本发明涉及一种协同感控系统，特别是涉及一种全参数实时四维重构协同感控系统。
背景技术：
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仪器设备是获得材料物质特性与内涵信息的重要媒介，但是现有的单台材料试验设备仅能获取材料的一项或多项特性参数，为了获取材料的全部特性参数，需要在不同的试验设备上进行，而不同试验设备之间的数据无法实时共享，且试验无法连续自动进行。以岩石材料为例，目前全面表征岩石状态的有约60项指标，而目前的仪器尚无法在一台设备上获取这些指标，使得岩石的非连续介质属性不同指标描述无法同步直接对应，难以真实反映岩石非连续介质系统的多效应作用变化，使得我们难以实现复杂条件下岩石多尺度演化全过程全参数的量测试验与模拟，无法获得岩石非连续介质系统数据，包括连续跨尺度含空隙结构演化、非均匀组分连续演化、多参数演化对应关联等数据，无法全面揭示其全过程多效应多耦合、复杂储存与多介质、材料特异性与新功能。
研制一种全参数实时四维重构协同感控系统，既没有直接应用的标准，也没有全面成熟的技术和经验可供借鉴，且各设备运行环境复杂，进样方式不一，试验设备数据量大，因此，研制的难度和技术要求远高于常规的试验设备开发工作。鉴于此，着手研制了一种全参数实时四维重构协同感控系统。
技术实现要素：
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本发明的目的是提供用于协同控制多种试验设备的协同控制系统，解决不同参数量测设备的高效精密协同工作、海量数据实时传输与实时四维重构的难题。
为达到上述目的，本发明提出了一种全参数实时四维重构协同感控系统，由超融合系统、多参数集中传输通道、实时系统反馈控制系统、实时协同感控模块、清整设备、测量仪组、送样设备、可视化监控系统、全参数实时协同感控系统和四维重构软件系统组成。所述可视化监控系统、全参数实时协同感控系统和四维重构软件系统集成于超融合系统中，超融合系统通过多参数集中传输通道与实时系统反馈控制系统相连；所述实时协同感控模块一端与实时系统反馈控制系统相连，另一端与测量仪组相连；实时系统反馈控制系统连接有清整设备和送样设备。
所述超融合系统为数据整合计算与存储以及软件集成平台。
所述多参数集中传输通道采用分布式传感集成技术，对多元异构海量数据进行实时传输。
所述实时系统反馈控制系统根据全参数实时协同感控系统发送的试验指令，生成控制指令，对清整设备、测量仪组和送样设备进行控制。
所述实时协同感控模块由输入感控模块、量测感控模块、输出感控模块和清整感控模块组成；输入感控模块用于识别送样设备的进样操作，并对送样设备进行定位，同时将送样设备和测量仪组中的试验设备的工作状态反馈至实时协同反馈控制系统；量测感控模块感控测量仪组试验设备的测量状态，并将测量数据传送至反馈至实时协同反馈控制系统；输出感控模块感知样品的输出，并将测量仪组中的试验设备的空闲状态反馈至实时协同反馈控制系统；清整感控模块实时检测测量仪组试验设备中样品残留情况，并反馈至实时协同反馈控制系统；
所述清整设备为具有自动洗涤、擦洗和干燥功能的智能机器人，根据实时协同反馈控制系统发送的清整指令，对相应的设备进行清整。
所述送样设备为具有自动传输、精确定位和抓取功能的传送装置。
所述可视化监控系统采用虚拟现实技术，对测量仪组中所有试验设备进行实时监控，并将试验设备异常信息发送给全参数实时协同感控系统。
所述全参数实时协同感控系统用于生成试验计划，并根据可视化监控系统和实时系统反馈控制系统反馈的测量仪组中试验设备的运行状态信息，实时调整测量仪组中试验设备的工作次序；
所述四维重构软件系统根据测量仪组得到的数据，基于三维建模技术，对试样进行实时四维重构。
本发明有如下优点：
一、可以对多种测量设备进行实时协同控制；
二、可以对多种测量参数进行实时传输、存储和计算；
三、可以对试验样品进行实时四维重构。
附图说明：
图1一种全参数实时四维重构协同感控系统示意图
具体实施方式：
参见图1，全参数实时四维重构协同感控系统由超融合系统1、多参数集中传输通道2、实时系统反馈控制系统3、实时协同感控模块4、清整设备5、测量仪组6、送样设备7、可视化监控系统8、全参数实时协同感控系统9和四维重构软件系统10组成；所述可视化监控系统8、全参数实时协同感控系统9和四维重构软件系统10集成于超融合系统1中，超融合系统1通过多参数集中传输通道2与实时系统反馈控制系统3相连；所述实时协同感控模块4一端与实时系统反馈控制系统3相连，另一端与测量仪组6相连；实时系统反馈控制系统3连接有清整设备5和送样设备7；该系统可用于协同控制量测仪组6各设备的协同工作，并记录、存储和处理各设备的状态信息和测量数据，具有自检测和自调整功能。
所述超融合系统1为数据整合计算与存储以及软件集成平台。
所述多参数集中传输通道2采用分布式传感集成技术，对多元异构海量数据进行实时传输。
所述实时系统反馈控制系统3根据全参数实时协同感控系统9发送的试验指令，生成控制指令，对清整设备5、测量仪组6和送样设备7进行控制。
所述实时协同感控模块4由输入感控模块4-1、量测感控模块4-2、输出感控模块4-3和清整感控模块4-4组成；输入感控模块4-1用于识别送样设备7的进样操作，并对送样设备7进行定位，同时将送样设备7和测量仪组6试验设备的工作状态反馈至实时协同反馈控制系统3；量测感控模块4-2感控测量仪组6试验设备的测量状态，并将测量数据传送至反馈至实时协同反馈控制系统3；输出感控模块4-3感知样品的输出，并将测量仪组6试验设备的空闲状态反馈至实时协同反馈控制系统3；清整感控模块4-4实时检测测量仪组6试验设备中样品残留情况，并反馈至实时协同反馈控制系统3。
所述清整设备5为具有自动洗涤、擦洗和干燥功能的智能机器人。
所述送样设备7为具有自动传输、精确定位和抓取功能的传送装置。
所述可视化监控系统8采用虚拟现实技术，对测量仪组6中所有试验设备进行实时监控，并将试验设备异常信息发送给全参数实时协同感控系统9。
所述全参数实时协同感控系统9用于生成试验计划，并根据可视化监控系统8和实时系统反馈控制系统3反馈的测量仪组6中试验设备的运行状态信息，实时调整测量仪组6中试验设备的工作次序。
所述四维重构软件系统10根据测量仪组6得到的数据，对试样进行实时四维重构。
本发明可提供一个样品依次测量、多样品混合测量等实施案例，其中，一个样品依次测量具体的实施过程如下：
1、在全参数实时协同感控系统9中输入测量需求，全参数实时协同感控系统9根据测量需求，生成对应的试验计划，并将试验指令发送至实时系统反馈控制系统3；
2、实时系统反馈控制系统3接收到试验指令后，生成控制指令，发送至送样设备7，送样设备7将试验样品运送至试验设备一6-1，并触发输入感控模块4-1，输入感控模块4-1将信号反馈至实时系统反馈控制系统3；实时系统反馈控制系统3将信号传送至全参数实时协同感控系统9进行记录，并发出测量指令；测量感控模块4-2接收测量指令，控制试验设备一6-1开始测量，将测量结果和试验设备的测量状态实时反馈至实时系统反馈控制系统3，实时系统反馈控制系统3将测量结果输入四维重构软件系统10进行实时四维重构，将测量状态传送至可视化监控系统8进行分析记录；
3、试验设备一6-1测量结束后，触发输出感控模块4-3和清整感控模块4-4向输出感控模块4-3向实时系统反馈控制系统3发送输出信号，实时系统反馈控制系统3向全参数实时协同感控系统9发送设备状态信息，并向送样设备7发出指令，送样设备7将试验设备一6-1中的样品取出，并送至试验设备二6-2处；同时，清整感控模块4-4检测试验设备一6-1中样品残留情况，若需要清整，则发送清整信号至实时协同反馈控制系统3，实时协同反馈控制系统3发送清整指令至清整设备5，清整设备5对试验设备一6-1进行清整；
4、重复步骤2和3，直至测量仪组6中的全部设备完成测量工作。
上述实施过程为一个样品依次测量的实施案例，对于多样品混合测量，以四样品混合测量为例，本发明可提供如下实施方案：
1、在全参数实时协同感控系统9中输入测量需求，全参数实时协同感控系统9根据测量需求，生成对应的试验计划，并将试验指令发送至实时系统反馈控制系统3；
2、实时系统反馈控制系统3接收到试验指令后，生成控制指令，发送至送样设备7，送样设备7将第一个试验样品运送至试验设备一6-1，第二个试验样品运送至试验设备二6-2，第三个试验样品运送至试验设备三6-3，第四个试验样品运送至试验设备四6-4，并触发输入感控模块4-1，输入感控模块4-1将信号反馈至实时系统反馈控制系统3；实时系统反馈控制系统3将信号传送至全参数实时协同感控系统9进行记录，并发出测量指令；测量感控模块4-2接收测量指令，控制试验设备一6-1、试验设备二6-2、试验设备三6-3和试验设备四6-4开始测量，将测量结果和各试验设备的测量状态实时反馈至实时系统反馈控制系统3，实时系统反馈控制系统3将测量结果输入四维重构软件系统10分别进行实时四维重构，将测量状态传送至可视化监控系统8进行分析记录；
3、若试验设备一6-1首先测量结束，触发输出感控模块4-3和清整感控模块4-4向输出感控模块4-3向实时系统反馈控制系统3发送输出信号，实时系统反馈控制系统3向全参数实时协同感控系统9发送设备状态信息，并向送样设备7发出指令，送样设备7将试验设备一6-1中的样品取出，并等待送样指令；同时，清整感控模块4-4检测试验设备一6-1中样品残留情况，若需要清整，则发送清整信号至实时协同反馈控制系统3，实时协同反馈控制系统3发送清整指令至清整设备5，清整设备5对试验设备一6-1进行清整；
4、若试验设备二6-2紧接在试验设备一6-1后完成测量，则触发输出感控模块4-3和清整感控模块4-4向输出感控模块4-3向实时系统反馈控制系统3发送输出信号，实时系统反馈控制系统3向全参数实时协同感控系统9发送设备状态信息，并向送样设备7发出指令，送样设备7将试验设备二6-2中的样品取出，并送至试验设备一6-1中进行测量；同时，清整感控模块4-4检测试验设备二6-2中样品残留情况，若需要清整，则发送清整信号至实时协同反馈控制系统3，实时协同反馈控制系统3发送清整指令至清整设备5，清整设备5对试验设备二6-2进行清整；清整完毕后，送样设备7将试验设备一6-1中取出的样品送至验设备二6-2中，并开始测量；
5、如此循环，直至所有样品完成测量。
上述实施方案中，测量仪组中仅涉及到四个试验设备，对于更多测量指标的需要，增加测量仪组中的试验设备是容易想到的解决方案，因此，也在本发明的保护范围之内。