一种基于知识图谱与OPCUA协议的运维故障监控系统建模方法技术方案

本发明专利技术涉及了一种基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法。首先总结运维领域的知识和以往的处理规律，提取车间以往的运维故障事件知识，整理生产中的故障数据，建立相应的知识库，构建车间运维故障实体与关系的概念模型；然后获取运维故障模型数据源，搭建数据层，进而自底向上完善本体、实体、关系、属性，构建知识图谱；进一步基于OPC UA协议将信息模型抽象至软件系统中，实现运维故障信息模型实例化。整个步骤简明清晰，可以适用于各种离散制造业生产系统中，解决运维调度中的故障处理问题，可以同时表达运维故障监控全部内容，且不影响后续生产，在运维领域具有很大的应用价值。的应用价值。的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法


[0001]本专利技术涉及离散制造业运维故障建模领域，具体涉及一种基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法。

技术介绍

[0002]传统离散制造车间存在生产装备系统异构、生产产线相对封闭、生产过程数据碎片化等问题，这使得信息交互尤为不便，形成信息孤岛，同时也形成了上层应用系统与数控装备交互的瓶颈。此外，生产线数据采集效率低、结构不完善、格式不统一，当设备运行发生故障难以及时处理，这会对生产过程及经济效益产生重大影响。
[0003]过去的知识图谱建模仅仅提供表示简单数据能力,而OPC UA支持相应机制来暴露复杂数据语义。OPC UA协议没有统一的设备模型定义，且模型定义没有针对具体对象进行标准化规范，而知识图谱恰好能弥补这一方面的不足。以往在基于知识图谱的运维故障监控系统建模过程中，往往难以实现有效的数据采样监控，难以与OPC UA协议结合。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1：从工业检修文档中提取车间以往的运维故障事件知识，基于OPC UA协议提供的一致、完整的地址空间模型和服务模型，参照OPC UA协议对DA、对象类型、引用类型、复杂数据、命令的集成，确定从属性元素到属性、属性集、组件集再到生产装备的建模范围；步骤2：结合车间实际需求，提取产线设备本体对象信息，通过七步法构建车间运维故障实体与关系的概念模型，在确定了建模领域范畴的基础上，以人工参与的形式列出产线重要术语构造字典，并对概念进行梳理、定义类的属性及分层；步骤3：获取运维故障模型数据源，提取故障具体实例信息，明确不同类型故障的定义及说明，搭建数据层；步骤4：在概念模型与数据层的基础之上，自底向上完善本体、实体、关系、属性，构建知识图谱；步骤5：参照OPC UA协议规范，基于XML类图建模将信息模型抽象至软件系统中，实现运维故障信息模型实例化；步骤6：确定生产线设备故障主参数，然后基于以往的处理故障规律和运维知识确定处理顺序，进一步基于实例信息从数据库中确定故障设备，得到处理顺序方案，完成对优先处理故障的选择。2.根据权利要求1所述的基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法，其特征在于：所述步骤1中确定建模范围，包含系统集、数据采样集、组件集、属性集、关系集；系统集、组件集、属性集与关系集共同阐明了模型的模式层；数据采样集明确了数据的采样设备渠道及更新频率。3.根据权利要求1所述的基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法，其特征在于：所述步骤2中结合车间实际需求，提取产线设备本体对象信息，构建车间运维故障实体与关系的概念模型，详细实现步骤如下：1)查阅行业规范及相关故障报告与维修记录，确定离散制造车间生产线生产流程，确定产线各系统概念、模式与设备属性；2)采用自底向上的形式建立概念模型，明确产线系统及设备的实体、概念、属性、关系、特征，确保模型的规范化描述与形式化表达，完成知识图谱的底层基础。4.根据权利要求1所述的基于知识图谱与OPC UA协议的运维故障监控系统建模方法，其特征在于：所述步骤3中获取运维故障模型数据源，提取故障具体实例信息，明确不同类型故障的定义及说明，搭建数据层，其实施步骤如下：1)针对结构化数据，以往生产过程中产生的关系型数据库在上述已搭建的模式层基础之上，直接用于知识图谱表达；2)针对非结构化数据，以故障原因、故障类型与需求分析为出发点，以产线设备采样用例表、采样用例图作为数据源，进一步通过行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，蒋郁嫣，包一涵，彭浩，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：