基于JADE平臺的能源管理多Agent系統實現方法技術方案

一種基于JADE平臺的能源管理多Agent系統實現方法，屬于工業自動化及多Agent智能體應用技術領域。將多Agent系統和OPC進行集成，實現靈活、可擴展的SCADA系統。該方法將SCADA系統中負責匯聚底層數據的OPC服務器中的數據進行分布式管理，分成多個對應遠程控制終端PLC或RTU的智能體，進而使SCADA系統中的Web服務器部分可以進行分布式部署，這樣SCADA系統中的遠程操作工作站或終端可以根據需要與相關智能體數據源進行交互和通信。通過這種方式可以進行新的SCADA系統軟件開發部署，也可以在現有SCADA系統中部署，通過這種方式在原系統不停機的情況下，增加新功能。這種方式大大提升了系統的擴展性、復用性及靈活性。

Implementation of multi Agent system for energy management based on JADE platform

The invention relates to an energy management multi Agent system realizing method based on an JADE platform, belonging to the field of industrial automation and multi Agent intelligent agent application technology. Integrating multiple Agent systems and OPC, a flexible and extensible SCADA system is implemented. This method will be responsible for gathering data in the OPC server data in SCADA system for distributed management, divided into a plurality of corresponding remote control terminal PLC or RTU agent, and the Web server in the SCADA system can be distributed deployment, remote workstations or terminals in the SCADA system that can interact and communicate according to need and agents of the data source. In this way, new SCADA system software development deployment can be carried out, and also can be deployed in the existing SCADA system. In this way, new functions can be added to the original system without downtime. This method greatly improves the scalability, reusability and flexibility of the system.

【技術實現步驟摘要】
基于JADE平臺的能源管理多Agent系統實現方法
本專利技術屬于工業自動化及多Agent智能體應用
，特別是涉及一種基于JADE的能源管理多Agent系統實現系統。
技術介紹
近年來隨著企業節能減排意識的提高，對用能情況進行綜合管控成為企業重要的控制成本方式，尤其對于一些高能耗企業，如鋼廠等。SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統，即數據采集與監控系統，廣泛的應用于鋼鐵冶金、電力、石油、化工等能源管理領域。SCADA系統發展到今天已經經歷了三代，較第一代和第二代，第三代基于Web的SCADA系統具有通用性強、使用維護簡單、相互依賴性小等優點，但是仍然屬于集中式的管控方式，在系統擴展性、復用性、并行性等方面存在弊端。多Agent系統是由多個松散耦合、粗粒度的Agent組成，這些Agent在物理或邏輯上是分散的，但整個系統具有自治性、主動性和交互性特點。近年來，多Agent系統開始應用于工業領域，如過程控制、系統診斷、制造業、運輸物流等，并且顯示出一定的潛力。JADE開發平臺是一個提供了多Agent系統開發中基本中間層功能的軟件平臺，它基于面向對象JAVA語言實現了Agent抽象，并提供了友好的API。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于JADE的能源管理多Agent系統實現系統，針對在能源管理第三代Web-SCADA系統存在的擴展性差等問題，將多Agent系統和OPC進行集成，實現靈活、可擴展的SCADA系統。該方法將SCADA系統中負責匯聚底層數據的OPC服務器中的數據進行分布式管理，分成多個對應遠程控制終端PLC或RTU的智能體，進而使SCADA系統中的Web服務器部分可以進行分布式部署，這樣SCADA系統中的遠程操作工作站或終端可以根據需要與相關智能體數據源進行交互和通信。通過這種方式可以進行新的SCADA系統軟件開發部署，也可以在現有SCADA系統中部署，通過這種方式在原系統不停機的情況下，增加新功能。這種方式大大提升了系統的擴展性、復用性及靈活性。本專利技術包括一個主容器Maincontainer及多個普通容器Container。其中主容器部署在OPC數據服務器上或是其它任意可以獲取OPC數據的服務器上，它除了提供AMS管理功能及DF黃頁查詢功能外，還包括OPC數據采集OPC-Agent，主要作用是通過SCADA系統中的OPC數據服務器獲取底層某一PLC或RTU對應的數據源數據，將每個PLC或RTU進行智能體化，進而能與JADE開發平臺中的其它智能體進行交互和協作，供上層Operator-Agent進行數據調用；普通容器Container部署在遠程操作PC或是服務器上，可以進行分布式部署，每個容器包含遠程操作Operator-Agent，負責進行數據應用及展示，或者是通過WebService的方式與其他Web應用進行交互。將底層能源管理系統的OPC數據源分成多個Agent數據源，對應的OPC-Agent通過JeasyOpc接口獲取對應底層PLC或RTU數據源數據，這樣通過幾個OPC-Agent可以將底層不同類型的OPC數據源利用Agent分類獲取，進而多Agent系統就可以利用這些數據，通過Agent內部ACL通訊方式實現數據源OPC-Agent與遠程Operator-Agent進行通訊，遠程Operator-Agent根據需要獲取底層OPC-Agent數據后進行數據展示或是應用。本專利技術與現有的Web-SCADA系統方法相比有以下優點：一方面解決了現有系統擴展性差的問題，通過分布式的Agent應用可以迅速的部署及拓展系統功能，另一方面提高了系統的靈活性及快速性。附圖說明圖1為基于JADE的能源管理多Agent系統結構示意圖。其中，主容器MainContainer1、普通容器Container2、AMS3、DF4、OPC-Agent，用于將底層OPC數據源轉換為多Agent系統可識別的數據5、Control-Agent，用于分布式實現SCADA系統中控制過程數據應用或是展示6、OPC-Agent服務器，用于部署JADE平臺中的主容器7、多Agent系統中的分布式終端設備8。圖2為OPC-Agent實現的軟件流程圖。圖3為Control-Agent實現的軟件流程圖。具體實施方式結合附圖詳細說明本專利技術的具體實施方式。圖1為系統整體結構示意圖，圖2、3為具體實現的軟件流程圖。一種基于JADE的能源管理多Agent系統實現方法，其結構示意圖如圖1所示。該能源管理系統底層數據采集部分包含2套PLC/DCS過程控制系統，一套RTU數據采集系統，采集上來的數據在SCADA系統中的OPC服務器中進行數據匯聚。基于JADE的能源管理多Agent系統實現方法是指在JADE開發平臺下，開發多Agent分布式的監控管理系統，該JADE平臺是由分布在網絡上的若干個Agent容器組成，Agent存在于容器中，容器是提供JADE運行支撐和管理執行Agent所需服務的java進行。主要包含8部分，如圖1中的1-8所示，其中：主容器(MainContainer):圖1中的1為主容器MainContainer，它是一個特殊的容器，是平臺的入口點，其他的普通容器Container都在該容器中注冊。該系統中，主容器中部署OPC-Agent，如圖1中的5所示，用于獲取底層PLC或RTU中的OPC數據源，可根據系統需要靈活的添加或是刪除。主容器除了可以部署普通Agent外，還包含兩個特殊的Agent，AMS和DF，在圖1中對應3和4。其中，AMS負責提供平臺所有Agent管理和白頁服務，DF提供平臺的黃頁服務。普通容器(Container)：圖1中的2為普通容器Container，該容器中部署Control-Agent，如圖1中的6所示。通過分布不同終端容器中部署的Control-Agent實現分布式的SCADA能源管理。區別于Web-SCADA系統中的在Web服務器上部署全部應用，在客戶端進行調用的模式，分布式的多Agent應用模式通過部署在終端的Control-Agent實現分布式位的管理方式，即系統的業務應用或數據展示，分布在不同Control-Agent中實現。OPC-Agent:圖1中的5為OPC-Agent，用于將底層OPC數據源轉換為多Agent系統可識別的數據。Control-Agent：圖1中的6為Control-Agent，用于分布式實現SCADA系統中控制過程數據應用或是展示。OPC-Agent服務器：圖1中的7為OPC-Agent服務器，用于部署JADE平臺中的主容器，該服務器安裝J2SE或J2EE的運行環境，用于支持多Agent系統的運行。分布式終端：圖1中的8為多Agent系統中的分布式終端設備，用于部署JADE平臺中的普通容器，該服務器中需要部署J2SE或PersonalJava或CLDC運行環境，用于支持多Agent系統的運行。結合附圖2、3詳細說明本專利技術的軟件實現：圖1中的OPC-Agent目的在于實現OPC數據源轉換為Agent數據源，進而與多Agent系統中的其它Agent進行通信。Control-Agent是多Agent系統中的應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于JADE平臺的能源管理多Agent系統實現方法，其特征在于，包括一個主容器Maincontainer及多個普通容器Container。其中主容器部署在OPC數據服務器上或是其它任意能夠獲取OPC數據的服務器上，它除了提供AMS管理功能及DF黃頁查詢功能外，還包括OPC數據采集OPC?Agent，作用是通過SCADA系統中的OPC數據服務器獲取底層某一PLC或RTU對應的數據源數據，將每個PLC或RTU進行智能體化，進而能與JADE開發平臺中的其它智能體進行交互和協作，供上層Operator?Agent進行數據調用；普通容器Container部署在遠程操作PC或是服務器上，進行分布式部署，每個容器包含遠程操作Operator?Agent，負責進行數據應用及展示，或者是通過WebService的方式與其他Web應用進行交互；將底層能源管理系統的OPC數據源分成多個Agent數據源，對應的OPC?Agent通過JeasyOpc接口獲取對應底層PLC或RTU數據源數據，這樣通過幾個OPC?Agent將底層不同類型的OPC數據源利用Agent分類獲取，進而多Agent系統就能利用這些數據，通過Agent內部ACL通訊方式實現數據源OPC?Agent與遠程Operator?Agent進行通訊，遠程Operator?Agent根據需要獲取底層OPC?Agent數據后進行數據展示或是應用。...

【技術特征摘要】
1.一種基于JADE平臺的能源管理多Agent系統實現方法，其特征在于，包括一個主容器Maincontainer及多個普通容器Container。其中主容器部署在OPC數據服務器上或是其它任意能夠獲取OPC數據的服務器上，它除了提供AMS管理功能及DF黃頁查詢功能外，還包括OPC數據采集OPC-Agent，作用是通過SCADA系統中的OPC數據服務器獲取底層某一PLC或RTU對應的數據源數據，將每個PLC或RTU進行智能體化，進而能與JADE開發平臺中的其它智能體進行交互和協作，供上層Operator-Agent進行數據調用；普通容器Container部署在遠程操作PC或是服務器上，進行分布式部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫希艷，于景峰，湯學明，張云貴，王麗娜，
申請(專利權)人：冶金自動化研究設計院，
類型：發明
國別省市：北京,11