[发明专利]基于分布式边缘计算的工业移动设备定位系统及方法

说明书

本发明提供一种基于分布式边缘计算的工业移动设备定位系统及方法；所述系统包括厂区管理中心和至少一子定位模块；每一子定位模块分别对应设置于一子分区内，子定位模块包括边缘计算服务器和至少一工业移动设备；工业移动设备与边缘计算服务器连接，用于获取对应工业移动设备的实时状态信息，并将实时状态信息发送至边缘计算服务器；边缘计算服务器与厂区管理中心连接；本发明将工业移动设备上位机运行的部分复杂计算能力需求的模块上移到现场的边缘计算服务器，以满足工业移动设备日益增长的计算需求；除工业移动设备原有的复杂计算以外，各种各样的AI能力扩展成为可能，实现云化工业移动设备大规模密集部署、大范围无缝切换以及应用拓展。

技术领域

本发明适用于工业、矿山、电力等行业的工业移动设备定位控制技术领域，特别是涉及一种基于分布式边缘计算的工业移动设备定位系统及方法。

背景技术

目前在工业移动设备导航领域中，基于激光雷达的激光即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，SLAM)和基于机器视觉的视觉SLAM研究和应用较多，较多的是采用工业移动设备本地处理运算，工业移动设备在生产作业时受到车间内生产节拍快、行驶环境多变复杂等影响，对车间的生产环境及人员安全带来威胁，为安全行驶、避免碰撞，工业移动设备采用了安全传感器、缓冲器、机械防撞装置等防撞和安全行驶技术，行驶速度和调度实时性是影响工业移动设备生产效率和安全行驶的关键因素。

工业移动设备的操控和行驶需考虑与操作对象、车间设备、建筑物、生产工厂的安全距离，在高效率作业的同时需降低对周边物品存在的可能影响，多台工业移动设备共同作业时，工业移动设备之间冲突概率增加，工业移动设备传送行驶数据至调度系统及调度系统下达路线行进命令的过程受传输网络的时延变化和不确定性，导致工业移动设备不能在预定时间接收到指令，是工业移动设备出现相遇、碰撞等行驶冲突和安全事件的不确定性因素，因此，工业移动设备进行停车及重新启动等冲突避让和路线变化时需要耗费一定时间，降低了生产作业效率，且通常，现有厂区使用一中心机房数据服务器，该厂区内所有的数据均上传至该服务器内进行计算、处理，并通过这一服务器实现对厂区内所有工业移动设备的导航调度，大量数据的上报、调用，一方面，给传输网络带来很大的承载压力，同时，使得该服务器的运算量较大；另一方面，增大了数据从产生到调用过程中的时延，也会造成生产作业效率的降低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于分布式边缘计算的工业移动设备定位系统及方法，用于解决现有工业移动设备定位导航过程中存在的功耗及运算量大，生产作业效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于分布式边缘计算的工业移动设备定位系统，应用于工业厂区中，将所述工业厂区划分为至少一子分区；所述工业移动设备定位系统包括：厂区管理中心和至少一子定位模块；每一所述子定位模块分别对应设置于一所述子分区内，所述子定位模块包括：边缘计算服务器和至少一工业移动设备；所述工业移动设备与所述边缘计算服务器连接，用于获取对应所述工业移动设备的实时状态信息，并将所述实时状态信息发送至所述边缘计算服务器；所述边缘计算服务器与所述厂区管理中心连接，用于对所述工业移动设备进行导航调度，和用于将所述实时状态信息发送至所述厂区管理中心，及用于从所述厂区管理中心获取另一所述子分区内的工业移动设备的实时状态信息；当所述工业移动设备在其所在的所述子分区内工作时，所述边缘计算服务器根据所述子分区内除所述工业移动设备以外的工业移动设备的实时状态信息，实现在所述子分区内，对所述工业移动设备的导航调度；当所述工业移动设备跨区工作时，所述边缘服务器根据所述子分区内除所述工业移动设备以外的工业移动设备的实时状态信息，及所述工业移动设备所跨子分区内的工业移动设备的实时状态信息，实现在不同所述子分区内，对所述工业移动设备的导航调度。