远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质技术方案

本发明专利技术公开了远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质，涉及工控机数据处理技术领域，通过预先收集工控机任务信息、控制设备信息以及工控机处理资源信息；基于工控机任务信息和以及控制设备信息，收集任务处理历史数据，若判断需要重新计算数据丢弃率，基于任务处理历史数据，获得每个处理任务的设备控制率；基于设备控制率和工控机处理资源信息，使用Actor

【技术实现步骤摘要】
远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质


[0001]本专利技术属于工控机数据处理
，具体是远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质。

技术介绍

[0002]远程IO模块（Remote I/O Module）是一种用于实现分布式输入输出控制的设备。它允许用户将输入输出信号连接到远离主控制设备的位置，并通过网络或通信接口将这些信号传输给主控制设备进行处理和控制。
[0003]远程IO模块通常包括输入模块和输出模块。输入模块负责接收外部信号，如开关、传感器或其他设备的状态变化，将这些信号转换为数字或模拟信号，并通过网络传输给主控制设备。输出模块接收主控制设备发送的控制指令，并将其转换为相应的输出信号，如继电器、执行器或其他外部设备的控制信号。
[0004]远程IO模块常被用于各种传感器与工控机连接，由工控机实时收集传感器的数据，并对传感器数据进行监测和处理；然而在实际使用过程中，大部分的传感器实时发送的数据是波动较小的，即大部分时间传感器产生的数据是无用数据，但工控机依然需要对实时数据进行处理，从而大量的浪费了计算资源；但同样存在部分传感器的数据是需要进行实时处理的；而目前，工控机还并没有对无用数据和有用数据进行区分处理的方法，从而导致工控机的利用效率较低；
[0005]为此，本专利技术提出远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出远程IO模块的通信数据处理方法、系统、服务器及介质，降低对无用数据的处理比例，提高对检测传感器的数据处理的利用率。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出远程IO模块的通信数据处理方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：收集工控机任务信息、控制设备信息以及工控机处理资源信息；基于工控机任务信息和以及控制设备信息，收集任务处理历史数据；
[0009]步骤二：实时判断是否需要重新计算数据丢弃率，若需要重新计算数据丢弃率，转至步骤三；
[0010]步骤三：基于任务处理历史数据，获得每个处理任务的设备控制率；基于设备控制率和工控机处理资源信息，使用Actor
‑
Critic模型中的Actor模型决策出每个处理任务对应监测传感器的通信数据的数据丢弃率，基于数据丢弃率对对监测传感器发送的数据进行选择性丢弃，并对Actor
‑
Critic模型进行训练；
[0011]步骤四：循环执行步骤二至步骤三；
[0012]其中，所述工控机任务信息包括工控机中装载的每个处理任务的任务信息；
[0013]所述任务信息包括任务编号、处理任务对应的监测传感器集合、处理任务对应的控制设备集合、任务计算复杂度以及任务空间复杂度；
[0014]其中，所述任务编号为每个处理任务在载入工控机处理后台时，由工控机处理后台自动生成的唯一编码；
[0015]所述处理任务对应的监测传感器集合为每个处理任务需要处理的传感器数据所对应的监测传感器的编号集合；
[0016]所述处理任务对应的控制设备集合为在特定条件下，接收由处理任务发送的控制指令的控制设备集合；所述特定条件为处理任务在处理监测传感器的通信数据的过程中，达到的程序代码所预设的条件；
[0017]其中，所述任务计算复杂度为每个处理任务需要的实时计算算力；
[0018]所述实时计算算力为处理任务处理监测传感器集合中每个监测传感器实时发送的通信数据所需要的实时的总计算算力；所述计算算力为单位时间内需要的运算量；
[0019]所述任务空间复杂度为每个处理任务需要的实时内存空间；
[0020]所述实时内存空间为处理任务对应的监测传感器集合所有监测传感器实时发送的通信数据所需要的实时的总内存空间；
[0021]将处理任务的编号标记为i，将第i个处理任务对应的监测传感器集合标记为Ji，监测传感器集合Ji中每个元素为一个监测传感器的传感器编号，将监测传感器集合Ji中元素的编号标记为ji，其中，ji=1,2,3，
…
|Ji|；将第ji个监测传感器对应的传感器编号标记为cji，将监测传感器cji实时向工控机发送的通信数据的数据量标记为Ncji；
[0022]将处理任务i的计算复杂度标记为fi，其中计算复杂度fi通过算力函数Fi(Nc1，Nc2，
…
Nc|Ji|)计算获得；将处理任务i的空间复杂度标记为空间函数mi，其中空间复杂度mi通过空间函数Mi(Nc1，Nc2，
…
Nc|Ji|)计算获得；
[0023]所述控制设备信息包括每台控制设备的设备编号；
[0024]所述设备编号为预先为每台控制设备设置的唯一编号；
[0025]所述控制设备对应的处理任务编号集合为具有远程发送控制指令至该控制设备的处理任务的编号集合；
[0026]将设备编号标记为k，将第i个处理任务对应的控制设备集合标记为Ik；将控制设备集合Ik中的控制设备的设备编号标记为ik；
[0027]其中，所述工控机处理资源信息包括工控机的最大算力以及最大内存空间；
[0028]将工控机的最大算力标记为C，将最大内存空间标记为P；
[0029]收集任务处理历史数据的方式为：
[0030]预设参考时长，收集在当前时刻之前的参考时长内，每台监测传感器实时发送的通信数据量，以及每台控制设备接收到操作指令的时间和对应的发送操作指令的处理任务；
[0031]实时判断是否需要重新计算数据丢弃率的方式为：
[0032]对于第i个处理任务，设置数据丢弃率Di；数据丢弃率初始值均设置为0；
[0033]计算工控机的实时处理总算力Cs；所述实时处理总算力Cs的计算公式为：；其中，fis为第i个处理任务经过数据丢弃后的计算复杂度，具体的，fis通过算力函数计算获得；
[0034]计算工控机的实时处理总空间Ps；所述实时处理总算力Ps的计算公式为：；其中，mis为第i个处理任务经过数据丢弃后的空间复杂度，具体的，mis通过空间函数计算获得；
[0035]计算资源占用权重Qs，所述资源占用权重Qs的计算公式为；其中，b1和b2为预设的比例系数；
[0036]预设的资源占用上限值为Qu以及资源占用下限值为Qd；当Qs>Qu或Qs<Qd时，则判断为需要重新计算数据丢弃率；当QdQsQu时，则判断为不需要重新计算数据丢弃率；
[0037]获得每个处理任务的设备控制率的方式为：
[0038]将第i个处理任务对应的控制设备集合标记为Ik；将控制设备集合Ik中的控制设备的设备编号标记为ik；
[0039]将参考时长标记为T；将参考时长T内，第i个处理任务向第ik台控制设备发送控制指令的次数标记为Zik；
[0040]则第i个处理任务的设备控制率Gi的计算公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.远程IO模块的通信数据处理方法，用于工控机处理后台，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：收集工控机任务信息、控制设备信息以及工控机处理资源信息；基于工控机任务信息和以及控制设备信息，收集任务处理历史数据；步骤二：实时判断是否需要重新计算数据丢弃率，若需要重新计算数据丢弃率，转至步骤三；若不需要重新计算数据丢弃率，重复执行步骤二；步骤三：基于任务处理历史数据，获得每个处理任务的设备控制率；基于设备控制率和工控机处理资源信息，使用Actor
‑
Critic模型中的Actor模型决策出每个处理任务对应监测传感器的通信数据的数据丢弃率，基于数据丢弃率对对监测传感器发送的数据进行选择性丢弃，并对Actor
‑
Critic模型进行训练；步骤四：循环执行步骤二至步骤三。2.根据权利要求1所述的远程IO模块的通信数据处理方法，用于工控机处理后台，其特征在于，所述工控机任务信息包括工控机中装载的每个处理任务的任务信息；所述任务信息包括任务编号、处理任务对应的监测传感器集合、处理任务对应的控制设备集合、任务计算复杂度以及任务空间复杂度；所述任务编号为每个处理任务在载入工控机处理后台时，由工控机处理后台自动生成的唯一编码；所述处理任务对应的监测传感器集合为每个处理任务需要处理的传感器数据所对应的监测传感器的编号集合；所述处理任务对应的控制设备集合为在特定条件下，接收由处理任务发送的控制指令的控制设备集合；所述特定条件为处理任务在处理监测传感器的通信数据的过程中，达到的程序代码所预设的条件；其中，所述任务计算复杂度为每个处理任务需要的实时计算算力；所述任务空间复杂度为每个处理任务需要的实时内存空间。3.根据权利要求2所述的远程IO模块的通信数据处理方法，其特征在于，所述实时计算算力为处理任务处理监测传感器集合中每个监测传感器实时发送的通信数据所需要的实时的总计算算力；所述计算算力为单位时间内需要的运算量；所述实时内存空间为处理任务对应的监测传感器集合所有监测传感器实时发送的通信数据所需要的实时的总内存空间。4.根据权利要求3所述的远程IO模块的通信数据处理方法，其特征在于，所述控制设备信息包括每台控制设备的设备编号；所述设备编号为预先为每台控制设备设置的唯一编号；所述控制设备对应的处理任务编号集合为具有远程发送控制指令至该控制设备的处理任务的编号集合。5.根据权利要求4所述的远程IO模块的通信数据处理方法，其特征在于，所述工控机处理资源信息包括工控机的最大算力以及最大内存空间。6.根据权利要求5所述的远程IO模块的通信数据处理方法，其特征在于，收集任务处理历史数据的方式为：预设参考时长，收集在当前时刻之前的参考时长内每台监测传感器实时发送的通信数
据量，以及每台控制设备接收到操作指令的时间和对应的发送操作指令的处理任务。7.根据权利要求6所述的远程IO模块的通信数据处理方法，其特征在于，实时判断是否需要重新计算数据丢弃率的方式为：将处理任务的编号标记为i，将处理任务i的计算复杂度标记为fi，其中计算复杂度fi通过算力函数Fi(Nc1，Nc2，
…
Nc|Ji|)计算获得；将处理任务i的空间复杂度标记为空间函数mi，其中空间复杂度mi通过空间函数Mi(Nc1，Nc2，
…
Nc|Ji|)计算获得；将处理任务的编号标记为i，将第i个处理任务对应的监测传感器集合标记为Ji，监测传感器集合Ji中每个元素为一个监测传感器的传感器编号，将监测传感器集合Ji中元素的编号标记为ji，其中，ji=1,2,3，
…
|Ji|；将第ji个监测传感器对应的传感器编号标记为cji，将监测传感器cji实时向工控机发送的通信数据的数据量标记为Ncji；对于第i个处理任务，设置数据丢弃率Di；数据丢弃率初始值均设置为0；将工控机的最大算力标记为C，将最大内存空间标记为P；计算工控机的实时处理总算力Cs；所述实时处理总算力Cs的计算公式为：；其中，fis为第i个处理任务经过数据丢弃后的计算复杂度，具体的，fis通过算力函数计算获得；计算工控机的实时处理总...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，
申请(专利权)人：南京德克威尔自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：