CN115063088A - 用于物料运输控制的工业物联网及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于物料运输控制的工业物联网及控制方法，其中所述工业物联网中的管理平台包括：获取模块被配置为生成第一布局有向图；物料模块被配置为将物料需求赋值于对应的物料终点，将物料供给赋值于对应的物料起点；分解模块被配置为将每个物料终点分为多个子节点；重构模块被配置为形成第三布局有向图；第一计算模块被配置为计算第一路径；修正模块被配置为形成中间布局有向图；第二计算模块被配置为计算第二路径。本发明通过对AGV小车出行路径的两段规划，有效的降低了AGV小车的出行频率，减少了AGV路线上的运输压力，也非常有利于后期AGV小车的出行规划和生产线上料规划，降低了无人智能厂区的控制计算压力。

Description

用于物料运输控制的工业物联网及控制方法
技术领域
本发明涉及智能制造技术，具体涉及用于物料运输控制的工业物联网及控制方法。
背景技术
AGV指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
随着智能制造的技术发展，AGV作为上料和下料的重要设备已经开始大规模应用，尤其是环形路径的AGV非常适合于大规模生产线需要频繁上料的工况。目前对于环形路径的AGV路径规划多采用蚁群算法进行点对点的路径规划，但是对于大规模生产线来说，这样会增加AGV的出行频率，在环形路径交叉处容易出现拥堵。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供用于物料运输控制的工业物联网及控制方法。
第一方面，本申请实施例提供了用于物料运输控制的工业物联网，包括依次连接的传感网络平台、管理平台和服务平台，其中所述管理平台包括：
获取模块，被配置为通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
物料模块，被配置为获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
分解模块，被配置为根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
重构模块，被配置为根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
第一计算模块，被配置为在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
修正模块，被配置为从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
第二计算模块，被配置为在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
合并模块，被配置为将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
通信模块，被配置为将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
现有技术中，环形路径的AGV在使用中，往往通过点对点进行路径规划，如果生产线布置较为简单，相同的生产线布置数量较小时，这种方式会非常有效率；但是如果生产线步骤较为复杂，并且同类型的生产线布置数量庞大时，AGV会频繁出动上料，在很多地方容易造成排队拥堵。
本申请实施例实施时，基于发明人提出的五平台结构实现。其中，用户平台为向用户展示信息和接收用户指令的终端，对象平台为AGV线路和AGV终端。
在本申请实施例中，服务平台可以采用后分式布置；其中服务平台可以包括服务总平台和至少两个服务分平台，不同的服务分平台用于接收服务总平台所传输的不同类型的数据；传感网络平台可以采用后分式布置；传感网络平台可以包括传感网络总平台和至少两个传感网络分平台，不同的传感网络分平台用于接收向管理平台所传输的不同类型的数据。管理平台可以采用集中式布置，即将接收到的数据统一处理再统一发送。
本申请实施例实施时，先获取目标车间的AGV线路布局并进行第一布局有向图的生成；对于环形路径的AGV来说，路径是单向的，所以第一布局有向图中的方向可以根据AGV线路方向进行设置，同样的，有向图中的节点选择AGV线路交点、物料起点和物料终点，边选择AGV线路，而边的权重为边的长度，这种有向图为进行寻路的一种标准的有向图。而为了保证路径计算的准确性，需要将物料的值赋值到物料终点和物料起点，示例的，将钢板材赋值到物料起点A，将面板赋值到物料起点B，将钢板材和面板赋值到物料终点A，将面板赋值到物料终点B。
由于在生产线上，一个物料起点往往只对应一种物料，而一个物料终点往往会接收多种物料，所以在本申请实施例中，将物料终点进行分解，分解后的子节点只对应一种物料。将拆解后的子节点在第一布局有向图中重构，可以形成第二布局有向图，其用于体现不同物料直接的运输关系。而第三布局有向图用于体现相同物料对应子节点之间的运输关系。
为了减少AGV小车的出行频率，本申请实施例采用在第三布局有向图中寻找经过所有相同物料对应的子节点的最短路径作为一次AGV小车出行的物料分配路径，即通过一次AGV小车的出行满足所有相同物料对应子节点的上料需求。而从第一路径中选出中间节点并从第二布局有向图中删除中间节点是为了计算出满足第一路径的第二路径，实现AGV小车沿第一路径分发物料的需求。通过在中间布局有向图中计算第二路径，既可以得出AGV小车向第一路径输送物料的最优路径。此时，将第一路径和第二路径组合后，就可以形成对某单一物料的一次性全部上料的组合路径，AGV小车可以沿着该路径一次性完成单一物料的全部上料，有效的节省了AGV小车的出行频率。本申请实施例，通过对AGV小车出行路径的两段规划，有效的降低了AGV小车的出行频率，减少了AGV路线上的运输压力，也非常有利于后期AGV小车的出行规划和生产线上料规划，降低了无人智能厂区的控制计算压力。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块还被配置为：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块还被配置为：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
在一种可能的实现方式中，所述重构模块还被配置为：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
在一种可能的实现方式中，所述重构模块还被配置为：
将相同物料对应的子节点提取出来作为备选子节点；
在所述第二布局有向图仅保留所述备选子节点和AGV线路交点作为节点，形成所述第三布局有向图。
在一种可能的实现方式中，传感网络平台包括传感网络总平台和至少两个传感网络分平台；所述传感网络总平台统一接收目标车间的数据，经不同的所述传感网络分平台向管理平台传输不同类型的数据；
所述管理平台将接收到的数据统一处理再统一发送至服务平台；
所述服务平台包括服务总平台和至少两个服务分平台；所述服务总平台接收所述管理平台发送的数据并通过所述服务分平台将不同类型的数据发送至用户平台向用户展示。
第二方面，本申请实施例提供了用于物料运输控制的工业物联网控制方法，应用于依次连接的传感网络平台、管理平台和服务平台，所述控制方法由所述管理平台执行；
所述控制方法包括：
通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
在一种可能的实现方式中，在所述中间布局有向图中计算第二路径包括：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整包括：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
在一种可能的实现方式中，根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图包括：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
在一种可能的实现方式中，将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图包括：
将相同物料对应的子节点提取出来作为备选子节点；
在所述第二布局有向图仅保留所述备选子节点和AGV线路交点作为节点，形成所述第三布局有向图。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明用于物料运输控制的工业物联网及控制方法，通过对AGV小车出行路径的两段规划，有效的降低了AGV小车的出行频率，减少了AGV路线上的运输压力，也非常有利于后期AGV小车的出行规划和生产线上料规划，降低了无人智能厂区的控制计算压力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本申请实施例系统结构示意图；
图2为本申请实施例方法步骤流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
为了便于对上述的用于物料运输控制的工业物联网进行阐述，请结合参考图1，提供了本发明实施例所公开的用于物料运输控制的工业物联网的通信架构示意图。其中，所述用于物料运输控制的工业物联网可以包括依次连接的对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台，其中所述管理平台包括：
获取模块，被配置为通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
物料模块，被配置为获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
分解模块，被配置为根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
重构模块，被配置为根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
第一计算模块，被配置为在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
修正模块，被配置为从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
第二计算模块，被配置为在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
合并模块，被配置为将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
通信模块，被配置为将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
现有技术中，环形路径的AGV在使用中，往往通过点对点进行路径规划，如果生产线布置较为简单，相同的生产线布置数量较小时，这种方式会非常有效率；但是如果生产线步骤较为复杂，并且同类型的生产线布置数量庞大时，AGV会频繁出动上料，在很多地方容易造成排队拥堵。
本申请实施例实施时，基于发明人提出的五平台结构实现。其中，用户平台为向用户展示信息和接收用户指令的终端，对象平台为AGV线路和AGV终端。
在本申请实施例中，服务平台可以采用后分式布置；其中服务平台可以包括服务总平台和至少两个服务分平台，不同的服务分平台用于接收服务总平台所传输的不同类型的数据；传感网络平台可以采用后分式布置；传感网络平台可以包括传感网络总平台和至少两个传感网络分平台，不同的传感网络分平台用于接收向管理平台所传输的不同类型的数据。管理平台可以采用集中式布置，即将接收到的数据统一处理再统一发送。
本申请实施例实施时，先获取目标车间的AGV线路布局并进行第一布局有向图的生成；对于环形路径的AGV来说，路径是单向的，所以第一布局有向图中的方向可以根据AGV线路方向进行设置，同样的，有向图中的节点选择AGV线路交点、物料起点和物料终点，边选择AGV线路，而边的权重为边的长度，这种有向图为进行寻路的一种标准的有向图。而为了保证路径计算的准确性，需要将物料的值赋值到物料终点和物料起点，示例的，将钢板材赋值到物料起点A，将面板赋值到物料起点B，将钢板材和面板赋值到物料终点C，将面板赋值到物料终点D。
由于在生产线上，一个物料起点往往只对应一种物料，而一个物料终点往往会接收多种物料，所以在本申请实施例中，将物料终点进行分解，分解后的子节点只对应一种物料。将拆解后的子节点在第一布局有向图中重构，可以形成第二布局有向图，其用于体现不同物料直接的运输关系。而第三布局有向图用于体现相同物料对应子节点之间的运输关系。
为了减少AGV小车的出行频率，本申请实施例采用在第三布局有向图中寻找经过所有相同物料对应的子节点的最短路径作为一次AGV小车出行的物料分配路径，即通过一次AGV小车的出行满足所有相同物料对应子节点的上料需求。而从第一路径中选出中间节点并从第二布局有向图中删除中间节点是为了计算出满足第一路径的第二路径，实现AGV小车沿第一路径分发物料的需求。通过在中间布局有向图中计算第二路径，既可以得出AGV小车向第一路径输送物料的最优路径。此时，将第一路径和第二路径组合后，就可以形成对某单一物料的一次性全部上料的组合路径，AGV小车可以沿着该路径一次性完成单一物料的全部上料，有效的节省了AGV小车的出行频率。本申请实施例，通过对AGV小车出行路径的两段规划，有效的降低了AGV小车的出行频率，减少了AGV路线上的运输压力，也非常有利于后期AGV小车的出行规划和生产线上料规划，降低了无人智能厂区的控制计算压力。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块还被配置为：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块还被配置为：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
本申请实施例实施时，为了减少AGV路线交叉处的拥堵，需要将所有AGV的行进路线进行进一步规划；由于边权重为边的长度，当一个交点的交叉次数超过阈值时，可以提高该交点对应的边权重以减少穿过该交点的交叉次数，所以在本申请实施例中，通过迭代的方式以需求最优解。其中每次计算第三路径后，以交叉次数的平均值作为参考值对边权重进行修正，而为了减小迭代漂移，加快计算迭代收敛，需要将比值中小于一的值替换为一形成修正值，并以修正值作为修正系数乘以边权重形成当前迭代中的边权重，并重新计算第三路径。通过这种方式，可以很大限度的将AGV小车的轨迹在有向图中进行平均分布，降低交叉处的拥堵风险，即使这样会增长一些AGV小车的运行路径，但是降低拥堵的AGV路径在进行AGV运行规划时，是极大降低计算成本。
应当理解的是，每个交点应当对应一个所述比值，而将小于1的比值替换为1后，大于或等于1的比值可以不做修正直接作为所述修正值。示例的，存在五个交点，其对应的交叉次数分别为6、5、4、3、2，其平均值为4；计算所得比值为1.5、1.25、1、0.75、0.5，那么对应的修正值为1.5、1.25、1、1、1，将这些修正值乘以对应的权重完成权重调整。
在一种可能的实现方式中，所述重构模块还被配置为：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
在一种可能的实现方式中，所述重构模块还被配置为：
将相同物料对应的子节点提取出来作为备选子节点；
在所述第二布局有向图仅保留所述备选子节点和AGV线路交点作为节点，形成所述第三布局有向图。
本申请实施例实施时，提供了一种进行有向图重构和第三布局有向图生成的方案。其中对于重构，将物料终点对应的边赋予子节点是指将每一个子节点都连接一组对应的边；而第三布局有向图生成时，剔除了非备选子节点和非AGV线路交点，以减少节点计算量。
在一种可能的实现方式中，传感网络平台包括传感网络总平台和至少两个传感网络分平台；所述传感网络总平台统一接收目标车间的数据，经不同的所述传感网络分平台向管理平台传输不同类型的数据；
所述管理平台将接收到的数据统一处理再统一发送至服务平台；
所述服务平台包括服务总平台和至少两个服务分平台；所述服务总平台接收所述管理平台发送的数据并通过所述服务分平台将不同类型的数据发送至用户平台向用户展示。
在上述基础上，请结合参阅图2，为本发明实施例所提供的用于物料运输控制的工业物联网控制方法的流程示意图，所述用于物料运输控制的工业物联网控制方法可以应用于图1中的用于物料运输控制的工业物联网，进一步地，所述用于物料运输控制的工业物联网控制方法具体可以包括以下步骤S1-步骤S9所描述的内容。
S1：通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
S2：获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
S3：根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
S4：根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
S5：在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
S6：从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
S7：在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
S8：将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
S9：将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
在一种可能的实现方式中，在所述中间布局有向图中计算第二路径包括：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整包括：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
在一种可能的实现方式中，根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图包括：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
在一种可能的实现方式中，将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图包括：
将相同物料对应的子节点提取出来作为备选子节点；
在所述第二布局有向图仅保留所述备选子节点和AGV线路交点作为节点，形成所述第三布局有向图。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显然本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网格设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于物料运输控制的工业物联网，包括依次连接的传感网络平台、管理平台和服务平台，其特征在于，其中所述管理平台包括：
获取模块，被配置为通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
物料模块，被配置为获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
分解模块，被配置为根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
重构模块，被配置为根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
第一计算模块，被配置为在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
修正模块，被配置为从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
第二计算模块，被配置为在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
合并模块，被配置为将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
通信模块，被配置为将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
2.根据权利要求1所述的用于物料运输控制的工业物联网，其特征在于，所述第二计算模块还被配置为：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
3.根据权利要求2所述的用于物料运输控制的工业物联网，其特征在于，所述第二计算模块还被配置为：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
4.根据权利要求1所述的用于物料运输控制的工业物联网，其特征在于，所述重构模块还被配置为：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
5.根据权利要求1所述的用于物料运输控制的工业物联网，其特征在于，所述重构模块还被配置为：
将相同物料对应的子节点提取出来作为备选子节点；
在所述第二布局有向图仅保留所述备选子节点和AGV线路交点作为节点，形成所述第三布局有向图。
6.根据权利要求1所述的用于物料运输控制的工业物联网，其特征在于，传感网络平台包括传感网络总平台和至少两个传感网络分平台；所述传感网络总平台统一接收目标车间的数据，经不同的所述传感网络分平台向管理平台传输不同类型的数据；
所述管理平台将接收到的数据统一处理再统一发送至服务平台；所述服务平台包括服务总平台和至少两个服务分平台；所述服务总平台接受所述管理平台发送的数据并通过所述服务分平台将不同类型的数据发送至用户平台向用户展示。
7.用于物料运输控制的工业物联网控制方法，应用于依次连接的传感网络平台、管理平台和服务平台，其特征在于，所述控制方法由所述管理平台执行；
所述控制方法包括：
通过所述传感网络平台获取目标车间的AGV线路布局，并根据所述AGV线路布局生成第一布局有向图；所述第一布局有向图的节点包括AGV线路交点、物料起点和物料终点；所述第一布局有向图的边为AGV线路；所述第一布局有向图的边的权重为边的长度；
获取目标工艺的物料需求，并将所述物料需求赋值于对应的物料终点，将对应所述物料需求的物料供给赋值于对应的物料起点；
根据所述物料终点的物料需求种类将每个所述物料终点分为多个子节点，每个子节点对应一种物料；
根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图，并将相同物料对应的子节点提取出来形成第三布局有向图；
在所述第三布局有向图中计算第一路径，所述第一路径为经过所有相同物料对应的子节点的最短路径；
从所述第一路径中选出中间节点，并从所述第二布局有向图中剔除所述中间节点形成中间布局有向图；所述中间节点为非第一路径起点的所述子节点；
在所述中间布局有向图中计算第二路径；所述第二路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最优路径；
将所述第一路径和所述第二路径合并为AGV最终路径；
将所述AGV最终路径通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
8.根据权利要求7所述的用于物料运输控制的工业物联网控制方法，其特征在于，在所述中间布局有向图中计算第二路径包括：
在所述中间布局有向图中计算第三路径；所述第三路径为从所述物料起点到对应的所述子节点的最短路径；
获取所述中间布局有向图在所述第三路径下每个AGV线路交点的交叉次数；
根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整，并再次计算所述第三路径；
重复调整边权重并计算所述第三路径至所述交叉次数满足预设要求，将当前计算得到的所述第三路径作为所述第二路径。
9.根据权利要求8所述的用于物料运输控制的工业物联网控制方法，其特征在于，根据所述交叉次数对所述中间布局有向图中对应的AGV线路交点的对应边权重进行调整包括：
计算所有交叉次数的平均值作为参考值，并计算所述交叉次数与所述参考值的比值；
将所述比值中小于一的值替换为一形成修正值；
将所述修正值乘以对应的AGV线路交点的对应边权重完成权重调整。
10.根据权利要求7所述的用于物料运输控制的工业物联网控制方法，其特征在于，根据全部子节点重构所述第一布局有向图形成第二布局有向图包括：
在所述第一布局有向图中将所述物料终点替换为对应的所述子节点，且每个子节点继承所述物料终点的对应赋值；
将所述物料终点对应的边赋予对应的所有的子节点完成重构。
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