基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法与流程

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1.本发明涉及控制系统改造领域，更具体地说，涉及基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法。

背景技术：

2.边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求，边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端，而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。
3.现有技术中，通常会借助边缘计算网关实现对既有的自控系统改造，然而在实际的改造过程中，经常会出下改造的过程较为麻烦，对于数据的处理和存储过于粗糙，因此会降低对既有自控系统的改造效率，并提高改造成本。

技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，本方案通过控制端发布指令，并通过人机交互端对实际改造的过程中遇到的问题进行人为处理，并同时借助实时监控端对控制区进行实时监控，并在遇到危险是借助数据传输机构发布警报，通过将数据采集终端将外部电脑编辑的改造程序收集，并将其上传至云存储端中进行存储，同时通过数据传输机构将数据传输至调试端中，调试端将多组不同的程序数据进行区分标记，同时云存储端将原始数据传送至调试端中，方便调试端在进行不同的调试时对原始数据进行调用。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，包括以下步骤：
9.s1、根据既有的自控系统分析并结合现有需要分析改造后的自控系统的需求；
10.s2、搭建改造自控系统所需要的分区，并对整套分区进行调试；
11.s3、在现场采集数据并将数据依次传输至数据传输器和调试区，并将调试后得到的指令传输至控制区。
12.进一步的，所述s2中分区包括现场区、数据传输区、调试区和控制区，所述现场区与数据传输区电性连接，所述数据传输区与调试区电性连接，所述调试区与控制区电性连接。
13.进一步的，所述控制区包括控制端，所述控制端外端电性连接有人机交互端，所述人机交互端外端电性连接有实时监控端，所述实时监控端外端电性连接有警报端，所述数据传输区包括数据采集终端，所述数据采集终端外端信号连接有云存储端，所述云存储端
外端信号连接有调试端，所述数据采集终端与调试端之间连接有数据传输机构，通过控制端发布指令，并通过人机交互端对实际改造的过程中遇到的问题进行人为处理，并同时借助实时监控端对控制区进行实时监控，并在遇到危险是借助数据传输机构发布警报，通过将数据采集终端将外部电脑编辑的改造程序收集，并将其上传至云存储端中进行存储，同时通过数据传输机构将数据传输至调试端中，调试端将多组不同的程序数据进行区分标记，同时云存储端将原始数据传送至调试端中，方便调试端在进行不同的调试时对原始数据进行调用。
14.进一步的，所述数据传输机构包括数据线，所述数据线外端设有多个均匀分布的外套环，所述数据线与外套环之间设有热变形机构，所述数据线底端设有冷却机构，所述数据线底端设有与外套环相连接的挤压变形机构，通过数据线在数据传输过程中产生的热量，可以促使热变形机构膨胀，并向下挤压数据线，使得数据线温度升高的部分向下弯曲，可以促使位置较高部分的冷却机构中的冷却液向数据线温度升高处移动，以此提高对局部位置数据线的降温效果。
15.进一步的，所述热变形机构包括两个上下对称的半球形气囊，两个所述半球形气囊之间连接有固定环，所述半球形气囊内嵌设有连接杆，位于上侧的所述连接杆与外套环相连接，位于下侧的所述连接杆底端固定连接有位于冷却机构外侧的接触环，两个所述连接杆相互靠近的一端均固定连接有绝磁半球，两个所述绝磁半球之间设有磁铁球，通过半球形气囊受热膨胀，可以促使半球形气囊将数据线向下挤压，借助连接杆可以有效的将数据线的热量传递至热变形机构内，借助半球形气囊的膨胀，可以促使绝磁半球相互分离，解除对磁铁球的磁屏蔽，并借助磁铁球对不锈钢牵引刺的吸引效果，可以提高冷却液的流动范围，从而提高对数据线温度过高处的散热效果。
16.进一步的，所述冷却机构包括与数据线相连接的橡胶膜，所述橡胶膜与数据线之间填充有冷却液，所述冷却液内设有多个均匀分布的不锈钢牵引刺，所述不锈钢牵引刺由400-不锈钢材料制成，通过设置橡胶膜和冷却液，可以对数据线进行降温。
17.进一步的，所述挤压变形机构包括形变球，所述形变球外端开凿有两个相互对称的透气孔，通过设置形变球，可以在数据线向下移动时，借助对挤压变形机构的挤压，促使挤压变形机构形变，从而将其内的空气通过透气孔向两侧挤出，借助产生的气流，可以提高对数据线的散热效果。
18.进一步的，所述绝磁半球由含镍量为85％的铁镍合金材料制成，通过使用铁镍合金材料制作绝磁半球，可以在绝磁半球将磁铁球封闭时对磁铁球进行磁屏蔽。
19.进一步的，所述连接杆由导热铝片材料制成，所述半球形气囊内填充有二氧化碳气体，通过使用导热铝片材料制作连接杆并在半球形气囊中填充二氧化碳气体，可以提高数据线的膨胀效率。
20.3.有益效果
21.相比于现有技术，本发明的优点在于：
22.(1)本方案通过控制端发布指令，并通过人机交互端对实际改造的过程中遇到的问题进行人为处理，并同时借助实时监控端对控制区进行实时监控，并在遇到危险是借助数据传输机构发布警报，通过将数据采集终端将外部电脑编辑的改造程序收集，并将其上传至云存储端中进行存储，同时通过数据传输机构将数据传输至调试端中，调试端将多组
不同的程序数据进行区分标记，同时云存储端将原始数据传送至调试端中，方便调试端在进行不同的调试时对原始数据进行调用。
23.(2)数据传输机构包括数据线，数据线外端设有多个均匀分布的外套环，数据线与外套环之间设有热变形机构，数据线底端设有冷却机构，数据线底端设有与外套环相连接的挤压变形机构，通过数据线在数据传输过程中产生的热量，可以促使热变形机构膨胀，并向下挤压数据线，使得数据线温度升高的部分向下弯曲，可以促使位置较高部分的冷却机构中的冷却液向数据线温度升高处移动，以此提高对局部位置数据线的降温效果。
24.(3)热变形机构包括两个上下对称的半球形气囊，两个半球形气囊之间连接有固定环，半球形气囊内嵌设有连接杆，位于上侧的连接杆与外套环相连接，位于下侧的连接杆底端固定连接有位于冷却机构外侧的接触环，两个连接杆相互靠近的一端均固定连接有绝磁半球，两个绝磁半球之间设有磁铁球，通过半球形气囊受热膨胀，可以促使半球形气囊将数据线向下挤压，借助连接杆可以有效的将数据线的热量传递至热变形机构内，借助半球形气囊的膨胀，可以促使绝磁半球相互分离，解除对磁铁球的磁屏蔽，并借助磁铁球对不锈钢牵引刺的吸引效果，可以提高冷却液的流动范围，从而提高对数据线温度过高处的散热效果。
附图说明
25.图1为本发明的整体的模块图；
26.图2为本发明的控制区部分的模块图；
27.图3为本发明的调试区和数据传输区部分的模块图图；
28.图4为本发明的数据传输机构部分的模块图；
29.图5为本发明的热变形机构部分的模块图；
30.图6为本发明的冷却机构部分的剖面图；
31.图7为本发明的挤压变形机构部分的剖面图。
32.图中标号说明：
33.1控制端、2人机交互端、3实时监控端、4警报端、5数据采集终端、6云存储端、7调试端、8数据传输机构、801数据线、802外套环、803热变形机构、8031半球形气囊、8032固定环、8033连接杆、8034接触环、8035绝磁半球、8036磁铁球、804冷却机构、8041橡胶膜、8042冷却液、8043不锈钢牵引刺、805挤压变形机构、8051形变球、8052透气孔。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解
为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1：
38.基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，包括以下步骤：
39.s1、根据既有的自控系统分析并结合现有需要分析改造后的自控系统的需求；
40.s2、搭建改造自控系统所需要的分区，并对整套分区进行调试；
41.s3、在现场采集数据并将数据依次传输至数据传输器和调试区，并将调试后得到的指令传输至控制区。
42.请参阅图1，s2中分区包括现场区、数据传输区、调试区和控制区，现场区与数据传输区电性连接，数据传输区与调试区电性连接，调试区与控制区电性连接。
43.请参阅图2-3，控制区包括控制端1，控制端1外端电性连接有人机交互端2，人机交互端2外端电性连接有实时监控端3，实时监控端3外端电性连接有警报端4，数据传输区包括数据采集终端5，数据采集终端5外端信号连接有云存储端6，云存储端6外端信号连接有调试端7，数据采集终端5与调试端7之间连接有数据传输机构8，通过控制端1发布指令，并通过人机交互端2对实际改造的过程中遇到的问题进行人为处理，并同时借助实时监控端3对控制区进行实时监控，并在遇到危险是借助数据传输机构8发布警报，通过将数据采集终端5将外部电脑编辑的改造程序收集，并将其上传至云存储端6中进行存储，同时通过数据传输机构8将数据传输至调试端7中，调试端7将多组不同的程序数据进行区分标记，同时云存储端6将原始数据传送至调试端7中，方便调试端7在进行不同的调试时对原始数据进行调用。
44.请参阅图4，数据传输机构8包括数据线801，数据线801外端设有多个均匀分布的外套环802，数据线801与外套环802之间设有热变形机构803，数据线801底端设有冷却机构804，数据线801底端设有与外套环802相连接的挤压变形机构805，通过数据线801在数据传输过程中产生的热量，可以促使热变形机构803膨胀，并向下挤压数据线801，使得数据线801温度升高的部分向下弯曲，可以促使位置较高部分的冷却机构804中的冷却液8042向数据线801温度升高处移动，以此提高对局部位置数据线801的降温效果。
45.请参阅图5，热变形机构803包括两个上下对称的半球形气囊8031，两个半球形气囊8031之间连接有固定环8032，半球形气囊8031内嵌设有连接杆8033，位于上侧的连接杆8033与外套环802相连接，位于下侧的连接杆8033底端固定连接有位于冷却机构804外侧的接触环8034，两个连接杆8033相互靠近的一端均固定连接有绝磁半球8035，两个绝磁半球8035之间设有磁铁球8036，通过半球形气囊8031受热膨胀，可以促使半球形气囊8031将数据线801向下挤压，借助连接杆8033可以有效的将数据线801的热量传递至热变形机构803内，借助半球形气囊8031的膨胀，可以促使绝磁半球8035相互分离，解除对磁铁球8036的磁屏蔽，并借助磁铁球8036对不锈钢牵引刺8043的吸引效果，可以提高冷却液8042的流动范围，从而提高对数据线801温度过高处的散热效果。
46.请参阅图6，冷却机构804包括与数据线801相连接的橡胶膜8041，橡胶膜8041与数据线801之间填充有冷却液8042，冷却液8042内设有多个均匀分布的不锈钢牵引刺8043，不锈钢牵引刺8043由400-不锈钢材料制成，通过设置橡胶膜8041和冷却液8042，可以对数据线801进行降温。
47.请参阅图7，挤压变形机构805包括形变球8051，形变球8051外端开凿有两个相互对称的透气孔8052，通过设置形变球8051，可以在数据线801向下移动时，借助对挤压变形机构805的挤压，促使挤压变形机构805形变，从而将其内的空气通过透气孔8052向两侧挤出，借助产生的气流，可以提高对数据线801的散热效果。
48.请参阅图4-5，绝磁半球8035由含镍量为85％的铁镍合金材料制成，通过使用铁镍合金材料制作绝磁半球8035，可以在绝磁半球8035将磁铁球8036封闭时对磁铁球8036进行磁屏蔽，连接杆8033由导热铝片材料制成，半球形气囊8031内填充有二氧化碳气体，通过使用导热铝片材料制作连接杆8033并在半球形气囊8031中填充二氧化碳气体，可以提高数据线801的膨胀效率。
49.以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、根据既有的自控系统分析并结合现有需要分析改造后的自控系统的需求；s2、搭建改造自控系统所需要的分区，并对整套分区进行调试；s3、在现场采集数据并将数据依次传输至数据传输器和调试区，并将调试后得到的指令传输至控制区。2.根据权利要求1所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述s2中分区包括现场区、数据传输区、调试区和控制区，所述现场区与数据传输区电性连接，所述数据传输区与调试区电性连接，所述调试区与控制区电性连接。3.根据权利要求2所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述控制区包括控制端(1)，所述控制端(1)外端电性连接有人机交互端(2)，所述人机交互端(2)外端电性连接有实时监控端(3)，所述实时监控端(3)外端电性连接有警报端(4)。4.根据权利要求2所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述数据传输区包括数据采集终端(5)，所述数据采集终端(5)外端信号连接有云存储端(6)，所述云存储端(6)外端信号连接有调试端(7)，所述数据采集终端(5)与调试端(7)之间连接有数据传输机构(8)。5.根据权利要求4所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述数据传输机构(8)包括数据线(801)，所述数据线(801)外端设有多个均匀分布的外套环(802)，所述数据线(801)与外套环(802)之间设有热变形机构(803)，所述数据线(801)底端设有冷却机构(804)，所述数据线(801)底端设有与外套环(802)相连接的挤压变形机构(805)。6.根据权利要求5述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述热变形机构(803)包括两个上下对称的半球形气囊(8031)，两个所述半球形气囊(8031)之间连接有固定环(8032)，所述半球形气囊(8031)内嵌设有连接杆(8033)，位于上侧的所述连接杆(8033)与外套环(802)相连接，位于下侧的所述连接杆(8033)底端固定连接有位于冷却机构(804)外侧的接触环(8034)，两个所述连接杆(8033)相互靠近的一端均固定连接有绝磁半球(8035)，两个所述绝磁半球(8035)之间设有磁铁球(8036)。7.根据权利要求5所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述冷却机构(804)包括与数据线(801)相连接的橡胶膜(8041)，所述橡胶膜(8041)与数据线(801)之间填充有冷却液(8042)，所述冷却液(8042)内设有多个均匀分布的不锈钢牵引刺(8043)，所述不锈钢牵引刺(8043)由400-不锈钢材料制成，。8.根据权利要求5所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述挤压变形机构(805)包括形变球(8051)，所述形变球(8051)外端开凿有两个相互对称的透气孔(8052)。9.根据权利要求6所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述绝磁半球(8035)由含镍量为85％的铁镍合金材料制成。10.根据权利要求6所述的基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，其特征在于：所述连接杆(8033)由导热铝片材料制成，所述半球形气囊(8031)内填充有二氧化碳气体。

技术总结

本发明公开了基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，属于控制系统改造领域，基于计算网关实现高效低成本自控系统的方法，本方案通过控制端发布指令，并通过人机交互端对实际改造的过程中遇到的问题进行人为处理，并同时借助实时监控端对控制区进行实时监控，并在遇到危险是借助数据传输机构发布警报，通过将数据采集终端将外部电脑编辑的改造程序收集，并将其上传至云存储端中进行存储，同时通过数据传输机构将数据传输至调试端中，调试端将多组不同的程序数据进行区分标记，同时云存储端将原始数据传送至调试端中，方便调试端在进行不同的调试时对原始数据进行调用。进行不同的调试时对原始数据进行调用。