CN111665804B - 工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统 - Google Patents

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CN111665804B CN202010493781.8A CN202010493781A CN111665804B CN 111665804 B CN111665804 B CN 111665804B CN 202010493781 A CN202010493781 A CN 202010493781A CN 111665804 B CN111665804 B CN 111665804B
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Abstract

本发明公开了工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，包括干扰采集模块、干扰判别模块、控制器、信号分析模块、波动收集模块、波动判别模块和显示屏；干扰采集模块将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息采集，并将其一同传输至干扰判别模块；本发明是将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，实现针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析过程，以提升数据传输与管控的安全稳定性。

Description

工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统
技术领域
本发明涉及边缘监管系统技术领域，具体为工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统。
背景技术
工控设备是指利用电子电气、机械和软件组合，来实现的一类工业或工厂自动化控制设备；网关终端是指用于充当信息转换重任的一类计算机设备，类似于协议转换器、翻译器等。
且现有的工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，大多仅是对各自的运行数据进行阈值、范围式的监测报警，其缺乏针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析，难以将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，以提升数据传输与管控的安全稳定性；
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，本发明是将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，实现针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析过程，以提升数据传输与管控的安全稳定性。
本发明所要解决的技术问题如下：
如何依据一种有效的方式，来解决现有的工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，大多仅是对各自的运行数据进行阈值、范围式的监测报警，其缺乏针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析，难以将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，以提升数据传输与管控的安全稳定性的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，包括干扰采集模块、干扰判别模块、控制器、信号分析模块、波动收集模块、波动判别模块和显示屏；
所述干扰采集模块用于采集运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息，并将其一同传输至干扰判别模块；
所述干扰判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息，对其进行聚合化双阶干扰判别操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量分别标定为Q、W和E；再获取到运行过程中的网关终端的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量分别标定为A、S和D；
步骤二：先依据公式
Figure BDA0002522026420000031
得到运行过程中的工控设备的环境干扰指数R，q、w和e均为一阶干扰因子，q大于e大于w且q+w+e＝2.57；再依据公式
Figure BDA0002522026420000032
得到运行过程中的网关终端的环境干扰指数F，a、s和d均为二阶干扰因子，a大于d大于s且a+s+d＝2.38；
步骤三：依据公式
Figure BDA0002522026420000033
得到运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰阶比量Z，r、f均为阶级权重系数，r大于f且r+f＝3.5128；当其大于等于预设值z时，则将工控设备生成高程度干扰信号，以及将网关终端生成低程度干扰信号，反之，则将工控设备生成低程度干扰信号，以及将网关终端生成高程度干扰信号；
且将工况设备和网关终端所对应的各级程度干扰信号经控制器传输至信号分析模块；
所述波动收集模块用于收集运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息，并将其一同传输至波动判别模块；
所述波动判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息，对其进行分散式双段波动监管操作，得到运行过程中的工控设备所对应的工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号，以及网关终端所对应的网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号，并将其经控制器传输至信号分析模块；
所述信号分析模块则依据运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换浮化信号，即无论网关终端的信号配对顺序，来直接将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换稳量信号相配对时，来将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏；
所述信号分析模块则依据运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换浮化信号，即无论工控设备的信号配对顺序，来直接将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换稳量信号相配对时，来将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏。
进一步的，所述工控设备的环境干扰信息由工控设备所处环境的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量组成；所述网关终端的环境干扰信息由网关终端所处环境的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量组成，上述各项数据均可依据传感器、监测仪和网络监管平台等方式获取得到。
进一步的，所述工控设备的控制交换波动监测信息由工控设备的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量组成，而网关终端数据交换幅值表示工控设备接收到的网关终端的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而网关终端控制指令接收量表示工控设备接收到的网关终端的控制指令数目，而运载功率变量表示工控设备的运载功率平均值与其额定值间的比值，上述各项数据均可依据传感器、监测仪和网络监管平台等方式获取得到；
所述网关终端的控制交换波动监测信息由网关终端的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量组成，而工控设备数据交换幅值表示网关终端接收到的工控设备的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而工控设备控制指令接收量表示网关终端接收到的工控设备的控制指令数目，而运载温度升量表示网关终端的温度上升值，上述各项数据均可依据传感器、监测仪和网络监管平台等方式获取得到；
所述分散式双段波动监管操作的具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的控制交换波动监测信息，并将其中的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量分别标定为T、Y和U；再获取到运行过程中的网关终端的控制交换波动监测信息，并将其中的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量分别标定为G、H和J；
步骤二a：当工控设备的网关终端数据交换幅值T大于等于预设值t或小于预设值t时，则将其分别赋予限定正值M1或M2，且M2大于M1；当工控设备的网关终端控制指令接收量Y大于预设值y或小于等于预设值y时，则将其分别赋予限定正值N1或N2，且N1大于N2；当工控设备的运载功率变量U大于预设范围u的最大值、位于预设范围u之内或小于预设范围u的最小值时，则将其分别赋予限定正值B1、B2或B3，且B2大于B3大于B1；
步骤二b：当网关终端的工控设备数据交换幅值G大于等于预设值g或小于预设值g时，则将其分别赋予限定正值P1或P2，且P2大于P1；当网关终端的工控设备控制指令接收量H大于预设值h或小于等于预设值h时，则将其分别赋予限定正值L1或L2，且L1大于L2；当网关终端的运载温度升量J大于预设范围j的最大值、位于预设范围j之内或小于预设范围j的最小值时，则将其分别赋予限定正值K1、K2或K3，且K2大于K1大于K3；
步骤三a：依据公式X＝T*α+Y*β+U*δ，得到运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X，α、β和δ均为一段修正因子，α大于β大于δ且α+β+δ＝4.5218；
步骤三b：依据公式C＝G*ε+H*μ+J*ρ，得到运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C，ε、μ和ρ均为二段修正因子，ε大于μ大于ρ且ε+μ+ρ＝3.5781；
步骤四：当运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X大于预设值x或小于等于预设值x时，则将工控设备分别生成工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号；当运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C大于预设值c或小于等于预设值c时，则将网关终端分别生成网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号。
本发明的有益效果：
本发明是将工控设备和网关终端的环境干扰信息采集，而工控设备的环境干扰信息由工控设备所处环境的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量组成，而网关终端的环境干扰信息由网关终端所处环境的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量组成，并对其进行聚合化双阶干扰判别操作，即将工控设备所对应的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量，以及将网关终端所对应的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量，经数据标定、双阶拟合化公式分析和阶级权重比对处理，得到关联性的工控设备的高程度干扰信号和网关终端的低程度干扰信号，或是工控设备的低程度干扰信号和网关终端的高程度干扰信号；
且还将工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息收集，而工控设备的控制交换波动监测信息由工控设备的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量组成，网关终端数据交换幅值表示工控设备接收到的网关终端的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，网关终端控制指令接收量表示工控设备接收到的网关终端的控制指令数目，运载功率变量表示工控设备的运载功率平均值与其额定值间的比值；而网关终端的控制交换波动监测信息由网关终端的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量组成，工控设备数据交换幅值表示网关终端接收到的工控设备的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，工控设备控制指令接收量表示网关终端接收到的工控设备的控制指令数目，运载温度升量表示网关终端的温度上升值；
且对其进行分散式双段波动监管操作，即将工控设备所对应的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量，以及网关终端所对应的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量，经数据重标义、分散式的范围比对赋值分析、分散式的双段修正公式分析和预设比对处理，得到分散式的工控设备所对应的工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号，以及网关终端所对应的网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号；
且依据工控设备和网关终端所唯一性的各级程度干扰信号，以及工控设备和网关终端所双解性的各类控制交换波动信号，来生成工控设备和网关终端的主、副控管级，并据此编辑为文字发送至显示屏；进而将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，实现针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析过程，以提升数据传输与管控的安全稳定性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，包括干扰采集模块、干扰判别模块、控制器、信号分析模块、波动收集模块、波动判别模块和显示屏；
干扰采集模块将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息采集，并将其一同传输至干扰判别模块，且工控设备的环境干扰信息由工控设备所处环境的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量组成；且网关终端的环境干扰信息由网关终端所处环境的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量组成；
干扰判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息，对其进行聚合化双阶干扰判别操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量分别标定为Q、W和E；再获取到运行过程中的网关终端的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量分别标定为A、S和D；
步骤二：先依据公式
Figure BDA0002522026420000091
得到运行过程中的工控设备的环境干扰指数R，q、w和e均为一阶干扰因子，q大于e大于w且q+w+e＝2.57；再依据公式
Figure BDA0002522026420000092
得到运行过程中的网关终端的环境干扰指数F，a、s和d均为二阶干扰因子，a大于d大于s且a+s+d＝2.38；
步骤三：依据公式
Figure BDA0002522026420000093
得到运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰阶比量Z，r、f均为阶级权重系数，r大于f且r+f＝3.5128；当其大于等于预设值z时，则将工控设备生成高程度干扰信号，以及将网关终端生成低程度干扰信号，反之，则将工控设备生成低程度干扰信号，以及将网关终端生成高程度干扰信号；
且将工况设备和网关终端所对应的各级程度干扰信号经控制器传输至信号分析模块；
波动收集模块将运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息收集，并将其一同传输至波动判别模块，且工控设备的控制交换波动监测信息由工控设备的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量组成，而网关终端数据交换幅值表示工控设备接收到的网关终端的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而网关终端控制指令接收量表示工控设备接收到的网关终端的控制指令数目，而运载功率变量表示工控设备的运载功率平均值与其额定值间的比值；且网关终端的控制交换波动监测信息由网关终端的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量组成，而工控设备数据交换幅值表示网关终端接收到的工控设备的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而工控设备控制指令接收量表示网关终端接收到的工控设备的控制指令数目，而运载温度升量表示网关终端的温度上升值；
波动判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息，对其进行分散式双段波动监管操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的控制交换波动监测信息，并将其中的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量分别标定为T、Y和U；再获取到运行过程中的网关终端的控制交换波动监测信息，并将其中的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量分别标定为G、H和J；
步骤二a：当工控设备的网关终端数据交换幅值T大于等于预设值t或小于预设值t时，则将其分别赋予限定正值M1或M2，且M2大于M1；当工控设备的网关终端控制指令接收量Y大于预设值y或小于等于预设值y时，则将其分别赋予限定正值N1或N2，且N1大于N2；当工控设备的运载功率变量U大于预设范围u的最大值、位于预设范围u之内或小于预设范围u的最小值时，则将其分别赋予限定正值B1、B2或B3，且B2大于B3大于B1；
步骤二b：当网关终端的工控设备数据交换幅值G大于等于预设值g或小于预设值g时，则将其分别赋予限定正值P1或P2，且P2大于P1；当网关终端的工控设备控制指令接收量H大于预设值h或小于等于预设值h时，则将其分别赋予限定正值L1或L2，且L1大于L2；当网关终端的运载温度升量J大于预设范围j的最大值、位于预设范围j之内或小于预设范围j的最小值时，则将其分别赋予限定正值K1、K2或K3，且K2大于K1大于K3；
步骤三a：依据公式X＝T*α+Y*β+U*δ，得到运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X，α、β和δ均为一段修正因子，α大于β大于δ且α+β+δ＝4.5218；
步骤三b：依据公式C＝G*ε+H*μ+J*ρ，得到运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C，ε、μ和ρ均为二段修正因子，ε大于μ大于ρ且ε+μ+ρ＝3.5781；
步骤四：当运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X大于预设值x或小于等于预设值x时，则将工控设备分别生成工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号；当运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C大于预设值c或小于等于预设值c时，则将网关终端分别生成网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号；
以得到运行过程中的工控设备所对应的工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号，以及网关终端所对应的网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号，并将其经控制器传输至信号分析模块；
信号分析模块则依据运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换浮化信号，即无论网关终端的信号配对顺序，来直接将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换稳量信号相配对时，来将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏；
信号分析模块则依据运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换浮化信号，即无论工控设备的信号配对顺序，来直接将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换稳量信号相配对时，来将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏；
即工控设备和网关终端的各级程度干扰信号为唯一性关联，工控设备为高程度干扰信号时，则网关终端只能为低程度干扰信号，而工控设备为低程度干扰信号时，则网关终端只能为高程度干扰信号，两者是相互制衡、影响分配的；即工控设备和网关终端的各类控制交换波动信号为双解性分散，工控设备为工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号时，不影响网关终端所对应的网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号，则网关终端仍可为网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号，两者是相互独立、不影响分配的；
本发明是将运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰状况、控制交换波动监测状况相关联，对其一同进行干扰与波动的边缘数据传输监管，并依据各自的边缘监管情况分配权重处理，解析出两者双向控制与数据交换间的主副控管等级，实现针对工控设备和网关终端间的数据传输时的深入化管控分析过程，以提升数据传输与管控的安全稳定性。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，其特征在于，包括干扰采集模块、干扰判别模块、控制器、信号分析模块、波动收集模块、波动判别模块和显示屏；
所述干扰采集模块用于采集运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息，并将其一同传输至干扰判别模块；
所述干扰判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰信息，对其进行聚合化双阶干扰判别操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量分别标定为Q、W和E；再获取到运行过程中的网关终端的环境干扰信息，并将其中的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量分别标定为A、S和D；
步骤二：先依据公式
Figure FDA0002833305110000011
得到运行过程中的工控设备的环境干扰指数R，q、w和e均为一阶干扰因子，q大于e大于w且q+w+e＝2.57；再依据公式
Figure FDA0002833305110000012
得到运行过程中的网关终端的环境干扰指数F，a、s和d均为二阶干扰因子，a大于d大于s且a+s+d＝2.38；
步骤三：依据公式
Figure FDA0002833305110000013
得到运行过程中的工控设备和网关终端的环境干扰阶比量Z，r、f均为阶级权重系数，r大于f且r+f＝3.5128；当其大于等于预设值z时，则将工控设备生成高程度干扰信号，以及将网关终端生成低程度干扰信号，反之，则将工控设备生成低程度干扰信号，以及将网关终端生成高程度干扰信号；
且将工控设备和网关终端所对应的各级程度干扰信号经控制器传输至信号分析模块；
所述波动收集模块用于收集运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息，并将其一同传输至波动判别模块；
所述波动判别模块则依据接收到的运行过程中的工控设备和网关终端的控制交换波动监测信息，对其进行分散式双段波动监管操作，得到运行过程中的工控设备所对应的工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号，以及网关终端所对应的网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号，并将其经控制器传输至信号分析模块；
所述信号分析模块则依据运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换浮化信号，即无论网关终端的信号配对顺序，来直接将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换稳量信号相配对时，来将工控设备生成副控管级，以及将网关终端生成主控管级，而当运行过程中的工控设备的高程度干扰信号和工控控制交换稳量信号、网关终端的低程度干扰信号和网关控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏；
所述信号分析模块则依据运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换浮化信号，即无论工控设备的信号配对顺序，来直接将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换稳量信号相配对时，来将网关终端生成副控管级，以及将工控设备生成主控管级，而当运行过程中的网关终端的高程度干扰信号和网关控制交换稳量信号、工控设备的低程度干扰信号和工控控制交换浮化信号相配对时，来将工控设备和网关终端一同生成均衡控管级，并将工控设备和网关终端所对应的各控管级编辑为文字一同发送至显示屏；
所述工控设备的控制交换波动监测信息由工控设备的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量组成，而网关终端数据交换幅值表示工控设备接收到的网关终端的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而网关终端控制指令接收量表示工控设备接收到的网关终端的控制指令数目，而运载功率变量表示工控设备的运载功率平均值与其额定值间的比值；
所述网关终端的控制交换波动监测信息由网关终端的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量组成，而工控设备数据交换幅值表示网关终端接收到的工控设备的最大数据传输速率与最小数据传输速率间的差值，而工控设备控制指令接收量表示网关终端接收到的工控设备的控制指令数目，而运载温度升量表示网关终端的温度上升值；
所述分散式双段波动监管操作的具体步骤如下：
步骤一：先获取到运行过程中的工控设备的控制交换波动监测信息，并将其中的网关终端数据交换幅值、网关终端控制指令接收量和运载功率变量分别标定为T、Y和U；再获取到运行过程中的网关终端的控制交换波动监测信息，并将其中的工控设备数据交换幅值、工控设备控制指令接收量和运载温度升量分别标定为G、H和J；
步骤二a：当工控设备的网关终端数据交换幅值T大于等于预设值t或小于预设值t时，则将其分别赋予限定正值M1或M2，且M2大于M1；当工控设备的网关终端控制指令接收量Y大于预设值y或小于等于预设值y时，则将其分别赋予限定正值N1或N2，且N1大于N2；当工控设备的运载功率变量U大于预设范围u的最大值、位于预设范围u之内或小于预设范围u的最小值时，则将其分别赋予限定正值B1、B2或B3，且B2大于B3大于B1；
步骤二b：当网关终端的工控设备数据交换幅值G大于等于预设值g或小于预设值g时，则将其分别赋予限定正值P1或P2，且P2大于P1；当网关终端的工控设备控制指令接收量H大于预设值h或小于等于预设值h时，则将其分别赋予限定正值L1或L2，且L1大于L2；当网关终端的运载温度升量J大于预设范围j的最大值、位于预设范围j之内或小于预设范围j的最小值时，则将其分别赋予限定正值K1、K2或K3，且K2大于K1大于K3；
步骤三a：依据公式X＝T*α+Y*β+U*δ，得到运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X，α、β和δ均为一段修正因子，α大于β大于δ且α+β+δ＝4.5218；
步骤三b：依据公式C＝G*ε+H*μ+J*ρ，得到运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C，ε、μ和ρ均为二段修正因子，ε大于μ大于ρ且ε+μ+ρ＝3.5781；
步骤四：当运行过程中的工控设备的控制交换波动量段X大于预设值x或小于等于预设值x时，则将工控设备分别生成工控控制交换稳量信号或工控控制交换浮化信号；当运行过程中的网关终端的控制交换波动量段C大于预设值c或小于等于预设值c时，则将网关终端分别生成网关控制交换稳量信号或网关控制交换浮化信号。
2.根据权利要求1所述的工控设备和网关终端双向控制及数据交换的边缘监管系统，其特征在于，所述工控设备的环境干扰信息由工控设备所处环境的环境电磁干扰量、环境粉尘浓度量和环境湿度量组成；所述网关终端的环境干扰信息由网关终端所处环境的环境电磁干扰量、环境风速量和环境温度量组成。
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