处理器用于执行存储在存储器中的用于实现如权利要求1-4中任一项所述的一种网关与PLC配合的工业监控冗余系统的控制方法的程序。