[发明专利]一种基于超宽带技术的工业大数据传输系统和方法

说明书

一种基于超宽带技术的工业大数据传输系统和方法，包括基于超宽带技术实现传输的数据发送接收器和基于发送接收器的三角栅格网络，三角栅格网络的连接点为传输节点，相邻的传输节点之间进行数据中继传输和周期时间内节点信息的互相汇报，通信范围内传输节点的性能指标为切换依据，该系统中通信节点采用了超宽带传输技术，具有抗干扰性强、发射功率低、多径分辨率高等优点，实现复杂环境下工业数据的高效稳定传输。

技术领域

本发明涉及工程机械信息控制技术领域，具体是一种基于超宽带技术的工业大数据传输系统和方法。

背景技术

工业大数据是利用现代大数据处理技术，将传统加工制造产业中产生的各类数据实现传输、处理、分析，实现高效生产、高效管理、创收创新的一门技术。传统工业领域中数据传输方式针对性不强，不能契合复杂工业环境中的应用场景，具有抗干扰性差、传输稳定性差、现场实施维护难度大、成本高等缺点。对于复杂工业场景下，例如强电磁干扰、强腐蚀性、高温、地质灾害多发等环境下，传统工业数据采集方式可能存在抗干扰能力差、数据丢失、传输速度慢、使用寿命受限等问题。

工业数据传输作为工业大数据处理的基础，其完整性和稳定性直接决定了后续数据处理和机器学习等步骤的精确性，因而一套可以应用于各种工业场景中的数据传输工具，兼具高效性和稳定性等优点的工业大数据传输系统，有着广阔的应用需求和极佳的行业价值。因此，设计一种复杂工业环境下的数据传输系统具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有抗干扰性强、功耗低、传输速率高的基于超宽带技术的工业大数据传输系统和方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种基于超宽带技术的工业大数据传输系统，包括基于超宽带技术实现传输的数据发送接收器和基于发送接收器的三角栅格网络，所述三角栅格网络的连接点为传输节点，相邻的传输节点之间进行数据中继传输和周期时间内节点信息的互相汇报，通信范围内传输节点的性能指标为切换依据。

其进一步是：所述数据发送接收器接收的数据为各类传感器中的实时数据。

所述的传输节点的性能指标包括当前丢包率、节点吞吐量和节点有效服役时间占比。

所述传输节点的性能指标计算方法为：

J_n＝αX_n+βY_n+γ(1-Z_n)

其中，n为通信范围内的第n个节点，第n个节点的丢包率为X_n，吞吐量为Y_n、有效服役时间占比为Z_n，α,β,γ为根据场景对丢包率、节点吞吐量、节点有效服役时间的需求预先设定的权重，J_n为第n个节点的性能指标。

一种基于超宽带技术的工业大数据传输方法，包括以下步骤：

S1、构建基于超宽带技术的数据发送接收器；

S2、建立基于发射接收器的三角栅格网络；

S3、传输节点间进行数据传输，并且实时监控通信范围内每个节点的性能；

S4、如果发现有节点异常掉线，则根据监控的节点性能参数选取最佳切换节点；

S5、继续进行数据传输，直到通信结束。

步骤S4中，当某个节点受到干扰或故障等无法正常工作时，在通信范围内的N个节点中选取J_n最小的节点作为切换节点继续进行数据传输。

本发明具有以下优点：本发明的基于超宽带技术的工业大数据传输系统和方法，造价成本低，部署灵活，受环境限制小；抗干扰性强，传输速率高，系统容量大；实现节点组网传输，部分节点故障不影响整体功能，容错性高。

附图说明