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[发明专利]一种基于TSN的生产制造系统的自动报告生成引擎与方法-CN202210323999.8在审
发明人：陈彩莲;李凌志;许齐敏;张景龙;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G06F40/186 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于TSN的生产制造系统的自动报告生成引擎与方法，涉及智能工厂网络协同制造领域。包括用户输入模块、调度生成模块、配置模块、性能分析模块和报告导出模块。补充了智能工厂网络协同制造领域，特别是基于TSN的生产制造系统中，自动报告生成方法的缺失，可以灵活调整报告的内容，以满足不同用户的需求。
一种基于 tsn 生产制造系统自动报告生成引擎方法

[发明专利]一种信息物理同步的工业网络管理系统及其预规划方法-CN202210556111.5在审
发明人： 许齐敏;涂静正;陈彩莲;张延洲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种信息物理同步的工业网络管理系统及其预规划方法，涉及工业网络管理技术领域。包括输入模块、演算分析模块、预调度模块、调度生成模块、孪生系统、配置模块、TSN网关和执行终端。本发明构建工业网络数字孪生方案，解决TSN网络直接调度的高计算复杂度和低实时性问题，在物理层初始部署及出现新增流量的情况下保证数字孪生系统精确、稳定地运行，实现智能工厂的复杂系统仿真及网络的管理。
一种信息物理同步工业网络管理系统及其规划方法

[发明专利]一种软件定义工业异构时间敏感网络系统及资源调度方法-CN202011496917.7有效
发明人： 许齐敏;张雅静;陈彩莲;关新平;李明妍 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-17 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： H04L47/6275 文献下载
摘要：本发明公开了一种软件定义工业时间敏感异构网络系统及资源调度方法，涉及工业通信领域。一种软件定义工业异构时间敏感网络架构包括工业现场层、SDTSN(Software Defined Time Sensitive Networking)传输层和工业云平台。一种软件定义工业异构时间敏感网络资源分级调度方法，包含一种基于5G技术的考虑突发数据的多优先级无线调度机制和一种有线TSN多优先级队列映射及调度机制。解决现有工业通信方式单一、工业现场海量数据QoS需求各异等问题，可基于网络的全局信息集中式调度不同QoS需求的数据流，实现工业异构数据的按需确定性交付，实现无线‑有线工业异构网络的全流程时间敏感通信，极大地提高了TSN网络的时间确定性和资源利用率。
一种软件定义工业时间敏感网络系统资源调度方法

[发明专利]一种基于OPC UA的柔性制造产线的设备远程配置系统与方法-CN202110183591.0有效
发明人：张景龙;陈宇超;陈彩莲;许齐敏;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-02-08 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于OPC UA的柔性制造产线的设备远程配置系统，涉及工业自动化领域，包括远程主机、现场主机和产线设备。本发明还公开了一种基于OPCUA的柔性制造产线的设备远程配置方法，包括远程配置和远程监测。用户只需要远程操作就可以完成现场的配置，实时满足配置中的定制化需求；以跨平台和互操作性强的OPC UA作为配置系统的核心架构，在数据层面统一信息模型和操作方式，易于操作和维护；利用OPC UA的信息模型和通信方式实现信息的双向传输，方便用户及时查看配置效果和系统生产状态。
一种基于 opc ua 柔性制造设备远程配置系统方法

[发明专利]一种面向时间敏感网络的多等级业务调度引擎及实现方法-CN202210133427.3在审
发明人：陈彩莲;徐磊;王守亮;霍晓涛;许齐敏;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-02-10 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H04L47/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向时间敏感网络的多等级业务调度引擎及实现方法，涉及有线通信网络技术领域，其特征在于，所述调度引擎包括路由生成模块、TT流调度模块、AVB流调度模块、链路资源信息库、调度方案库。所述路由生成模块用于生成调度实例的路由方案；所述TT流调度模块用于为所述调度实例中的TT数据集生成调度方案，并对时隙进行切片分区，计算各所述分区资源值；所述AVB流调度模块用于生成AVB流的调度方案；所述链路资源信息库，用于存储每个链路上时间槽的可分配资源值与所述时隙的分区状态；所述调度方案库用于存储TT流和AVB流的调度结果，并生成下发到终端和交换机的配置方案。本发明可以完善现有TSN混合业务调度技术的不足，使调度效率得到提升。
一种面向时间敏感网络等级业务调度引擎实现方法

[发明专利]一种工业无线网络的时钟同步系统及方法-CN202210049773.3在审
发明人：朱善迎;黄嘉岚;徐磊;许齐敏;陈彩莲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业无线网络的时钟同步系统及方法，属于通信技术领域。该系统通过在主节点中设置具有GPS精准授时功能的GPS模块，并在每个节点中设置控制模块、通信模块和温度模块，通过GPS使主节点获得GPS精准授时，主、从节点通过通信模块传递时钟同步报文，得到从节点时钟与GPS精准授时的差值，进行第一次时钟同步操作；同时，利用温度模块采集每个节点的温度，并通过通信模块将从节点获得的温度参数信息发送给主节点，主节点根据自身温度设定补偿参数精准授时传送给各从节点，各从节点根据主节点的发过来的补偿参数完成第二次时钟同步操作。本发明考虑了环境温度变化带来的影响，可以更适应于复杂多变的工业现场环境。
一种工业无线网络时钟同步系统方法

[发明专利]一种知识推理引擎系统及实现方法-CN202110678308.1有效
发明人：陈彩莲;王守亮;许齐敏;徐磊;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种知识推理引擎系统及实现方法，涉及有线通信网络技术领域，系统包括数据生成模块、流划分模型、离线调度模块、在线调度模块、调度方案库以及历史信息库模块；所述数据生成模块用于生成数据集并将此划为多个分区；所述流划分模型用于对数据集进行分组；所述离线调度模块用于生成静态网络需求的调度方案；所述在线调度模块用于快速生成新TT流的调度方案；所述调度方案库，用于存储分组结果、分组迭代调度的顺序和离线调度方案；所述历史信息库，用于更新并存储相关数据信息以及性能指标。本发明提出的实现方法，将离线分组迭代调度与在线增量回溯算法结合并协同运行，解决了现有确定性调度方法无法同时保证伸缩性与可调度性的问题。
一种知识推理引擎系统实现方法

[发明专利]一种时间敏感网络门控机制流量整形与路由规划调度方法-CN202010741539.8有效
发明人：陈彩莲;张延洲;许齐敏;徐磊;关新平;陈相 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： H04L45/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种时间敏感网络门控机制流量整形与路由规划调度方法，涉及有线通信网络技术领域。根据实时需求和优先级的高低先对周期性的TC流进行路由和传输联合调度，在不影响TC流确定性实时传输的前提下再进行非TC流的通信传输调度；根据TC队列GCL设计以及GCL循环空闲时段规划，生成各个交换机端口输出队列GCL，并基于TC流和非TC流的最优通信传输路径集，生成混合流量传输的最优联合调度方案，通过相关的配置软件生成交换机端口和终端设备的配置文件，配置到各个交换机以及终端设备上。本发明在保证具有不同实时需求的多周期TC流确定性实时传输前提下，尽可能提高非TC流的通信传输性能，避免通信资源浪费以及可调度解空间下降问题。
一种时间敏感网络门控机制流量整形路由规划调度方法

[发明专利]一种工业移动设备的分布式概率融合双层滤波定位方法-CN202111127834.5在审
发明人：陈彩莲;袁亚洲;王海峰;龚威;许齐敏 -专利权人：上海交通大学烟台信息技术研究院;上海交通大学
申请日： 2021-09-26 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业移动设备的分布式概率融合双层滤波定位方法，涉及分布式数据融合和多目标定位技术领域。在面向工业无线网络的资源动态分配机制的基础上，采用基于分布式概率融合的双层粒子滤波算法，解决多目标在小范围内的交汇和观测获取问题。通过获取观测粒子的权重来完成准确的数据关联；而在融合处理层对关联处理后的空间观测信息进行数据融合，用于分配融合处理层独立的粒子滤波产生的空间粒子集的权重，从而达到对目标状态的准确估计和轨迹测算。采用分布式算法结构使其算法具有很好的实时性及鲁棒性，并且能够均摊各观测节点的能量消耗，降低系统的成本。
一种工业移动设备分布式概率融合双层滤波定位方法

[发明专利]一种面向时间敏感网络的高可靠时钟同步系统及方法-CN202010391905.1有效
发明人： 许齐敏;俞运柱;陈彩莲;陈相;吴开杰;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-05-11 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向时间敏感网络的高可靠时钟同步系统及方法，涉及通信技术领域。本发明按时钟同步功能将网络分为两个层级，顶层网络采用主从式同步方法实现时间和频率偏移校正，并与底层网络时钟基准进行对比，保证网络可靠性；底层网络采用分布式结构实现时间基准的计算发布及频率发布。本发明减小了网络时钟基准对GM的依赖，提高容错性和可靠性；动态分配网络中各设备的角色，避免出现结团现象，实现全网络设备的时钟同步；同时考虑时间和频率偏移校正，实现了网络系统时钟在时间和频率上与UTC的同步，有效地解决了传统时钟同步方法中时间偏移校正精度不高及频率偏移校正较慢的情况，即提高了同步精度，又提高了同步速度。
一种面向时间敏感网络可靠时钟同步系统方法

[发明专利]一种面向工业无线网络的预测性抗干扰方法及网关设备-CN202010456224.9有效
发明人：陈彩莲;张雅静;许齐敏;关新平;张景龙 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-05-26 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： H04B1/713 文献下载
摘要：本发明提出一种面向工业无线网络的预测性抗干扰方法：将工厂内网络划分为3个切片分别用于传递不同的信息；将所有频段划分为k个信道；用户设备(UE)将其获得的i个瞬时CSI上传至边缘节点汇总；基于强化学习和边缘计算、根据历史CSI和瞬时CSI进行预测CSI的计算并据此建立空闲CSI数据库和在用CSI数据库；从空闲CSI数据库中挑选出p个可用的空闲信道；从在用CSI数据库中选出预测CSI质量倒数的p个信道作为可能遇到干扰的信道；将选出的p个信道上的b个UE平移分配至选出的p个可用的空闲信道上，进行规避性跳频抗干扰。本发明的有益效果是：极大地提高了抗干扰跳频的灵敏度和实时性，显著提高抗干扰质量，有效地解决了工业制造频谱资源紧张、通信环境恶劣等问题。
一种面向工业无线网络预测抗干扰方法网关设备

[发明专利]一种工业控制系统的时间敏感异构网络系统及管理方法-CN202010842308.6有效
发明人：陈彩莲;卢宣兆;许齐敏;张景龙;郧绮雯;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-20 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： H04L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业控制系统的时间敏感异构网络系统及管理方法，涉及网络通信技术领域。建立工业网络架构，包括底层设备层，中间层TSN(时间敏感网络)交换机网络，最顶层控制层；异构数据转换为TSN流，数据经由TSN交换机网络向上传入中心控制器，中心控制器对数据进行存储并分析计算后，产生的控制指令再向下由TSN交换机网络传到现场设备，对设备进行调控；并引入控制传输协同策略，根据CUC(集中式用户配置)与CNC(集中式网络配置)单元的检测和重配置，进行参数动态更新。本发明解决了传统网络架构中不同协议下的异构数据难以兼容的问题，保证了工业数据传递与转发的确定性和可靠性，实现控制系统性能最优化与网络传输系统资源利用率最大化。
一种工业控制系统时间敏感网络系统管理方法

[发明专利]一种基于多维数据融合的设备状态预测方法及系统-CN202011441603.7在审
发明人：陈彩莲;尹宝莹;朱培源;徐磊;许齐敏;张景龙 -专利权人：上海交通大学烟台信息技术研究院;上海交通大学
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多维数据融合的设备状态预测方法和系统，包括：对设备运行全生命周期的状态监测信号进行采集和预处理，利用小波包分析对状态监测信号进行降噪处理，对原始状态监测信号和本征模态分量进行时域、频域和时频域的特征提取，使用排列熵和信息熵进行特征筛选，对已经筛选过的特征进行设备工况的无监督识别，在云中心端进行模型训练，并保存至边缘端进行设备运行状态及其剩余寿命的预测。本发明利用多任务学习方法挖掘相似工况中的有用多维数据信息以提升设备状态及其剩余寿命预测模型的回归性能，采用云边结合的系统架构节省通信开销，增加计算效率。
一种基于多维数据融合设备状态预测方法系统

[发明专利]一种基于OPC-UA的软/硬件联合仿真系统及其自适应协同方法-CN202010756379.4在审
发明人： 许齐敏;涂静正;陈彩莲;关新平;张景龙;陈营修 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-31 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于OPC‑UA的软/硬件联合仿真系统及其自适应协同方法，涉及系统仿真技术领域。系统包括仿真单元、仿真适配器、通信模块和时钟代理。系统的自适应协同方法包括以下步骤：1、创建联合仿真环境，建立各仿真单元的仿真模型；2、配置联合仿真环境，建立信息模型，各仿真适配器连接至对应的仿真单元，设置各仿真单元的服务质量QoS需求；3、根据各仿真单元的仿真步长，根据步长协同自适应方法确定协同仿真步长；4、运行联合仿真；5、联合仿真结束，评估结果。本发明的联合仿真方案进行各仿真单元的协同控制，优化了系统结构，降低了计算复杂度，能够有效处理实际工业网络结构复杂、信息交互频繁的场景。
一种基于 opc ua 硬件联合仿真系统及其自适应协同方法

[发明专利]一种基于采样数据幅频特性的压缩方法-CN201611203384.2有效
发明人：刘志新;曹申;袁亚洲;许齐敏;李岳峰;孙小芹 -专利权人：燕山大学
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2020-06-30 - 主分类号： H03M7/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于采样数据幅频特性的压缩方法，应用于无线网络传输中的数据压缩，通过对采样信号进行分集，根据不同分集内的数据特点来确定数据抽取的规则以及数据的表示长度，以减少传输过程中的数据总量，实现实时的压缩编码处理。所述方法包括：确定重采样频率，进行数据点筛选；确定段内数据的表示位，进行幅值压缩；对数据帧进行规则定义。与现有技术相比，本发明可以在保证原始数据表达信息完整性的前提下进行数据压缩，有效减少数据传输过程中的网络冲突，充分提高带宽利用率，提高网络实时性，且本发明复杂度适中，完全满足嵌入式系统的实际需求。
一种基于采样数据特性压缩方法