[发明专利]一种基于工业大脑的工业互联网系统

权利要求书

1.一种基于工业大脑的工业互联网系统，主体结构为由工业大脑主机和工业数据网关组成的工业大脑,工业大脑主机与工业数据网关通过网线、光纤或4G/5G连接；工业大脑主机上集成有Handle标识解析标准模块、工业数据链模块、业务规则链模块、物联网中台子系统模块和工业云子系统模块；Handle标识解析标准模块与工业数据链模块电连接，工业数据链模块与业务规则链模块电连接；其特征在于，工业大脑主机的核心算法包括BRCS业务规则链系统、IDLS工业数据链系统和AVPS异步视觉处理系统；

一、BRCS业务规则链系统用于完成任意业务流程的可视化配置和自动化调度，使业务运转的方式由靠人和制度来推进转变为基于业务规则链的自主流转和随时调整；

1、可视化配置：

业务规则链系统提供的可视化编辑界面包括一系列不同功用和动作的业务节点，以及一个支持通过鼠标或触控方式进行操作的业务规则链编辑器；

具体业务节点包括：业务数据存在性筛选节点、业务关系筛选节点、GPS坐标筛选节点、数据类型筛选节点、数据路由节点、自定义路由节点、自定义业务逻辑节点、自定义数据节点、设备节点、数据提供者节点、数据消费者节点、数据关系节点、数据遥测节点、业务转换节点、数据转换节点、数据赋值动作节点、开启预警动作节点、清除预警动作节点、GPS坐标变动动作节点、延时动作节点、日志节点、RPC请求动作节点、RPC响应动作节点、消息计数节点、存储动作节点、同步动作节点、MQTT节点、KAFKA节点、发邮件节点和发微信节点；

配置业务流程时，首先将实际生产活动中的工业设备和工业软件抽象为业务规则链上的数据提供者节点或数据消费者节点，添加到画布上，然后根据业务需求在画布上放置各类功能性节点，最后基于业务流转顺序在画布上用曲线依次连接每个节点；

2、自动化调度：

业务规则链建立后，工业大脑就能够自动指挥规则链上的工业软件和工业设备依照配置好的业务规则运行，不再需要人工介入，工业大脑的执行引擎会将业务规则链上的业务规则和业务数据即时编译为二进制代码，以便于硬件设备高性能、高可靠、低功耗、低延时地执行；

使用规则链编辑器能够随时调整规则链，每次调整后，工业大脑的执行引擎自动比对新旧规则链差异，对变动部分进行重新编译和智能加载，无需重新编译和加载整条规则链，所有正在流转的业务均不受影响；

二、IDLS工业数据链系统通过高抽象化的数据接口机制，高兼容性的数据融合能力，以及高灵活性的定制和扩展空间，实现异构软、硬件系统的数据互联和业务互通；工业数据链以工业大脑上的外部接口为物理媒介，以数据链为纽带，串联起每台工业设备、每套工业软件，以OpenNode通用接口标准为规范，使异构系统之间无障碍互联互通；

1、数据链系统：

数据链系统是工业大脑的基础设施，具有数据通信、协议转换、数据编码/解码的作用，由数据链路子系统、数据转换子系统和数据安全子系统构成；

数据链路子系统用于直接对接工业设备和工业软件，实现原始数据的输入与输出，支持包括HTTP、TCP、MQTT、OPC-UA、RPC、Sigfox和Modbus在内的通讯协议，满足常见工业设备和工业软件的通讯需求；数据转换子系统用于完成各通讯协议之间的即时转换；数据安全子系统用于完成数据通讯过程中的访问授权、身份核查及数据编码/解码工作；

2、OpenNode通用接口标准：

OpenNode通用接口标准在遵守Handle标识解析国际标准的基础上，增加了数据监听和主动式数据推送机制，以满足不同工业互联网应用场景中异构系统间的数据传输和业务互动；

每一个Handle节点的管理者，都能够通过发放授权Key的形式向此Handle节点注册监听者，并分别设置数据监听权限；Handle节点内的数据变更时，拥有监听权限的监听者都能收到由OpenNode主动推送的数据包；

此外，监听者能够使用SQL语法通过OpenNode在Handle节点上查询数据；

为解除OpenNode通用接口系统与具体业务系统和业务流程的耦合性，加强自身的通用性和可扩展性，OpenNode基于适配器设计模式，提供了开放式插件系统；异构系统间需要对接时，只需使用OpenNode提供的API开发业务插件即可；业务插件安装到工业大脑后，OpenNode会在各业务插件之间建立双向数据通道，自动完成数据互联、业务互通；

三、AVPS异步视觉处理系统提供工业现场多路视觉识别、视觉检测和视觉分析能力；在生产现场，各异工业摄像头同时接入工业大脑，异步视觉处理系统首先调用工业大脑内置的视频处理芯片对每一路视频流进行实时、并行视频转码；视频流实时转码完成后，异步视觉处理系统将视觉识别、视觉检测的内置算法进行原子化拆分，动态分配到工业大脑内置GPU中5000多个流处理器中完成分布式并行计算，整个计算过程不占用处理器和存储器资源。