1.一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于，包括四層CPS框架結(jié)構(gòu)，分別為：
1、物理世界——感知實體層
感知實體層是構(gòu)成CPS的基礎(chǔ)，通過感知實體層感知物理世界的每個實體；
2、互聯(lián)互通——連接通信層
連接通信層是物理世界到達(dá)信息世界的通道；將各類傳感設(shè)備部署到原材料或者是生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵部位，通過傳感設(shè)備獲得被檢測對象的各類數(shù)據(jù)；同時傳感設(shè)備將物理世界中的所有實體連接到一個網(wǎng)絡(luò)中，行成一個基于生產(chǎn)車間的物聯(lián)網(wǎng)或者是無線局域網(wǎng)；通過所述網(wǎng)絡(luò)將物理世界所有實體的各種數(shù)據(jù)按一定的通信協(xié)議傳輸?shù)叫畔⑹澜纾?/p>
3、信息世界——知識融合層
知識融合層是一個中心層，其融合所有棉紡生產(chǎn)周期所需資源及環(huán)境的大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化，并通過數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，建立數(shù)字孿生模型；
4、控制服務(wù)——決策控制層
決策控制層是一個核心層，通過對可靠數(shù)據(jù)的深入挖掘，形成了基于棉紡生產(chǎn)的知識；根據(jù)認(rèn)知的結(jié)果，確定各種控制決策，發(fā)送控制指令，指揮物理世界的各個實體協(xié)同工作。
2.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：所述物理世界指生產(chǎn)車間里各類物理實體，包括機器、設(shè)備、每個工序的原材料、能源、環(huán)境、操作人員。
3.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：每次生產(chǎn)周期內(nèi)，所述物理世界的每個物理實體都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)；棉紡生產(chǎn)過程是一個連續(xù)的制造過程，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生不是孤立的，是相關(guān)的；在生產(chǎn)周期內(nèi)，采集各資源要素的全部數(shù)據(jù)以及資源要素之間相關(guān)的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：在一次生產(chǎn)周期內(nèi)的數(shù)據(jù)有：
實體屬性數(shù)據(jù)，指能識別實體的屬性數(shù)據(jù)；
實體的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，指能反映生產(chǎn)周期內(nèi)實體的工作狀態(tài)、健康狀況和運行性能的數(shù)據(jù)；
實體環(huán)境數(shù)據(jù)，指在生產(chǎn)周內(nèi)可能影響到實體性能和運行狀態(tài)的環(huán)境數(shù)據(jù)；
實體的歷史數(shù)據(jù)，指生產(chǎn)周期內(nèi)對實體，尤其是設(shè)備或機器的維護(hù)、保養(yǎng)、維修歷史數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1或3所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：對生產(chǎn)周期內(nèi)的數(shù)據(jù)采用柔性化的采集方法，即在相同的傳感和通信情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)的特征自我調(diào)節(jié)采集的先后次序、數(shù)量和頻率，做到按需采集，避免數(shù)據(jù)的過采集造成的數(shù)據(jù)冗余。
6.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：所述傳感設(shè)備包括傳感器、FRID、GPS。
7.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：通過M2M技術(shù)實現(xiàn)基于智能棉紡生產(chǎn)過程的機器之間的通信；即棉紡生產(chǎn)流程中的任意兩臺接入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的機器設(shè)備，通過部署在設(shè)備上的傳感設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。
8.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：所述知識融合層包括大數(shù)據(jù)平臺和智能計算兩個部分；
大數(shù)據(jù)平臺接收從連接通信層傳輸過來的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)融合和信息化；
智能計算利用大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析流程和數(shù)據(jù)相關(guān)性解析，生成知識，通過建立數(shù)字孿生模型，在信息世界中呈現(xiàn)物理實體。
9.如權(quán)利要求8所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：所述海量數(shù)據(jù)包括有效的數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)，首先去除無效數(shù)據(jù)；有效數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，將不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)融合到一起，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的融合和信息化。
10.如權(quán)利要求1所述的一種面向智能棉紡生產(chǎn)的CPS架構(gòu)，其特征在于：在棉紡生產(chǎn)過程中，控制決策包括：物流路線規(guī)劃、生產(chǎn)過程優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量控制、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)計劃調(diào)整、個人能力提升。