本发明涉及设备管控，具体涉及一种机电工程用设备信息化管控系统。
背景技术：
1、随着信息技术的迅猛发展，传感器技术、物联网技术、大数据分析等先进技术的不断成熟，机电设备信息化管控系统的实现变得可行和必要，传统的机电设备管理存在诸多问题，例如人工巡检工作繁重、故障处理不及时、维护成本高昂等，信息化管控系统的引入能够有效解决这些问题，提升设备管理水平；
2、现有的管控系统通常是依据预先定义的调度方法对设备进行调度管理，然而，该种方法存在以下缺陷：
3、1、对于涉及多个变量和复杂系统结构的问题，依据预先定义的调度方法对设备进行调度的方式可能会受限于搜索空间的大小和问题的复杂性，容易陷入局部最优解，无法找到全局最优解，无法保障工厂为最优生产模式；
4、2、在实际生产过程中，由于环境和条件经常发生变化，需要及时调整设备的管理和控制策略，依据预先定义的调度方法对设备进行调度的方式无法实时地适应变化，从而导致生产效率低或管理困难等问题出现；
5、基于此，本发明提出一种机电工程用设备信息化管控系统，能够并行搜索和全局优化，更好地找到全局最优解，并且能够快速调整策略以应对变化的环境和条件，具有较好的实时性和动态性，提升生产效率且便于设备的管理。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种机电工程用设备信息化管控系统，以解决背景技术中不足。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机电工程用设备信息化管控系统，包括信息获取模块、方案生成模块、计算模块、最优解获取模块、方案更新模块、集合建立模块、迭代模块、结果输出模块；
3、信息获取模块：获取工厂内的生产任务信息以及设备信息，将所有生产任务建立任务集合，将所有设备建立设备集合，并将设备集合中不支持运行的设备移除；
4、方案生成模块：基于任务集合以及设备集合随机生成若干任务分配方案，对每个任务分配方案的分配速度进行初始化；
5、计算模块：依据工厂的生产优化目标生成相应的优化函数，基于优化函数计算每个任务分配方案的优化值；
6、最优解获取模块：选择优化值最大的任务分配方案作为全局最优解，每个任务分配方案作为自身的个体最优解；
7、方案更新模块：结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度；
8、集合建立模块：将更新完成的所有任务分配方案依据约束条件筛选后，将符合约束条件的任务分配方案建立方案集合，再次通过优化函数为方案集合中的所有任务分配方案生成优化值；
9、迭代模块：重复最优解获取模块、方案更新模块、集合建立模块步骤不断进行迭代；
10、结果输出模块：当满足停止条件后，输出全局最优解对应的任务分配方案作为工厂生产调度的优化结果。
11、优选的，所述计算模块根据工厂所需的生产优化目标参数数量，将多个参数进行归一化处理，将多个参数的取值范围映射到[0,1]之间，获取多个参数归一化值，再将多个参数归一化值进行加权计算获取任务分配方案的优化值，若工厂优化目标中的参数为最大化，则与最大化参数对应的权重大于0，若工厂优化目标中的参数为最小化，则与最小化参数对应的权重小于0。
12、优选的，所述最优解获取模块获取所有任务分配方案的优化值后，优化值越大，表明任务分配方案在工厂当前生产中的适应度越高，将所有任务分配方案依据优化值由大到小进行排序，生成方案排序表，选择方案排序表中优化值最大的任务分配方案作为全局最优解，方案排序表中每个任务分配方案作为自身的个体最优解。
13、优选的，所述方案更新模块结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度；
14、更新任务分配方案的分配速度表达式为：
15、；
16、式中，为当前分配速度，为当前分配内容，为更新后的分配速度，为全局最优解分配内容，为个体最优解分配内容，、为学习因子，、为随机数，用于增加随机性，为惯性权重；
17、更新任务分配方案的分配内容表达式为：
18、；
19、式中，为更新后的分配内容，为更新后的分配速度，为当前分配内容。
20、优选的，若更新完成的任务分配方案中存在加工冲突或超过设备最大负载时，所述集合建立模块将该任务分配方案删除，并将不存在加工冲突且未超过设备最大负载的任务分配方案建立方案集合。
21、优选的，所述迭代模块获取方案集合后，再次通过优化函数为方案集合中的所有任务分配方案生成优化值，并重复最优解获取模块步骤获取方案集合中的全局最优解以及个体最优解，方案更新模块结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度，集合建立模块将更新完成的所有任务分配方案依据约束条件筛选后，将符合约束条件的任务分配方案建立方案集合，迭代模块重复这个过程连续生成任务分配方案。
22、优选的，所述结果输出模块在迭代循环次数等于次数阈值或连续生成的任务分配方案数量等于数量阈值时，判断满足停止条件跳出迭代循环，选择优化值最大任务分配方案作为全局最优解，并输出全局最优解对应的任务分配方案作为工厂生产调度的优化结果。
23、优选的，所述信息获取模块获取工厂内的生产任务信息和设备信息，生产任务信息包括任务编号、任务类型、加工时间、优先级，设备信息包括设备编号、设备类型、加工能力、当前状态，根据获取到的生产任务信息建立任务集合，根据获取到的设备信息建立设备集合，遍历设备集合，检查每个设备的状态，若设备处于维护状态或损坏状态，则将其从设备集合中移除。
24、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
25、本发明通过方案生成模块基于任务集合以及设备集合随机生成若干任务分配方案，计算模块依据工厂的生产优化目标生成相应的优化函数，并基于优化函数计算每个任务分配方案的优化值，方案更新模块结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度，集合建立模块将更新完成的所有任务分配方案依据约束条件筛选后，将符合约束条件的任务分配方案建立方案集合，再次通过优化函数为方案集合中的所有任务分配方案生成优化值，当满足停止条件后，结果输出模块输出全局最优解对应的任务分配方案作为工厂生产调度的优化结果。该管控系统能够并行搜索和全局优化，更好地找到全局最优解，并且能够快速调整策略以应对变化的环境和条件，具有较好的实时性和动态性，提升生产效率且便于设备的管理。
1.一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：包括信息获取模块、方案生成模块、计算模块、最优解获取模块、方案更新模块、集合建立模块、迭代模块、结果输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述计算模块根据工厂所需的生产优化目标参数数量，将多个参数进行归一化处理，将多个参数的取值范围映射到[0,1]之间，获取多个参数归一化值，再将多个参数归一化值进行加权计算获取任务分配方案的优化值，若工厂优化目标中的参数为最大化，则与最大化参数对应的权重大于0，若工厂优化目标中的参数为最小化，则与最小化参数对应的权重小于0。
3.根据权利要求2所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述最优解获取模块获取所有任务分配方案的优化值后，优化值越大，表明任务分配方案在工厂当前生产中的适应度越高，将所有任务分配方案依据优化值由大到小进行排序，生成方案排序表，选择方案排序表中优化值最大的任务分配方案作为全局最优解，方案排序表中每个任务分配方案作为自身的个体最优解。
4.根据权利要求3所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述方案更新模块结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度；
5.根据权利要求4所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：若更新完成的任务分配方案中存在加工冲突或超过设备最大负载时，所述集合建立模块将该任务分配方案删除，并将不存在加工冲突且未超过设备最大负载的任务分配方案建立方案集合。
6.根据权利要求5所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述迭代模块获取方案集合后，再次通过优化函数为方案集合中的所有任务分配方案生成优化值，并重复最优解获取模块步骤获取方案集合中的全局最优解以及个体最优解，方案更新模块结合全局最优解、个体最优解、分配内容以及分配速度更新每个任务分配方案的分配内容以及分配速度，集合建立模块将更新完成的所有任务分配方案依据约束条件筛选后，将符合约束条件的任务分配方案建立方案集合，迭代模块重复这个过程连续生成任务分配方案。
7.根据权利要求6所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述结果输出模块在迭代循环次数等于次数阈值或连续生成的任务分配方案数量等于数量阈值时，判断满足停止条件跳出迭代循环，选择优化值最大任务分配方案作为全局最优解，并输出全局最优解对应的任务分配方案作为工厂生产调度的优化结果。
8.根据权利要求7所述的一种机电工程用设备信息化管控系统，其特征在于：所述信息获取模块获取工厂内的生产任务信息和设备信息，生产任务信息包括任务编号、任务类型、加工时间、优先级，设备信息包括设备编号、设备类型、加工能力、当前状态，根据获取到的生产任务信息建立任务集合，根据获取到的设备信息建立设备集合，遍历设备集合，检查每个设备的状态，若设备处于维护状态或损坏状态，则将其从设备集合中移除。
