《工業實時多業務流網路模型及動態調度》是依託浙江大學，由馮冬芹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：工業實時多業務流網路模型及動態調度
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：馮冬芹
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著工業信息化與自動化融合的不斷加深，工業企業套用中存在測控、消防、安防、管理等業務流，以及船舶自動化系統的航線規劃、定位與導航、操縱與控制、避礁與避碰、機艙監控等業務子系統相互獨立，構成了一個個信息化孤島，導致信息集成、信息互訪、信息融合困難，實時性也得不到保證。本項目將基於我國制定的EPA國際標準，研究面向工業實時套用的多業務信息流複合傳輸套用需求，建立包含實時性、穩定性、突發性等指標在內的多目標最佳化模型，研究多業務信息流複合傳輸的優先權模型與動態調度策略，解決工業實時多業務信息流複合傳輸套用中的基礎理論問題，為系列關鍵技術的研究提供基礎理論指導，從而為實現工業實時套用中各業務子系統間的實時信息互訪、融合以及系統間的實時自動聯動與協同- - 即多網合一，提供必要的理論基礎與平台。
結題摘要
隨著工業信息化與自動化的不斷融合，石油、化工、能源、冶金、製藥、交通、船舶、裝備製造等系統規模越大越大，複雜度越來越高，需要傳輸的信息量越來越多。在傳統工業網路中，對業務特性要求不同的控制系統通常被分隔為若干個互不相關的業務子系統，並加以獨立的分析、研究。這些相互獨立的網路系統構成了一個個“信息化孤島”，導致工業實時套用中的信息集成、互訪問、互操作困難，實時性也得不到良好保證。本項目將多業務流分類歸納為RT、NRT、FRT、DR等四種業務，開展了網路模型、最佳化方案及調度策略的研究，取得了以下成果：（1）建立了工業實時乙太網的時間模型、調度規劃模型等，並給出了系統的可調度性判據，實驗測試結果顯示錯誤率在十萬分之一以內，證明了調度規劃方案的有效性。（2）解決了FRT業務集成問題，提出了一種多網段矩形陣列拓撲結構和相應的時間片規劃方案，滿足了FRT業務流的強實時需求，保持了與原EPA協定的相容性，針對改進後的EPA-FRT網路，給出了一套性能分析模型，通過仿真實驗證明了多層矩形網路策略的有效性。（3）研究了EPA協定分散式調度機制對控制迴路穩定性的影響，分析了時鐘偏差抖動為馬爾科夫鏈時，通信周期、時間片長度以及時鐘同步精度對系統穩定性的影響，給出一套系統穩定性的判斷方法。仿真結果分別給出了系統的穩定區間。（4）提出了全新的DR業務，基於網路演算理論，給出了恢復時間、頻寬占用率模型，對整合了實時業務和DR業務的多業務網路進行了性能分析，提出了最佳化融合方案。（5）提出了一種多業務流融合網路的整體框架與解決方案，並通過實驗證明了多業務融合網路架構以及調度策略的有效性。
