徐 東，許永正，侍守創(chuàng)

（1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心（上海）有限公司，上海 200120；2.江蘇杰瑞信息科技有限公司，江蘇連云港 222000）

一個(gè)DLL 信息文件中往往包含著多個(gè)已被編譯的數(shù)據(jù)鏈接，且這些鏈接節(jié)點(diǎn)可同時(shí)匹配多個(gè)運(yùn)行進(jìn)程和與之相關(guān)的存儲(chǔ)型應(yīng)用函數(shù)[1]，因此，特定情況下，DLL 信息文件還具備一定強(qiáng)度的資源與數(shù)據(jù)共享能力，可在感應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)中進(jìn)行信息訪問的同時(shí)，控制動(dòng)態(tài)鏈接程序的傳輸距離，從而較好地維系數(shù)據(jù)信息與鏈接庫(kù)主機(jī)間的應(yīng)用與互補(bǔ)關(guān)系。

在工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中，為較好地解決因網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞行為而造成的電量過度利用問題，文獻(xiàn)[2]通過冗余數(shù)據(jù)備份的方式，確定工業(yè)設(shè)備的現(xiàn)有損壞率情況，再借助安全磁盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息文件的定向清除；文獻(xiàn)[3]用于測(cè)量障礙物信息的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中是否存在無效、冗余等數(shù)據(jù)。

然而，上述系統(tǒng)的實(shí)際執(zhí)行能力有限，并不能完全滿足工業(yè)智能平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用需求。因此，引入動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)方法，并在工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的作用下，設(shè)計(jì)一種新型的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)集合標(biāo)定處理的方式，得到準(zhǔn)確的聚類參數(shù)計(jì)算結(jié)果，再聯(lián)合動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)執(zhí)行性規(guī)劃能力的穩(wěn)定提升。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的硬件執(zhí)行環(huán)境由工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)、預(yù)測(cè)電路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊三部分共同組成，具體設(shè)計(jì)方法如下。

1.1 工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)

工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)作為工業(yè)智能應(yīng)用體系的核心組成框架，包含光伏組件、發(fā)電機(jī)、逆變器、控制器、變流器等多個(gè)部分，工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)示意圖如圖1 所示。

圖1 工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)示意圖

圖1 中，該平臺(tái)可在維護(hù)工業(yè)化網(wǎng)絡(luò)用電平衡的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸電流及傳輸電壓的定向化處理。光伏組件、風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)同屬于工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)的頂層發(fā)電裝置，可為下級(jí)耗電元件提供可直接應(yīng)用的傳輸電流，并可借助逆變器、控制器等電力設(shè)備結(jié)構(gòu)體，將未完全消耗的電量傳輸至底層蓄電池結(jié)構(gòu)之中，并在其中進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)[4]。逆變器、控制器、變流器等元件同屬于工業(yè)化用電設(shè)備，能夠?qū)Χㄏ騻鬏旊娮舆M(jìn)行消耗，并可將電量消耗信息反饋回核心工業(yè)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)主機(jī)中。

1.2 預(yù)測(cè)電路

預(yù)測(cè)電路可為工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)提供設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)所需的傳輸應(yīng)用電量，其包含3 條電子傳輸通路（L1、L2、L3），可在多個(gè)R 級(jí)電阻設(shè)備的作用下，將高壓交流電子轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟娮?，并借助LOAD、KM 兩類電感應(yīng)用元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。通常情況下，系統(tǒng)預(yù)測(cè)電路允許R 級(jí)電阻設(shè)備同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)不同的電阻數(shù)值，由于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)設(shè)備的存在，電阻設(shè)備的數(shù)值水平越高，電路結(jié)構(gòu)體對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性也就越強(qiáng)[5-6]。NC、NO 元件能夠?qū)﹄娮觽鬏斖分械膫鬏旊娏鬟M(jìn)行同步感應(yīng)，并可借助L 級(jí)電子傳輸通路將這些電量傳輸至下級(jí)工業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)體之中。

1.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊在工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中扮演著統(tǒng)籌底層數(shù)據(jù)信息的角色，由內(nèi)核元件、外接設(shè)備、傳輸接口、過渡鏈接通道四類結(jié)構(gòu)共同組成[7]，如表1 所示。其中，內(nèi)核元件負(fù)責(zé)對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)信息進(jìn)行整合，并按照工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)的連接需求，將這些信息文件反饋至相關(guān)下級(jí)執(zhí)行結(jié)構(gòu)體之中。外接設(shè)備存在于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊最外部，可將所有內(nèi)部設(shè)備元件完全包裹在內(nèi)，能夠在感知預(yù)測(cè)電路中電量傳輸需求的同時(shí)，對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息發(fā)出調(diào)取申請(qǐng)，從而滿足系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率信息的實(shí)際預(yù)測(cè)需求[8-9]。

表1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊連接原理

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在硬件執(zhí)行環(huán)境的支持下，按照數(shù)據(jù)集合標(biāo)定、聚類參數(shù)計(jì)算、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的處理流程，完成系統(tǒng)的軟件執(zhí)行環(huán)境搭建，兩相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的順利應(yīng)用。

2.1 數(shù)據(jù)集合標(biāo)定

數(shù)據(jù)集合標(biāo)定是動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法應(yīng)用的必要處理環(huán)節(jié)，在工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中，預(yù)測(cè)主機(jī)所標(biāo)記出的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率數(shù)據(jù)量越大，最終計(jì)算所得的聚類參數(shù)結(jié)果也就越精確。在不考慮其他干擾條件的情況下，數(shù)據(jù)集合標(biāo)定處理結(jié)果受到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率信息承載量、數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)兩項(xiàng)物理指標(biāo)的直接影響[10-11]。損壞率信息承載量由上限極值in、下限極值i0兩部分共同組成；數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)也由上限極值tn、下限極值t0兩部分共同組成。一般情況下，上限極值越大，系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度也就越高，反之則越低。聯(lián)立上述物理量，可將動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法的數(shù)據(jù)集合標(biāo)定結(jié)果表示為：

其中，f代表?yè)p壞率信息標(biāo)定系數(shù)，w1、wn分別代表第一個(gè)與第n個(gè)損壞率信息定義項(xiàng)，δ代表既定的損壞率信息數(shù)據(jù)標(biāo)定特征值。

2.2 聚類參數(shù)計(jì)算

聚類參數(shù)描述了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法的實(shí)際執(zhí)行能力，在已知數(shù)據(jù)集合標(biāo)定結(jié)果的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)物理量直接代表了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)所具備的信息承載能力，假設(shè)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率水平保持不變的情況下，聚類參數(shù)的計(jì)算值越大，則代表系統(tǒng)主機(jī)所具備的預(yù)測(cè)應(yīng)用能力越強(qiáng)[12-13]。設(shè)r0代表工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中的初級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系數(shù)，rn代表工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中的次級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系數(shù)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率信息均值等于yˉ的情況下，聯(lián)立式（1），可將聚類參數(shù)計(jì)算結(jié)果表示為：

其中，Lmin代表最小的聚類型損壞率信息預(yù)測(cè)條件，Lmax代表最大的聚類型損壞率信息預(yù)測(cè)條件，μ代表與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法匹配的數(shù)據(jù)信息參量預(yù)測(cè)指標(biāo)。

2.3 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)連接

主機(jī)設(shè)備可以同時(shí)滿足集群參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)鏈路數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集校準(zhǔn)要求，其一方面可以制定更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和執(zhí)行指令，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)的合理保護(hù)[14-15]。

隨著動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法作用能力的增強(qiáng)，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)擴(kuò)展的物理變化趨勢(shì)，直至能夠完全滿足系統(tǒng)主機(jī)所具備的數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)及執(zhí)行需求[16]。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)連接模式如圖2 所示。

圖2 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)連接模式

至此，在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法的支持下，聯(lián)合硬件結(jié)構(gòu)，完成新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為驗(yàn)證基于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在圖3所示工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)中，分別將實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組（文獻(xiàn)[2]方法）控制主機(jī)與數(shù)據(jù)信息處理中心相連，其中實(shí)驗(yàn)組主機(jī)搭載基于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)照組主機(jī)搭載機(jī)器學(xué)習(xí)型預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，記錄各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)干預(yù)指標(biāo)的具體變化情況。

圖3 實(shí)驗(yàn)用工業(yè)智能應(yīng)用平臺(tái)

SPU 指標(biāo)數(shù)值能夠反映工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞行為所造成的電子消耗值。一般情況下，SPU 指標(biāo)數(shù)值越大，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞行為導(dǎo)致的過度電子消耗問題就越明顯。表2 記錄了實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組SPU指標(biāo)數(shù)值的具體變化趨勢(shì)。

分析表2 可知，實(shí)驗(yàn)組SPU 指標(biāo)隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，始終保持不斷上升的變化趨勢(shì)，但其整體上升幅度相對(duì)較小，終止數(shù)值與初始數(shù)值相比，僅上升了5.96%。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)照組SPU 指標(biāo)的數(shù)值狀態(tài)逐漸趨于穩(wěn)定，之后又呈現(xiàn)不斷下降的變化趨勢(shì)，整體最大值為88.57%，與實(shí)驗(yàn)組最大值的40.57%相比，上升了48.00%。

表2 SPU指標(biāo)數(shù)值對(duì)比表

DSR 指標(biāo)能夠反映系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度水平，一般情況下，DSR指標(biāo)數(shù)值越大，系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度水平也就越高，反之則越低。表3 記錄了實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組DSR 指標(biāo)數(shù)值的具體變化情況。

表3 DSR指標(biāo)數(shù)值對(duì)比表

由表3 可知，實(shí)驗(yàn)組DSR 指標(biāo)數(shù)值呈現(xiàn)出先上升后穩(wěn)定再下降的數(shù)值變化趨勢(shì)，而對(duì)照組DSR 指標(biāo)數(shù)值則在經(jīng)過一段時(shí)間后，也逐漸趨于穩(wěn)定，同時(shí)，從極大值角度來看，實(shí)驗(yàn)組最大值為75.83%，與對(duì)照組最大值50.98%相比，上升了24.85%。

4 結(jié)束語

在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)算法的作用下，通過對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的改進(jìn)，解決了電量利用率過高的問題，同時(shí)由于工業(yè)電網(wǎng)平臺(tái)的存在，預(yù)測(cè)電路與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率統(tǒng)計(jì)模塊之間的數(shù)據(jù)信息傳輸關(guān)系也得到了改善，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集的精確標(biāo)定，而且可以得到更準(zhǔn)確的聚類參數(shù)值計(jì)算結(jié)果。從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，SPU 指標(biāo)值的降低和DSR 指標(biāo)值的提高可以降低電子消耗值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主機(jī)對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞率數(shù)據(jù)的有效預(yù)測(cè)，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。