本发明涉及资源调度领域，具体为一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法。
背景技术：
1、随着工业化和技术的发展，现代工业园区的规模和复杂性不断增加，导致对资源调度和管理的要求日益严格，工业园区通常包括多种生产设施，涉及复杂的资源消耗和生产数据管理，如电力、人力资源、原材料等，传统的资源管理方法依赖于集中式计算系统，该系统通常存在处理延迟、数据丢失和效率低下等问题。
2、现有技术中，传统的工业园区资源调度系统往往依赖于中心化的数据处理，从而导致数据在传输过程中的延迟，并且难以充分利用历史和实时环境数据来优化资源配置，如电力、原材料和人力资源的分配从而导致资源浪费和增加生产成本，同时传统方法往往难以充分考虑环境因素对生产设备性能的影响，从而未能最大化设备的工作效率和产出。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，解决了传统的工业园区资源调度系统往往依赖于中心化的数据处理，从而导致数据在传输过程中的延迟，并且难以充分利用历史和实时环境数据来优化资源配置，如电力、原材料和人力资源的分配从而导致资源浪费和增加生产成本，同时传统方法往往难以充分考虑环境因素对生产设备性能的影响，从而未能最大化设备的工作效率和产出的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，包括以下步骤：获取工业园区预先划分的每个区域的环境数据、历史环境生产设备性能数据、区域产量总值和资源消耗数据；基于各个区域内预设的边缘计算节点对历史环境生产设备性能数据进行预处理，得到每个区域的最佳环境生产设备性能指标；将最佳环境生产设备性能指标、工业园区预先划分的每个区域的区域产量总值和资源消耗数据发送至中心服务器中，并判断园区产量总值是否符合预期的园区产量总值；若是园区产量总值符合预期的园区产量总值，则分别判断每个区域的资源消耗数据是否分别符合设定的区域资源消耗数据，并对于资源消耗数据不符合设定的区域资源消耗数据所对应的区域采取第一资源调度措施；若是园区产量总值不符合预期的园区产量总值，则基于园区产量总值、预期的园区产量总值分析产量差值，并基于环境数据、产量差值、最佳环境生产设备性能指标对各个区域采取第二资源调度措施。
3、进一步地，所述环境数据具体为工业园区的预先划分的区域内的当前时刻下的实际温度值和实际湿度值，所述历史环境生产设备性能数据具体为工业园区的预先划分的区域内的每台生产设备的历史每个温度值下的历史温度工作效率值、历史温度产能利用率、历史温度电力消耗值以及每个湿度值下的历史湿度工作效率值、历史湿度产能利用率、历史湿度电力消耗值，所述资源消耗数据具体为人力资源消耗值、电力消耗值以及原材料消耗值，所述最佳环境生产设备性能指标包括最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标。
4、进一步地，工业园区预先划分区域的具体步骤如下：获取工业园区的生产区的布局规划图，包括道路、建筑物、设备数量以及设备布置情况；基于设定的区域设备数量对布局规划图进行最小化资源调度成本进行区域划分，得到若干个区域，所述最小化资源调度成本具体为调度人力资源时、原材料时行进最短路程和调度电力时最短输送路径；并将划分的若干个区域分别进行标注。
5、进一步地，基于各个区域内预设的边缘计算节点对历史环境生产设备性能数据进行预处理，得到每个区域的最佳环境生产设备性能指标具体为：基于各个区域内预设的边缘计算节点分别对于每个区域分别建立温度约束模型和湿度约束模型进行约束分析，得到每个区域的最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标；对于温度约束模型以最大化温度工作效率、温度产能利用率，最小化温度电力消耗值为温度约束条件；对于湿度约束模型以最大化湿度工作效率、湿度产能利用率，最小化湿度电力消耗值为湿度约束条件。
6、进一步地，得到每个区域的最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标的具体过程如下：读取每个区域的每台生产设备的历史每个温度值下的历史温度工作效率值、历史温度产能利用率、历史温度电力消耗值以及每个湿度值下的历史湿度工作效率值、历史湿度产能利用率、历史湿度电力消耗值，并分别进行纯量处理；基于纯量处理后的结果进行加权分析，得到每个区域的每台生产设备的每个温度值下的温度生产设备性能指标和每个湿度值下的湿度生产设备性能指标；基于温度约束模型对于每个区域的每台生产设备的每个温度值下的温度生产设备性能指标进行约束分析，得到每个区域的所有设备在最佳温度值下的温度生产设备性能指标，并标记为最佳温度生产设备性能指标，同时记录最佳温度值；基于湿度约束模型对于每个区域的每台生产设备的每个湿度值下的湿度生产设备性能指标进行约束分析，得到每个区域的所有设备在最佳湿度值下的湿度生产设备性能指标，并标记为最佳湿度生产设备性能指标，同时记录最佳湿度值。
7、进一步地，所述温度生产设备性能指标、湿度生产设备性能指标的计算公式如下：其中，wdsi为历史第i个温度值下的温度生产设备性能指标，lwgi为纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度工作效率值，lwci为纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度产能利用率，lwdi为纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度电力消耗值，αi1为设定的纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度工作效率值的比例系数，αi2为设定的纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度产能利用率的比例系数，αi3为设定的纯量处理后的历史第i个温度值下的历史温度电力消耗值的比例系数，αi1+αi2+αi3＝1，i＝1,2,3,…,n，n为选取的温度值的总数量，sdsj为历史第j个湿度值下的湿度生产设备性能指标，lsgj为纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度工作效率值，lscj为纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度产能利用率，lsdj为纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度电力消耗值，βj1为设定的纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度工作效率值的比例系数，βj2为设定的纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度产能利用率的比例系数，βj3为设定的纯量处理后的历史第j个湿度值下的历史湿度电力消耗值的比例系数，βj1+βj2+βj3＝1，j＝1,2,3,…,m，m为选取的湿度值的总数量。
8、进一步地，园区产量总值的计算公式具体为：yqz＝qyz1+qyz2+…+qyzk；其中，yqz为园区产量总值，k为工业园区预先划分的区域编号，k为正整数，qyz1、qyz2、......、qyzk分别为工业园区预先划分的每个区域所对应的区域产量总值。
9、进一步地，判断每个区域的资源消耗数据是否分别符合设定的区域资源消耗数据，并对于资源消耗数据不符合设定的区域资源消耗数据所对应的区域采取第一资源调度措施具体为：读取每个区域的人力资源消耗值、电力消耗值以及原材料消耗值并分别与设定的人力资源消耗值、电力消耗值以及原材料消耗值进行比较判断；对于人力资源消耗值高于设定的人力资源消耗值的区域，首先标记为人力资源高耗异常区域，并基于人力资源消耗值与设定的人力资源消耗值进行高耗差值分析，同时将高耗差值分析结果以及人力资源高耗异常区域发送至相关工作人员进行人力资源调度，对于人力资源消耗值低于设定的人力资源消耗值的区域，首先标记为人力资源低耗异常区域，并基于人力资源消耗值与设定的人力资源消耗值进行低耗差值分析，同时将低耗差值分析结果以及人力资源低耗异常区域发送至相关工作人员进行人力资源调度；对于电力消耗值高于设定的电力消耗值的区域，首先标记为电力消耗高耗异常区域，并基于电力消耗值与设定的电力消耗值进行高耗差值分析，同时将高耗差值分析结果发送至相关工作人员对电力消耗高耗异常区域进行电力补充，对于电力消耗值低于设定的电力消耗值的区域，首先标记为电力消耗低耗异常区域，并基于电力消耗值与设定的电力消耗值进行低耗差值分析，同时将低耗差值分析结果发送至相关工作人员对电力消耗低耗异常区域中多余的电力进行存储，若是存在电力消耗高耗异常区域，则调取存取的电力对电力消耗高耗异常区域进行电力补充；对于原材料消耗值高于设定的原材料消耗值的区域，首先标记为原材料消耗高耗异常区域，并基于原材料消耗值与设定的原材料消耗值进行高耗差值分析，同时将高耗差值分析结果发送至相关工作人员对原材料消耗高耗异常区域进行原材料补充调度，同时检查异常情况，对于原材料消耗值低于设定的原材料消耗值的区域，首先标记为原材料消耗低耗异常区域，并基于原材料消耗值与设定的原材料消耗值进行低耗差值分析，同时将低耗差值分析结果发送至相关工作人员对原材料消耗低耗异常区域中多余的原材料进行存储，若是存在原材料消耗高耗异常区域，则调取存取的原材料对原材料消耗高耗异常区域进行原材料补充调度。
10、进一步地，基于园区产量总值、预期的园区产量总值分析产量差值，并基于环境数据、产量差值、最佳环境生产设备性能指标对各个区域采取第二资源调度措施具体为：读取每个区域的当前时刻下的实际温度值和实际湿度值；基于每个区域的最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标所分别对应的温度值和湿度值；判断每个区域的当前时刻下的实际温度值和实际湿度值是否分别符合对应区域的最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标所分别对应的温度值和湿度值，并基于判断结果对区域采取第二资源调度措施。
11、进一步地，基于判断结果对区域采取第二资源调度措施具体为：若是区域内的当前时刻下的实际温度值不符合最佳温度生产设备性能指标所对应的温度值，则判断实际温度值是否低于最佳温度生产设备性能指标所对应的温度值，若是实际温度值低于最佳温度生产设备性能指标所对应的温度值，则对区域采取升温处理，并将升温处理所需电力值发送至相关工作人员进行电力补充，若是实际温度值高于最佳温度生产设备性能指标所对应的温度值，则对区域采取降温处理，并将降温处理所需电力值发送至相关工作人员进行电力补充；若是区域内的当前时刻下的实际湿度值不符合最佳湿度生产设备性能指标所对应的湿度值，则判断实际湿度值是否低于最佳湿度生产设备性能指标所对应的湿度值，若是实际湿度值低于最佳湿度生产设备性能指标所对应的湿度值，则对区域采取加湿处理，并将加湿处理所需电力值发送至相关工作人员进行电力补充，若是实际湿度值高于最佳湿度生产设备性能指标所对应的湿度值，则对区域采取干燥处理，并将干燥处理所需电力值发送至相关工作人员进行电力补充。
12、本发明具有以下有益效果：
13、(1)、该基于边缘计算的工业园区资源调度方法，通过实时监控和调整生产环境以符合最佳生产设备性能指标，能显著提高生产设备的工作效率和产能利用率，这种精细化管理减少了能源浪费，同时优化了原材料和人力资源的使用，降低了生产成本，提高了整体的资源利用率。
14、(2)、该基于边缘计算的工业园区资源调度方法，通过边缘计算的应用使得数据处理更加迅速，减少了传输到中心服务器的数据量和处理时间，这种近实时的数据处理能力使得园区管理能够快速响应生产变化，实现即时的资源调整，增强了系统对市场需求变化的适应能力。
15、(3)、该基于边缘计算的工业园区资源调度方法，通过精确控制生产环境条件，以及基于实时数据进行的动态资源调度，该方法有效地降低了能源消耗和环境影响，特别是在能源消耗高或低的异常区域，通过精确的差值分析和资源调度，能够有效地平衡能源供应，减少能源浪费，支持可持续发展目标。
16、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，所述环境数据具体为工业园区的预先划分的区域内的当前时刻下的实际温度值和实际湿度值，所述历史环境生产设备性能数据具体为工业园区的预先划分的区域内的每台生产设备的历史每个温度值下的历史温度工作效率值、历史温度产能利用率、历史温度电力消耗值以及每个湿度值下的历史湿度工作效率值、历史湿度产能利用率、历史湿度电力消耗值，所述资源消耗数据具体为人力资源消耗值、电力消耗值以及原材料消耗值，所述最佳环境生产设备性能指标包括最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，工业园区预先划分区域的具体步骤如下：
4.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，基于各个区域内预设的边缘计算节点对历史环境生产设备性能数据进行预处理，得到每个区域的最佳环境生产设备性能指标具体为：
5.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，得到每个区域的最佳温度生产设备性能指标和最佳湿度生产设备性能指标的具体过程如下：
6.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，所述温度生产设备性能指标、湿度生产设备性能指标的计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，园区产量总值的计算公式具体为：
8.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，判断每个区域的资源消耗数据是否分别符合设定的区域资源消耗数据，并对于资源消耗数据不符合设定的区域资源消耗数据所对应的区域采取第一资源调度措施具体为：
9.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，基于园区产量总值、预期的园区产量总值分析产量差值，并基于环境数据、产量差值、最佳环境生产设备性能指标对各个区域采取第二资源调度措施具体为：
10.根据权利要求9所述的一种基于边缘计算的工业园区资源调度方法，其特征在于，基于判断结果对区域采取第二资源调度措施具体为：
