本發明涉及數據通信,尤其涉及一種銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法及控制器。
背景技術:
1、銅液補氣干燥處理系統是銅冶金生產中的核心工藝裝備,用于在銅液精煉、鑄造過程中精確控制氣體注入,以優化材料性能。銅液補氣干燥處理系統中,因溫度、流量傳感器等設備與氣體閥門控制器等多協議設備共存,導致控制指令在轉換過程中發生語義失真,工作中具體表現為:銅液所處的高溫生產環境下多種協議轉換延遲和誤碼率較高,致使銅液含氧量控制參數精度降低。
技術實現思路
1、本發明提供了一種銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法及控制器,可有效解決背景技術中的問題。
2、為了達到上述目的,本發明所采用的技術方案是:
3、銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,包括:
4、為每個自不同類型設備進入網關設備的數據包添加時標,所述時標標注數據包的原始生成時間;
5、記錄最近設定次數內不同類型設備經網關設備協議轉換后,向閥門控制器傳輸跨協議指令的端到端傳輸延遲時間;
6、根據所述端到端傳輸延遲時間及網關設備所處環境溫度,采用智能算法計算閥門控制指令的目標生效時間偏移量,所述目標生效時間偏移量用于補償協議轉換導致的指令延遲;
7、其中,在協議轉換完成后,對發送至閥門控制器的數據包進行重要性分級,針對確定的高重要性數據包添加前向糾錯校驗信息,以及,實時監測網關設備所處環境溫度,根據溫度動態調整協議轉換后數據流的切片大小。
8、進一步地,所述智能算法為基于時間序列預測的lstm神經網絡,輸入包括歷史端到端傳輸延遲時間序列、當前網關設備所處環境溫度、設備類型編碼,輸出為所述目標生效時間偏移量。
9、進一步地,所述設定次數的確定包括:
10、當網關設備所處環境溫度<85℃時,設定次數為50~70次;
11、當85℃≤網關設備所處環境溫度<125℃時,設定次數為100~120次;
12、當網關設備所處環境溫度≥125℃時,設定次數為150~170次;
13、其中,網關設備所處環境溫度讀取自閥門控制器散熱區域溫度傳感器。
14、進一步地,所述重要性分級包括:
15、實時獲取銅液溫度梯度及固液界面推進速率;
16、若數據包包含以下指令,則標記為高重要性:銅液處于共晶點溫度±10℃區間的氣體流量指令、固液界面速率突變超過5mm/s時的閥門開度校正指令;
17、其他數據包標記為普通。
18、進一步地,所述重要性分級包括:
19、在銅液鑄模外表面部署聲發射傳感器,實時捕獲銅液空穴潰滅產生的寬頻聲波信號;
20、提取聲波信號在特征頻段的能量積分值及信號主峰頻率;
21、當能量積分值大于第一設定閾值,且主峰頻率大于第二設定閾值時,將當前傳輸的數據包標記為高重要性;
22、其他數據包標記為普通。
23、進一步地,所述前向糾錯校驗信息采用reed-solomon(255,223)編碼;
24、針對高重要性的數據包,通過所述編碼在單數據包內糾正不超過16字節的隨機錯誤或32字節的突發錯誤。
25、進一步地,根據溫度動態調整協議轉換后數據流的切片大小,包括:
26、計算最近n次端到端傳輸延遲時間的變化速率,n≥10;
27、根據所述變化速率所在區間選擇切片基準尺寸;
28、按網關設備所處環境溫度對所述基準尺寸進行線性補償,得到最終切片尺寸l,且l≥32字節。
29、進一步地,還包括:
30、周期性校準溫度傳感器與閥門控制器的時鐘偏差,校準周期隨網關設備所處環境溫度升高而縮短。
31、進一步地,所述校準周期為:
32、當網關設備所處環境溫度≥85℃時,校準周期為1~5秒;
33、當網關設備所處環境溫度<85℃時,校準周期為30~100秒;
34、其中,網關設備所處環境溫度讀取自閥門控制器散熱區域溫度傳感器。
35、銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制器,包括:
36、時標生成模塊,配置為為每個進入網關設備的數據包嵌入時標,所述時標標注數據包的原始生成時間;
37、傳輸延遲監測單元,用于持續記錄最近設定次數內不同類型設備經協議轉換后,向閥門控制器傳輸跨協議指令的端到端傳輸延遲時間;
38、智能補償處理器,連接環境溫度傳感器,配置為接收所述端到端傳輸延遲時間及網關設備所處環境溫度,并采用智能算法計算閥門控制指令的目標生效時間偏移量,所述目標生效時間偏移量用于補償協議轉換導致的指令延遲;
39、數據流優化引擎,包括:
40、重要性分級單元,對協議轉換后的數據包進行實時重要性評估,針對高重要性數據包添加前向糾錯校驗碼;以及,動態切片單元,根據網關設備所處環境溫度實時調整數據流的切片大小。
41、通過本發明的技術方案,可實現以下技術效果:
42、本發明中,通過為數據包標記原始生成時間,建立了指令時序基準,可為后續步驟提供時間基準,通過記錄端到端傳輸延遲時間可動態捕獲跨協議轉換的端到端延遲規律,融合環境溫度與延遲數據,智能生成目標生效時間偏移量作為指令補償量,讓閥門能在正確的時間點收到指令,抵消網絡傳輸造成的延誤,保證動作時機準確,可解決銅液所處的高溫生產環境下多種協議轉換延遲的問題。另外,通過重要性分級添加前向糾錯,可對高重要性數據包注入容錯能力,閥門收到輕微損壞的數據時能自行修復;根據環境溫度自適應優化數據包尺寸,也可進一步保證數據被準確送達,從而使銅液含氧量控制參數精度提升。
1.銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述智能算法為基于時間序列預測的lstm神經網絡,輸入包括歷史端到端傳輸延遲時間序列、當前網關設備所處環境溫度、設備類型編碼,輸出為所述目標生效時間偏移量。
3.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述設定次數的確定包括:
4.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述重要性分級包括:
5.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述重要性分級包括:
6.根據權利要求4或5所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述前向糾錯校驗信息采用reed-solomon(255,223)編碼;
7.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,根據溫度動態調整協議轉換后數據流的切片大小,包括:
8.根據權利要求1所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,還包括:
9.根據權利要求8所述的銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制方法,其特征在于,所述校準周期為:
10.銅液補氣干燥處理系統的多協議轉換控制器,其特征在于,包括: