[发明专利]一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法和系统，通过生物识别设备采集登录人员的验证信息与成员信息库进行多维度校验，生物识别设备执行动作后触发并通过预先分配好的成员信息维度记录进入过程控制系统后的成员在各维度的行为特征数据，根据成员样本数量和成员登入系统频率设置统计周期，对统计周期内的各成员身份信息和相应的历史行为特征数据分别进行分类和回归；运用加权移动平均法通过对各成员在各个生产装置的登录信息及所登录生产装置的来自过程控制系统的能源历史数据，进行周期性历史数据的加权移动平均，获取在下一周期各个生产单元或功能单元的资源消耗估计值，从而实现能源管理过程中各区域生产设备的能耗分析，完善各工作区域的能源预测和分配。

技术领域

本发明涉及工业过程控制技术领域，尤其涉及一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法。

背景技术

随着能源消耗急骤增加和能源单位价格的不断上涨,市场的全球化趋势使得市场竞争日益激烈,离散制造企业要求降低生产成本和管理成本,提高生产效率的呼声愈加强烈。现有的过程控制系统的数据处理方法还不够完善,存在诸多问题，能源数据不能及时、直观的发送至能源管理人，特别在企业生产的能耗监控上，无法做到提前预测，不利于工业能源管理与系统优化，致使工业生产成本居高不下。因此，如何提高能源管理过程中各区域生产设备的能耗分析，实现各工作区域的能源预测和分配，是一个亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法，具体包括如下步骤：

S1，通过生物识别设备采集登录人员的验证信息，与成员信息库进行多维度校验，生成登录指令信息，所述验证信息包括通过至少一生物识别设备获取的登录人员的人脸信息、指纹信息、密码锁输入信息中的一个或多个，并对其正则化后对应到与过程控制系统相关联的成员身份信息库哈希表，哈希表成员身份信息包括该人员所对应的员工编码、部门编码、岗位编码、权限等级和非公司人员授权编码；所述员工编码或非公司人员授权编码用于判断能否进入过程控制系统的主系统，所述部门编码、岗位编码和权限等级信息用于判断是否允许进入过程控制系统的不同子功能单元；

S2，生物识别设备执行动作后触发并通过预先分配好的成员信息维度记录进入过程控制系统后的成员在各维度的行为特征数据，所述行为特征数据包括但不限于成员身份信息、登录持续时间，进入频次，登录时间段、预留附属信息；根据各行为特征数据生成该成员的数据结构后保存至访问人员的历史数据库中；

S3，根据成员样本数量和成员登入系统频率设置统计周期，对统计周期内的各成员身份信息和相应的历史行为特征数据分别进行分类和回归；

S4，运用加权移动平均法，通过对各成员在各个生产装置的登录信息及所登录生产装置的来自过程控制系统的能源历史数据，进行周期性历史数据的加权移动平均，获取在下一周期各个生产单元或功能单元的资源消耗估计值。

优选的，所述步骤S4具体包括：

获取多个周期的成员身份信息和行为特征数据的历史数据，将其作为训练数据集分别训练出对应员工编码、部门编码、岗位编码、权限等级和非公司人员授权编码的五类数据的SVM分类器，

通过将员工编码、部门编码、岗位编码、权限等级和非公司人员授权编码五类数据进行标准化处理，采用max-min归一化，其中Wj表示为第j个成员的权重，k为特征的数量，其中Ej表示为第j个成员的信息熵，n为所有成员的总数，Pij表示为第i个样本的第j个成员在所有样本数据中的分布概率，Yij表示为第i个样本数据的第j个成员标准化后的值。

优选的，所述步骤S3具体包括：

采用类循环神经网络RNN进行连续时间序列的回归,其输出数据是与输入数据对应维度的时间序列Y_ij(t),其中i表示成员编号，j表示特征编号；