[发明专利]隧道施工智能装备集群协同管控系统、方法及边缘计算站

权利要求书

1.一种隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，包括至少一局域网络，所述局域网络包括隧道施工装备集群和边缘计算站；

所述隧道施工装备集群中所有设备上均安装有数据收发模块，数据收发模块与所属设备上的设备控制系统连接，用于从设备控制系统读取设备数据；数据收发模块与边缘计算站连接，用于向边缘计算站提供设备数据；

边缘计算站用于根据设备数据，以及预设的预警及调度策略模型，对所述隧道施工装备集群中设备进行管控，所述管控包括监控、预警和调度；将管控结果广播至所述隧道施工装备集群中所有设备。

2.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，所述隧道施工智能装备集群协同管控系统还包括：

云端服务器，与边缘计算站远程连接，用于收集边缘计算站上报的历史数据，所述历史数据包括：设备数据，监控、预警和调度数据；根据历史数据优化所述预警及调度策略模型；向边缘计算站提供优化后的预警及调度策略模型。

3.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，所述局域网络搭建于隧道内和洞外区域；所述边缘计算站布设于洞外区域。

4.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，所述隧道施工装备集群中设备包括如下一种或多种：

多功能钻机、凿岩台车、注浆台车、悬臂掘进机、湿喷台车、钢拱架安装台车、锚杆台车、仰拱栈桥台车、防水板台车、二衬台车、养护台车、水电沟槽一体机、综合检测台车。

5.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，所述隧道施工装备集群中每台设备有对应的唯一数据头标识；

数据收发模块从设备控制系统读取的设备数据中包括设备对应的唯一数据头标识；数据收发模块从边缘计算站接收的管控结果广播中携带设备对应的唯一数据头标识；

数据收发模块还用于根据设备数据或管控结果中唯一数据头标识确定对应的设备。

6.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，数据收发模块具体用于通过不同种类的通信协议，与不同种类设备上的设备控制系统进行数据交互。

7.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，数据收发模块具体用于以API接口方式与所属设备上的设备控制系统进行数据交互；以API接口方式与边缘计算站进行数据交互。

8.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，边缘计算站具体用于：

在所述隧道施工装备集群中任意两台设备距离小于第一阈值时，进行语音和文字预警；

和/或，在所述隧道施工装备集群中任意两台设备距离小于第二阈值时，发送停机指令，指示距离小于第二阈值的两台设备强制停机；第二阈值小于第一阈值。

9.如权利要求1所述的隧道施工智能装备集群协同管控系统，其特征在于，边缘计算站具体用于：

在当前工序中剩余未完成的工序小于预设范围时，发出所述隧道施工装备集群中下一工序设备准备进场的调度指令；

在当前工序全部完成而所述隧道施工装备集群中下一工序设备仍未进场时，向目标用户发出提醒通知。

10.一种边缘计算站，其特征在于，所述边缘计算站设于一局域网络内，所述局域网络还包括隧道施工装备集群；所述隧道施工装备集群中所有设备上均安装有数据收发模块，数据收发模块与所属设备上的设备控制系统连接，用于从设备控制系统读取设备数据；数据收发模块与边缘计算站连接，用于向边缘计算站提供设备数据；

所述边缘计算站包括：

接收模块，用于从数据收发模块接收设备数据；

管控模块，用于根据设备数据，以及预设的预警及调度策略模型，对所述隧道施工装备集群中设备进行管控，所述管控包括监控、预警和调度；

发送模块，用于将管控结果广播至所述隧道施工装备集群中所有设备。