[发明专利]一种基于边缘计算和标识解析的智能生产系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算和标识解析的智能生产系统，包括物理生产系统、边缘节点、云服务器、设备维修服务系统和AI算法模型库，物理生产系统中的每台设备和部件都具有唯一标识ID；所述边缘节点在物理生产系统的每个车间部署有一个，从网关接收采集的所属车间的物理设备的物理信息数据；其特征在于，所述智能生产系统还包括标识解析节点；

所述边缘节点向标识解析节点请求查询所属车间各个设备和部件的人工智能AI模型，接收AI模型并存储在本地；边缘节点实时获取物理信息数据，利用AI模型对设备进行检测，当检测到设备异常时，上传故障通知给标识解析节点；故障通知的内容包括设备故障类型、故障信息和设备标识；所述的AI模型包括故障诊断模型和寿命预测模型；所述边缘节点还利用获取的物理信息数据对AI模型进行训练更新，在获得更新好的AI模型后，将对应的设备ID和更新信息通知标识解析节点；

所述标识解析节点中存储有一个映射表，在该映射表中记载有设备或部件的标识ID、设备提供商、设备类型、设备位置以及AI模型类别；所述标识解析节点在接收到边缘节点查询AI模型的请求后，根据边缘节点上传的设备或部件标识解析后检索所需要的AI模型类别，并通知对应设备提供商的云服务器；所述标识解析节点在接收到故障通知后，转发给对应设备提供商的云服务器；所述标识解析节点在获得边缘节点有更新好的AI模型通知时，对设备标识ID解析检索，获取同一个设备提供商同类型设备的位置，回传给边缘节点；所述边缘节点向同设备提供商同类型设备所在的边缘节点推送更新的AI模型，同时还向所属设备提供商的云服务器推送更新的AI模型；

每个设备提供商都设置有一个云服务器、AI算法模型库和设备维修服务系统；AI算法模型库存储针对本设备提供商的设备和部件状态检测的AI模型；云服务器在接收到标识解析节点发送来的AI模型类别通知时，从AI算法模型库中查找对应设备的AI模型并下发给边缘节点；云服务器接收到故障通知后，通知设备维修服务系统执行线下维修和维护；云服务器在接收到边缘节点推送的更新的AI模型后，对模型进行测试以决定是否更新模型。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的智能生产系统形成了边缘节点、标识解析节点和物理生产系统之间的闭环流程，流程包括：

(11)物理生产系统进行工厂生产，并实时采集物理生产线信息传输至边缘节点，边缘节点根据接收到所连接的实体设备的状态与标识ID进行设备状态检测，并对设备检测用的AI模型进行推理更新；

(12)边缘节点在初始化或设备异常时，将收到物理设备的ID发送到标识解析节点；

(13)标识解析节点对收到的设备ID进行解析，得到物理设备所属提供商、所需进行状态检测的AI模型，并将解析结果发送给所属设备提供商的云服务器；

(14)云服务器从AI算法模型库中查找对应的AI模型并下发给边缘节点；边缘节点调用AI模型对设备进行状态检测，并根据生产过程中采集的数据对模型进行更新，将更新后的AI模型发送至云服务器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的智能生产系统进行设备故障检测的方法如下：

(21)在生产过程中物理生产系统借助智能感知设备获取物理生产线设备信息并通过工控网络传输至边缘节点；

(22)边缘节点的数据处理模块对物理生产线设备信息进行清洗、聚合、自更新和时序拼接处理后存储在存储器中；边缘节点的计算模块调用从云服务器获取的AI模型对存储器中数据进行分析处理；

(23)当检测到设备状态异常时，边缘节点将故障设备标识ID发送至标识解析节点，标识解析节点进行解析查询，获取设备所述设备提供商，将故障设备标识ID及设备故障信息发送至对应设备提供商的云服务器；

(24)云服务器收到设备故障信息后，将故障所处车间的具体位置、故障设备ID、设备故障模块及故障模块所需的维修检测信息，通知设备维修服务系统。