【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边缘控制器，特别涉及用于高速公路的工业边缘控制器及验证方法。
技术介绍
1、当前，高速公路隧道内的机电设备种类众多，存在高并发任务的特点，通过传统的plc架构实现对单一设备的控制。然而，plc受限于专有连接、专用软件和许可成本，对高级网络和安全功能的支持较弱，且缺乏对以it为中心的编程语言和协议(如https和mqtt)的支持，编程维护相对繁琐。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种用于高速公路的工业边缘控制器。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、用于高速公路的工业边缘控制器，所述用于高速公路的工业边缘控制器包括：
4、固件层，作为iec的南向接口，在硬件方面，该层为高速公路隧道工业边缘端的作业设备或其它边缘节点提供底层驱动与网络设施，包括i/o接口、以太网口以及总线接口；在软件方面，对釆集数据进行预处理操作，支持多种协议解析与通信，并提供与硬件无关的虚拟化平台；
5、中间层，该层为应用功能，用于为自定义库模块化开发提供运行时开发环境，并提供算法功能库以供开发人员使用；所述中间层用于完成不同应用进程之间的实时互通；
6、应用层，作为iec的北向接口，该层用于为应用提供开放式开发环境，包括支持符合iec61131标准的plc虚拟化编程或高级程序语言编程环境，并支持跨平台模块化开发；该层还用于与云端互通，完成高速公路隧道工业控制应用部署与网络传输服务。
<...【技术保护点】
1.用于高速公路的工业边缘控制器，其特征在于，所述用于高速公路的工业边缘控制器包括：
2.根据权利要求1所述的工业边缘控制器，其特征在于，在所述固件层，在进行本地作业时，通过以太网口实现与其它高速公路隧道中IEC互联互通，实现高速公路隧道中IEC之间的信息交互、资源共享。
3.根据权利要求1所述的工业边缘控制器，其特征在于，在所述应用层，通过光纤或无线接入的外部网络方式，接收来自外部系统或调度设备的业务订单和编排计划，从而完成本地作业执行与任务周期管理。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的工业边缘控制器的验证方法，所述验证方法为：
5.根据权利要求4所述的验证方法，其特征在于，在所述机器人平台中，部署双目相机与六自由度机械臂，并通过制作工件模具代替高速公路隧道工业物料，用于IEC模型的中间层与应用层的关键技术验证，包括图像处理算法、IPC通信以及任务部署应用；
6.根据权利要求4所述的验证方法，其特征在于，在固件层的功能验证中，包括通信总线功能、边缘预处理功能；
7.根据权利要求6所述的验证方法，其特征在于
8.根据权利要求5所述的验证方法，其特征在于，在所述边缘预处理功能实现中，通过部署多台台高速公路隧道工业插入式温度传感器以及安全开关按钮，将其作为输入条件，并结合I/O转换规则与异常数据过滤方法完成边缘数据预处理功能。
9.根据权利要求5所述的验证方法，其特征在于，在所述边缘功能实现中，在机器人平台上结合OpenCV计算机视觉库进行高速公路隧道工业图像处理算法研究，给出了感知算法库模块化开发的设计，基于进程间通信方式为视觉与控制进程完成了数据共享功能。
10.根据权利要求4所述的验证方法，其特征在于，在建立CODESYS环境的基础之上，釆用Visual Studio与Qt Creator平台结合高级程序语言进行高速公路隧道工业图像处理、IPC通信以及HMI的实现，利用MATLAB开发平台进行集群资源分配方法仿真与结果展示，软件平台与运行环境整体部署架构。
...【技术特征摘要】
1.用于高速公路的工业边缘控制器，其特征在于，所述用于高速公路的工业边缘控制器包括：
2.根据权利要求1所述的工业边缘控制器，其特征在于，在所述固件层，在进行本地作业时，通过以太网口实现与其它高速公路隧道中iec互联互通，实现高速公路隧道中iec之间的信息交互、资源共享。
3.根据权利要求1所述的工业边缘控制器，其特征在于，在所述应用层，通过光纤或无线接入的外部网络方式，接收来自外部系统或调度设备的业务订单和编排计划，从而完成本地作业执行与任务周期管理。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的工业边缘控制器的验证方法，所述验证方法为：
5.根据权利要求4所述的验证方法，其特征在于，在所述机器人平台中，部署双目相机与六自由度机械臂，并通过制作工件模具代替高速公路隧道工业物料，用于iec模型的中间层与应用层的关键技术验证，包括图像处理算法、ipc通信以及任务部署应用；
6.根据权利要求4所述的验证方法，其特征在于，在固件层的功能验证中，包括通信总线功能、边缘预处理功能；
7.根据权利要求6所述的验证方法，其特征在于，在所述通信总线功能实现中，总线协议包括modbus/tcp、modbus/rtu、ethercat、profinet以及ethemet/ip协议，...
【专利技术属性】
技术研发人员：琚冬祥，余牧，傅红阳，陈勇，吴小刚，王铵，郑雄宾，孙建军，蔡进，斯倩，张毅，卢毅，刘旭生，陈艳，
申请(专利权)人：浙江交投高速公路运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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