[发明专利]一种基于工业物联网的运维系统

权利要求书

1.一种基于工业物联网的运维系统，其特征在于，其包括采集模块、传输模块、处理模块和存储模块；

所述采集模块用于采集工业设备的运维数据，并发送至传输模块；

所述传输模块用于接收所述运维数据，并将所述运维数据传输至处理模块；

所述处理模块用于根据所述运维数据对工业设备的运行状态是否异常进行判断，得到判断结果，若判断结果为工业设备的运行状态异常，则提醒相关工作人员对工业设备进行运维处理；

所述存储模块用于存储所述判断结果以及所述判断结果对应的运维数据；

所述采集模块包括第一采集单元和第二采集单元；所述运维数据包括工业设备自身运行状态数据和工业设备运行环境数据；所述第一采集单元用于采集工业设备自身运行状态数据；所述第二采集单元用于采集工业设备运行环境数据；

所述第二采集单元包括无线监测节点和收集装置，所述无线监测节点用于采集工业设备运行环境数据，并发送至收集装置，收集装置将工业设备运行环境数据发送至传输模块；

所述无线监测节点采用分簇的方式分为簇头节点和成员节点，成员节点将采集到的工业设备运行环境数据发送至簇头节点，簇头节点将来自成员节点的工业设备运行环境数据发送至收集装置；

采用下述方式对无线监测节点进行分簇：

收集装置使用迭代的方式确定簇头节点：

第一次运算，将所有的无线监测节点存入集合R，从集合R中随机选取一个无线监测节点r₁作为计算节点，将r₁存入临时簇头集合Uct，将R中除了r₁之外的无线监测节点存入集合aR；

计算r₁与aR的每一个无线监测节点之间的关联度，并存为集合U_con：

式中，gld(r₁,ar)表示r₁和aR中的无线监测节点ar之间的关联度，z1和z2 为设定的权重参数，d(r₁,ar)为r₁和ar之间的直线长度，S表示工业设备运行环境数据的数据类型总数，F_s(r₁)和F_s(ar)分别表示r₁和ar在同一时刻取得的第s类数据的大小，f()表示取值函数，只取括号中的数值参与运算，Eres(r₁)表示r₁的当前剩余能量，non(r₁)表示处于r₁的通信范围内的无线监测节点的总数，d(r₁,sj)表示r₁和收集装置之间的直线长度；

将U_con中与r₁的关联度取得最小值无线监测节点记为ar_mi，关联度的最小值记为gld_mi(r₁,ar_mi)；

将gld_mi(r₁,ar_mi)与设定的比较参数BJ₁和BJ₂进行比较,BJ₁BJ₂：

若gld_mi(r₁,ar_mi)BJ₁,则将ar_mi从aR中进行剔除，得到集合aR₁，并将ar_mi加入Uct，得到集合Uct₁；

若BJ₂≤gld_mi(r₁,ar_mi)≤BJ₁，则将ar_mi加入r₁的近邻集合Unei(r₁)，并将ar_mi加入Uct，得到集合Uct₁；

若gld_mi(r₁,ar_mi)BJ₂，则将ar_mi加入r₁的近邻集合Unei(r₁)，并将ar_mi从aR中进行剔除，得到集合aR₁；

第n次运算，n大于等于2，从集合aR_n-1中随机选取一个无线监测节点r_n作为计算节点，获取r_n和Uct_n-1中的每一个无线监测节点之间的关联度的最小值gld_mi(r_n,uct_mi)，uct_mi表示Uct_n-1中与r_n取得关联度最小值的元素；

将gld_mi(r_n,uct_mi)与设定的比较参数BJ₁和BJ₂进行比较,BJ₁BJ₂：

若gld_mi(r_n,uct_mi)BJ₁,则将r_n从aR_n-1中进行剔除，得到集合aR_n，并将r_n加入Uct_n-1，得到集合Uct_n；

若BJ₂≤gld_mi(r_n,uct_mi)≤BJ₁，则将r_n加入uct_mi的近邻集合Unei(uct_mi)，并将r_n加入Uct_n-1，得到集合Uct_n；

若gld_mi(r_n,uct_mi)BJ₂，则将r_n加入uct_mi的近邻集合Unei(uct_mi)，并将r_n从aR_n-1中进行剔除，得到集合aR_n；

迭代结束的条件为aR_n中的元素的数量为0，将迭代结束时取得的临时簇头集合记为Uct_final；

将Uct_final中第m个无线监测节点的近邻集合记为neiU_m，计算neiU_m中所有无线监测节点的坐标的平均值，x轴的平均值为y轴的平均值为式中，x_nei和y_nei分别表示neiU_m中的无线监测节点nei的x轴和y轴坐标，将neiU_m中与(x_p,y_p)之间欧式距离最小的无线监测节点作为neiU_m中的簇头节点；

对Uct_final中每个无线监测节点的近邻集合分别计算其簇头节点，将所有簇头节点存为簇头节点集合ctU；

将第二采集单元中除了ctU中的无线监测节点之外的剩余无线监测节点分别加入到距离其最小的簇头节点中，完成分簇。