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加速器控制系统及方法
申请号	CN202311737425.6	申请日	2023-12-18	公开(公告)号	CN117908586A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	中国科学院近代物理研究所;			发明人	何源; 周德泰; 陈又新; 王志军; 郑海; 王嘉铭; 郭玉辉; 杨锋; 刘海涛; 崔文娟; 李姣赛; 陈雨婷;
摘要	本发明涉及加速器控制技术领域，提供了一种加速器控制系统及方法，其中系统包括云端服务器、边缘服务器、本地存储管理器、控制器和加速器，控制器采集环境信息生成控制指令以控制加速器运行，并采集加速器的运行数据，控制器包括至少两个并行运行的处理器；边缘服务器基于控制器内的数据建模分析，根据分析结果调整控制指令；云端服务器响应于用户发送的系统维护指令，通过边缘服务器对系统进行维护更新；本地存储管理器对边缘服务器内的数据进行存储。本发明提供的加速器控制系统，采用分布式的架构充分利用边缘计算的优势，减少传输延迟及带宽消耗；构成冗余的结构来提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生，提升系统运行的可持续性。
权利要求	1.一种加速器控制系统，其特征在于，包括：云端服务器、边缘服务器、本地存储管理器、控制器和加速器；所述控制器与所述加速器通信连接，所述控制器用于采集环境信息生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行，所述控制器还用于采集所述加速器的运行数据，其中，所述控制器包括至少两个并行运行的处理器；所述边缘服务器与所述控制器通信连接，所述边缘服务器用于获取所述控制器内的所述控制指令和所述运行数据，并对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器；所述边缘服务器与所述云端服务器通信连接，所述云端服务器用于响应于用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据并将所述更新数据发送至所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新；所述边缘服务器与所述本地存储管理器通信连接，所述本地存储管理器获取所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令，并进行存储。 2.根据权利要求1所述的加速器控制系统，其特征在于，所述控制器还包括传感器单元、决策单元、执行单元和至少两个控制单元，其中，至少两个所述控制单元并行运行，且每一所述控制单元包括一个所述处理器；所述传感器单元分别与至少两个所述控制单元连接，所述传感器单元用于采集环境信息，并将所述环境信息转换为电信号后分别发送至至少两个所述控制单元中；至少两个所述控制单元分别与所述决策单元连接，每一所述控制单元用于对所述电信号进行分析处理得到处理结果，并将所述处理结果发送至所述决策单元；所述决策单元与所述执行单元连接，所述决策单元基于至少两个所述处理结果生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述执行单元；所述执行单元与所述加速器通信连接，所述执行单元用于将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行。 3.根据权利要求2所述的加速器控制系统，其特征在于，所述传感器单元包括至少一个传感器；当所述传感器的数量为一个时，所述传感器分别与至少两个所述控制单元连接；当所述传感器的数量为多个时，所述传感器的数量与所述控制单元的数量相等，且多个所述传感器与至少两个所述控制单元一一对应连接。 4.根据权利要求2所述的加速器控制系统，其特征在于，所述控制器还包括安全检测单元，所述安全检测单元分别与所述加速器和所述边缘服务器通信通信连接，所述安全检测单元用于检测所述加速器的运行状态，其中，所述运行状态包括硬件执行动作和软件执行逻辑；当所述安全检测单元检测到所述加速器的运行状态异常时，所述安全检测单元生成报警信息，并将所述报警信息发送至所述边缘服务器。 5.根据权利要求1所述的加速器控制系统，其特征在于，所述本地存储管理器包括数据存储单元和数据分析单元；所述数据存储单元与所述边缘服务器通信连接，所述数据存储单元用于获取所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令，并进行存储，其中，所述数据存储单元内存储的数据以可视化的形式展示；所述数据分析单元与所述数据存储单元连接，所述数据分析单元用于分别对所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令进行分析，得到本地分析结果，所述本地分析结果以可视化的形式展示。 6.根据权利要求1所述的加速器控制系统，其特征在于，所述边缘服务器包括数据采集单元、模型分析单元和状态调整单元。所述数据采集单元分别与所述控制器和所述模型分析单元通信连接，所述数据采集单元用于采集所述控制器内的所述控制指令和所述运行数据；所述模型分析单元与所述状态调整单元通信连接，所述模型分析单元用于对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，并将所述分析结果和所述控制指令发送至所述状态调整单元；所述状态调整单元与所述控制器通信连接，所述状态调整单元基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器。 7.根据权利要求6所述的加速器控制系统，其特征在于，所述边缘服务器还包括通信模块和开发支持模块；所述边缘服务器通过所述通信模块分别与所述云端服务器、所述本地存储管理器和所述控制器通信连接，其中，所述通信模块支持多种通信协议；所述开发支持模块支持以容器技术或虚拟机技术对所述边缘服务器进行应用开发。 8.根据权利要求1所述的加速器控制系统，其特征在于，所述云端服务器对应连接有多个所述边缘服务器，所述云端服务器包括算法优化单元；所述算法优化单元用于接收用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据并对所述更新数据进行优化与验证，将验证后的所述更新数据发送至多个所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新。 9.一种加速器控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至8中任一项所述的加速器控制系统中，所述方法包括：所述控制器采集环境信息生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行；所述控制器采集处于运行状态下的所述加速器的运行数据，并将所述运行数据和所述控制指令发送至所述边缘服务器；所述边缘服务器对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器；所述控制器基于所述控制指令调整所述加速器的运行状态。 10.根据权利要求9所述的加速器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据，将所述更新数据发送至所述云端服务器；所述云端服务器对所述更新数据进行优化与验证，将验证后的所述更新数据发送至多个所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新；所述边缘服务器将所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述本地存储单元进行存储。
说明书全文	加速器控制系统及方法技术领域 [0001] 本发明涉及加速器控制技术领域，特别涉及一种加速器控制系统及方法。背景技术 [0002] 加速器作为一种动力驱动设备，在基础物理研究、工业生产、医疗健康、以及交通运输等众多领域内扮演者重要的角色。具体地，以粒子加速器为例，粒子加速器是一种使带电粒子增加动能的装置，可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等，通常粒子增加的能量一般都在0.1兆电子伏以上。粒子加速器的种类很多，有回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器和倍压加速器等。 [0003] 无论何种加速器，都是基于控制系统来控制加速器正常运行，一旦加速器控制系统出现硬件故障或者安全漏洞，一方面可能导致加速器设备整体停机，甚至会导致系统整体瘫痪，严重影响生产作业以及服务过程的持续性；另一方面，控制系统发生故障或操作失误，还会导致安全事故的发生，给人员以及设备造成不可挽回的损失，因此确保加速器运行的安全性以及持续性对于控制加速器工作至关重要。发明内容 [0004] 针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种加速器控制系统及方法，解决了现有技术中加速器控制系统安全性差，进而降低加速器工作的持续性的技术问题。 [0005] 本发明一方面提供了一种加速器控制系统，包括云端服务器、边缘服务器、本地存储管理器、控制器和加速器；所述控制器与所述加速器通信连接，所述控制器用于采集环境信息生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行，所述控制器还用于采集所述加速器的运行数据，其中，所述控制器包括至少两个并行运行的处理器；所述边缘服务器与所述控制器通信连接，所述边缘服务器用于获取所述控制器内的所述控制指令和所述运行数据，并对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器；所述边缘服务器还与所述云端服务器通信连接，所述云端服务器用于响应于用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据并将所述更新数据发送至所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新；所述边缘服务器还与所述本地存储管理器通信连接，所述本地存储管理器获取所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令，并进行存储。 [0006] 可选地，所述控制器还包括传感器单元、决策单元、执行单元和至少两个控制单元，其中，至少两个所述控制单元并行运行，且每一所述控制单元包括一个所述处理器；所述传感器单元分别与至少两个所述控制单元连接，所述传感器单元用于采集环境信息，并将所述环境信息转换为电信号后分别发送至至少两个所述控制单元中；至少两个所述控制单元分别与所述决策单元连接，每一所述控制单元用于对所述电信号进行分析处理得到处理结果，并将所述处理结果发送至所述决策单元；所述决策单元与所述执行单元连接，所述决策单元基于至少两个所述处理结果生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述执行单元；所述执行单元与所述加速器通信连接，所述执行单元用于将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行。 [0007] 可选地，所述传感器单元包括至少一个传感器；当所述传感器的数量为一个时，所述传感器分别与至少两个所述控制单元连接；当所述传感器的数量为多个时，所述传感器的数量与所述控制单元的数量相等，且多个所述传感器与至少两个所述控制单元一一对应连接。 [0008] 可选地，所述控制器还包括安全检测单元，所述安全检测单元分别与所述加速器和所述边缘服务器通信通信连接，所述安全检测单元用于检测所述加速器的运行状态，其中，所述运行状态包括硬件执行动作和软件执行逻辑；当所述安全检测单元检测到所述加速器的运行状态异常时，所述安全检测单元生成报警信息，并将所述报警信息发送至所述边缘服务器。 [0009] 可选地，所述本地存储管理器包括数据存储单元和数据分析单元；所述数据存储单元与所述边缘服务器通信连接，所述数据存储单元用于获取所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令，并进行存储，其中，所述数据存储单元内存储的数据以可视化的形式展示；所述数据分析单元与所述数据存储单元连接，所述数据分析单元用于分别对所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令进行分析，得到本地分析结果，所述本地分析结果以可视化的形式展示。 [0010] 可选地，所述边缘服务器包括数据采集单元、模型分析单元和状态调整单元。 [0011] 所述数据采集单元分别与所述控制器和所述模型分析单元通信连接，所述数据采集单元用于采集所述控制器内的所述控制指令和所述运行数据；所述模型分析单元与所述状态调整单元通信连接，所述模型分析单元用于对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，并将所述分析结果和所述控制指令发送至所述状态调整单元；所述状态调整单元与所述控制器通信连接，所述状态调整单元基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器。 [0012] 可选地，所述边缘服务器还包括通信模块和开发支持模块；所述边缘服务器通过所述通信模块分别与所述云端服务器、所述本地存储管理器和所述控制器通信连接，其中，所述通信模块支持多种通信协议；所述开发支持模块支持以容器技术或虚拟机技术对所述边缘服务器进行应用开发。 [0013] 可选地，所述云端服务器对应连接有多个所述边缘服务器，所述云端服务器包括算法优化单元；所述算法优化单元用于接收用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据并对所述更新数据进行优化与验证，将验证后的所述更新数据发送至多个所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新。 [0014] 本发明提供的加速器控制系统，引入了云端服务器、边缘服务器和本地存储管理器，实现了将计算和数据处理任务在不同层级之间分布的架构，可以充分利用边缘计算的优势，减少数据传输的延迟和网络带宽的消耗；利用控制器与加速器的通信连接，通过控制指令控制加速器工作，提高系统的响应速度和精确度，并且控制器内设置有多个并行运行的处理器，即通过构成冗余的结构来提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生，降低系统失效的风险，提高加速器控制系统的安全性，当其中部分处理器发生故障时，其余处理器仍能持续工作，保证了加速器工作的持续性；边缘服务器将采集到的控制指令和运行数据进行建模分析，并且基于分析结果对控制指令进行调整，进一步优化加速器的运行效果，提高系统的自适应能力和性能优化能力；云端服务器响应用户发送的系统维护指令，对系统进行升级和维护，确保系统的稳定性和可靠性。 [0015] 本发明另一方面提供了一种加速器控制方法，应用于上述任一项所述的加速器控制系统中，所述方法包括：所述控制器采集环境信息生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述加速器，以使所述加速器基于所述控制指令运行；所述控制器采集处于运行状态下的所述加速器的运行数据，并将所述运行数据和所述控制指令发送至所述边缘服务器；所述边缘服务器对所述运行数据进行建模分析得到分析结果，基于所述分析结果调整所述控制指令，并将所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述控制器；所述控制器基于所述控制指令调整所述加速器的运行状态。 [0016] 可选地，所述方法还包括：响应于用户发送的系统维护指令，获取所述系统维护指令携带的更新数据，将所述更新数据发送至所述云端服务器；所述云端服务器对所述更新数据进行优化与验证，将验证后的所述更新数据发送至多个所述边缘服务器，以通过所述边缘服务器对所述边缘服务器、所述控制器和所述加速器进行维护更新；所述边缘服务器将所述边缘服务器内的所述运行数据、所述分析结果和调整后的所述控制指令发送至所述本地存储单元进行存储。 [0017] 本发明提供的加速器控制方法通过控制器采集环境信息，并基于环境信息生成相应的控制指令，然后将控制指令发送至加速器以指导其运行，实现对加速器运行状态的实时调控和控制策略的灵活调整；控制器采集运行状态下的加速器的运行数据，并将运行数据和控制指令发送至边缘服务器，实现对加速器运行状态的实时监测和数据的实时传输，为后续建模分析提供准确和及时的数据源；边缘服务器接收控制器发送的运行数据和控制指令后，对运行数据进行建模分析得到分析结果，并且基于分析结果调整控制指令，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器，通过建模分析和控制调整机制可以提供对加速器运行状态的深入理解和精确控制，实现系统性能的优化和调节；控制器对加速器进行实时调控和自适应性控制，为系统的稳定性和性能提供保障；同时，控制器内设置有多个并行运行的处理器，即通过构成冗余的结构来提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生，降低系统失效的风险。 [0018] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 [0019] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明 [0020] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本申请提供的一个实施例中加速器控制系统的结构示意图；图2为本申请提供的一个实施例中加速器控制系统内控制器的一种结构示意图；图3为本申请提供的一个实施例中加速器控制系统内控制器的另一种结构示意图；图4为本申请提供的一个实施例中加速器控制方法的流程示意图。具体实施方式 [0021] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0022] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0023] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0024] 本发明一方面提供了一种加速器控制系统，如图1所示，加速器控制系统包括云端服务器、边缘服务器、本地存储管理器、控制器和加速器，其中，控制器与加速器通信连接，控制器用于采集环境信息生成控制指令，并将控制指令发送至加速器，以使加速器基于控制指令运行，控制器还用于采集加速器的运行数据，其中，控制器包括至少两个并行运行的处理器；边缘服务器与控制器通信连接，边缘服务器用于获取控制器内的控制指令和运行数据，并对运行数据进行建模分析得到分析结果，基于分析结果调整控制指令，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器；边缘服务器还与云端服务器通信连接，云端服务器用于响应于用户发送的系统维护指令，获取系统维护指令携带的更新数据并将更新数据发送至边缘服务器，以通过边缘服务器对边缘服务器、控制器和加速器进行维护更新；边缘服务器还与本地存储管理器通信连接，本地存储管理器获取边缘服务器内的运行数据、分析结果和调整后的控制指令，并进行存储。 [0025] 本发明提供的加速器控制系统，引入了云端服务器、边缘服务器和本地存储管理器，实现了将计算和数据处理任务在不同层级之间分布的架构，可以充分利用边缘计算的优势，减少数据传输的延迟和网络带宽的消耗；利用控制器与加速器的通信连接，通过控制指令控制加速器工作，提高系统的响应速度和精确度，并且控制器内设置有多个并行运行的处理器，即通过构成冗余的结构来提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生，降低系统失效的风险，提高加速器控制系统的安全性，当其中部分处理器发生故障时，其余处理器仍能持续工作，保证了加速器工作的持续性；边缘服务器将采集到的控制指令和运行数据进行建模分析，并且基于分析结果对控制指令进行调整，进一步优化加速器的运行效果，提高系统的自适应能力和性能优化能力；云端服务器响应用户发送的系统维护指令，对系统进行升级和维护，确保系统的稳定性和可靠性。 [0026] 具体地，控制器还包括传感器单元、决策单元、执行单元和至少两个控制单元，其中，至少两个控制单元并行运行，且每一控制单元包括一个处理器，传感器单元分别与至少两个控制单元连接，传感器单元用于采集环境信息，并将环境信息转换为电信号后分别发送至至少两个控制单元中，至少两个控制单元分别与决策单元连接，每一控制单元用于对电信号进行分析处理得到处理结果，并将处理结果发送至决策单元，决策单元与执行单元连接，决策单元基于至少两个处理结果生成控制指令，并将控制指令发送至执行单元，执行单元与加速器通信连接，执行单元用于将控制指令发送至加速器，以使加速器基于控制指令运行。 [0027] 在本实施方式中，多个并行的控制单元的布置一方面实现了分布式控制，使得多个控制单元可以并行处理采集到的环境信息，可以提高系统的响应速度和并行处理能力，另一方面通过冗余设计提高系统的可靠性和容错性，即当一个或部分控制单元或处理器发生故障时，其他控制单元可以接管任务的执行，确保系统的持续运行。利用传感器单元可以将多个数据源的信息进行采集和分析，从而获得更全面和准确的环境信息，提高系统的感知能力和决策准确度。而决策单元基于每个控制单元对电信号分析处理后的处理结果生成控制指令，再发送至执行单元，通过分布式决策和控制架构可以实现更灵活和高效的系统决策与控制，并且灵活的执行单元可以适应不同类型的执行设备，为系统提供更高的灵活性和可扩展性。 [0028] 本申请中所提供的控制器包含定时功能，以确保加速器控制系统整体能够同步进行工作。定时控制器具体能够设置和管理多个定时任务，操作人员预设加速器的启动时间、停止时间以及其他运行模式，包括触发方式。控制器基于时序逻辑和任务调度算法等方式准确，可靠地执行预设任务，并且为了满足不同的适用需求，定时控制器的功能通常具备灵活的设置选项，用户可以根据需求设置执行定时任务的频率、时间间隔以及重复模式，进而适应不同的实验时间表和加速器运行模式。 [0029] 进一步的，传感器单元包括至少一个传感器；当传感器的数量为一个时，传感器分别与至少两个控制单元连接；当传感器的数量为多个时，传感器的数量与控制单元的数量相等，且多个传感器与至少两个控制单元一一对应连接。 [0030] 在本实施方式中，传感器与控制单元连接，控制单元的数量为多个，而传感器的数量可根据具体的实际情况进行设定，具体地，如图2所示，当传感器的数量仅为一个时，一个传感器便分别连接多个控制单元，传感器将转换后的电信号分别传递至每一个控制单元进行进一步的处理，利用控制单元的冗余设计确保系统整体的稳定性以及可靠性；如图3所示，当设计传感器的数量与控制单元的数量相等时，便将每一传感器与一个控制单元一一对应连接，控制单元接收各自对应的传感器输出的电信号进行处理，提高系统整体的容错性。 [0031] 具体地，在本实施方式中，除了传感器单元以及控制单元外，决策单元以及执行单元具体都可采用冗余的配置方式，如果选择采用并联的冗余方式可以提高系统的可靠性，而采取串联的冗余方式可以提高系统的安全性，具体选择串联或者并联的冗余方式可以根据应用场景的需求进行选择。 [0032] 进一步的，控制器还包括安全检测单元，安全检测单元分别与加速器和边缘服务器通信通信连接，安全检测单元用于检测加速器的运行状态，其中，运行状态包括硬件执行动作和软件执行逻辑；当安全检测单元检测到加速器的运行状态异常时，安全检测单元生成报警信息，并将报警信息发送至边缘服务器。 [0033] 在本实施方式中，引入了安全检测单元，用于检测加速器的运行状态，包括硬件执行动作和软件执行逻辑，实现对加速器运行状态的全面监测和检测，及时察觉加速器运行状态的异常情况，掌握可能存在的系统故障、错误或安全漏洞。并且，当安全检测单元检测到加速器的运行状态异常时，会生成报警信息，并将报警信息发送至边缘服务器，能够快速将异常情况通知到边缘服务器，实现及时的反应和处理，边缘服务器可以根据报警信息采取适当的措施，如停止加速器运行、请求维修或进行安全隔离等。安全检测单元的设置提高系统的安全性，避免潜在的威胁或风险，及时的安全监测和报警机制可以保护系统免受潜在的攻击、数据泄露或其他安全威胁。具体地，安全检测单元对软件和硬件进行自测自检、故障探测的同时，对控制逻辑的执行状态也进行实时检测，安全检测单元具体可对系统整体的内存、闪存、网络、通信以及控制逻辑进行检测，并且将检测结果进行输出，以及时生成告警信息，确保系统整体运行的安全性及可靠性。 [0034] 具体地，在上述实施例中，本地存储管理器包括数据存储单元和数据分析单元；数据存储单元与边缘服务器通信连接，数据存储单元用于获取边缘服务器内的运行数据、分析结果和调整后的控制指令，并进行存储，其中，数据存储单元内存储的数据以可视化的形式展示；数据分析单元与数据存储单元连接，数据分析单元用于分别对运行数据、分析结果和调整后的控制指令进行分析，得到本地分析结果，本地分析结果以可视化的形式展示。 [0035] 在本实施方式中，本地存储管理器结合了数据存储单元和数据分析单元，将数据存储和数据分析功进行集成，使得本地存储管理器能够同时处理运行数据、分析结果和控制指令，并进行存储和分析。并且数据存储单元内存储的数据，以及本地分析结果均以可视化的形式展示，能够直观地了解运行数据、分析结果和控制指令的内容，并帮助用户更好地理解系统的运行状态和结果。具体地，数据分析单元通过分析得到的本地分析结果可以基于本地存储的数据进行更深入的分析和处理，进一步提取有用的信息和指导决策，而数据存储单元与边缘服务器通信连接，可以获取边缘服务器内的运行数据、分析结果和调整后的控制指令，并进行存储，便于后续对数据进行检索和回溯，支持后续的数据分析、问题排查和系统优化，具有很强的功能性。 [0036] 具体地，在上述实施例中，边缘服务器包括数据采集单元、模型分析单元和状态调整单元。数据采集单元分别与控制器和模型分析单元通信连接，数据采集单元用于采集控制器内的控制指令和运行数据；模型分析单元与状态调整单元通信连接，模型分析单元用于对运行数据进行建模分析得到分析结果，并将分析结果和控制指令发送至状态调整单元；状态调整单元与控制器通信连接，状态调整单元基于分析结果调整控制指令，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器。 [0037] 在本实施方式中，边缘服务器采用分布式数据采集和分析的方式能够实现更高效、更准确的数据采集和实时分析，避免了数据传输延迟和云端处理的瓶颈；模型分析单元对采集到的运行数据进行建模分析，并得到相应的分析结果，通过建模分析，可以深入理解控制器的运行状态和性能，并基于模型提供更精确的分析结果和控制指令，实现模型驱动的控制优化；状态调整单元与模型分析单元通信连接，接收模型分析单元传递的分析结果和控制指令；状态调整单元基于分析结果调整控制指令，优化系统的运行状态和性能，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器；可以实现基于实时分析的状态优化和控制调整，提高系统的稳定性和效率；通过边缘服务器中的数据采集单元、模型分析单元和状态调整单元之间的通信连接，实现数据和控制指令的流动和协同。这种分布式通信和协同控制能够提高系统的响应速度、分析准确性和决策效率，同时减轻云端通信和计算负担。 [0038] 进一步的，边缘服务器还包括通信模块和开发支持模块；边缘服务器通过通信模块分别与云端服务器、本地存储管理器和控制器通信连接，其中，通信模块支持多种通信协议；开发支持模块支持以容器技术或虚拟机技术对边缘服务器进行应用开发。 [0039] 在本实施方式中，边缘服务器中的通信模块支持多种通信协议，可以与云端服务器、本地存储管理器和控制器进行通信连接，多通信协议支持可以适应不同应用场景和通信需求，具备很强的灵活性以及互操作性，具体地，所支持的通信协议包括HTTP、MQTT、 CoAP、AMQP、WebSockets、OPC UA以及Modbus等。通过通信模块与云端服务器进行通信连接，实现边缘和云端之间的数据交换和协同，实现分布式计算和数据处理，将边缘服务器作为云端的延伸，提供更高效、低延迟的服务。边缘服务器中的通信模块与本地存储管理器进行通信连接，可以方便地获取本地存储的运行数据、分析结果和控制指令，可以在边缘服务器上进行更灵活和高效的数据存取和处理。而边缘服务器中的开发支持模块提供了容器技术或虚拟机技术来进行应用开发，利用容器技术或虚拟机技术，可以将边缘服务器创建为一个开发环境，并支持在该环境中进行应用程序的开发、测试和部署，提供了开发者友好的开发支持。 [0040] 具体地，在上述实施例中，云端服务器对应连接有多个边缘服务器，云端服务器包括算法优化单元；算法优化单元用于接收用户发送的系统维护指令，获取系统维护指令携带的更新数据并对更新数据进行优化与验证，将验证后的更新数据发送至多个边缘服务器，以通过边缘服务器对边缘服务器、控制器和加速器进行维护更新。 [0041] 在本实施方式中，在云端服务器上引入了算法优化单元，负责接收用户发送的系统维护指令，并对携带的更新数据进行优化与验证，进行集中处理和优化系统维护指令，提高指令的质量和效果；并且将更新数据发送至多个边缘服务器，通过边缘服务器对边缘服务器、控制器和加速器进行维护更新，采用分布式架构的方式，使得维护更新可以并行进行，加速更新的过程并减少维护时间。具体在应用过程中，云端服务器提供了人工智能和大数据处理服务，用户可以使用云端服务器的机器学习、数据分析等工具和平台，进行模型训练、数据挖掘等操作，云端服务器可以提供弹性、可扩展的资源和服务，使用户可以根据需求灵活使用计算、存储、网络和应用等各种功能，能够有效降低成本、提高效率，并获得更高的可靠性和安全性，最后算法等优化完成后再下装到边缘服务器，实现批量管理，缩短更新维护时间。 [0042] 本发明另一方面提供了一种加速器控制方法，方法应用于上述的极速器控制系统，如图4所示，首先控制器采集环境信息生成控制指令，并将控制指令发送至加速器，以使加速器基于控制指令运行，然后控制器采集处于运行状态下的加速器的运行数据，并将运行数据和控制指令发送至边缘服务器，之后边缘服务器对运行数据进行建模分析得到分析结果，基于分析结果调整控制指令，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器，最后控制器基于控制指令调整加速器的运行状态。 [0043] 上述方法通过控制器采集环境信息，并基于环境信息生成相应的控制指令，然后将控制指令发送至加速器以指导其运行，实现对加速器运行状态的实时调控和控制策略的灵活调整；控制器采集运行状态下的加速器的运行数据，并将运行数据和控制指令发送至边缘服务器，实现对加速器运行状态的实时监测和数据的实时传输，为后续建模分析提供准确和及时的数据源；边缘服务器接收控制器发送的运行数据和控制指令后，对运行数据进行建模分析得到分析结果，并且基于分析结果调整控制指令，并将分析结果和调整后的控制指令发送至控制器，通过建模分析和控制调整机制可以提供对加速器运行状态的深入理解和精确控制，实现系统性能的优化和调节；控制器对加速器进行实时调控和自适应性控制，为系统的稳定性和性能提供保障；同时，控制器内设置有多个并行运行的处理器，即通过构成冗余的结构来提高系统的可靠性和安全性，减少故障的发生，降低系统失效的风险。 [0044] 进一步的，方法还包括首先响应于用户发送的系统维护指令，获取系统维护指令携带的更新数据，将更新数据发送至云端服务器。然后云端服务器对更新数据进行优化与验证，将验证后的更新数据发送至多个边缘服务器，以通过边缘服务器对边缘服务器、控制器和加速器进行维护更新，最后边缘服务器将边缘服务器内的运行数据、分析结果和调整后的控制指令发送至本地存储单元进行存储。 [0045] 在本实施方式中，系统可以响应用户发送的系统维护指令，并获取其中携带的更新数据，将更新数据发送至云端服务器，实现边缘服务器与云端服务器之间的数据传输，本申请提供的响应和数据传输机制可以实现系统的实时维护和更新，确保系统的稳定性和性能的持续优化；云端服务器收到更新数据后，进行优化和验证操作，确保更新数据的准确性、适应性和完整性，通过优化与验证，确保将验证后的更新数据发送至各个边缘服务器，减少错误和冲突，提高系统的可靠性和更新效率；经过云端服务器的优化与验证后，更新数据发送至多个边缘服务器，边缘服务器可以根据接收到的更新数据，对边缘服务器、控制器和加速器进行维护更新操作，通过边缘服务器的维护更新，保证整个系统的运行状态和组件的稳定性，以及对新功能和修复的快速适应；边缘服务器内的运行数据、分析结果和调整后的控制指令将被发送至本地存储单元进行存储，本申请提供的数据存储机制可以方便地记录和追溯系统的历史数据，供后续的数据分析和问题排查使用。 [0046] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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