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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七一六研究所

摘要：本发明公开了一种基于5G专网的OPCUA通信系统及方法，包括设备层、网络层、应用层；所述的设备层指工业现场的设备，所述的应用层是指面向工业应用的工业系统；所述的网络层指面向工业应用的网络，包括5G专网、OPCUA服务器和OPCUA客户端；所述5G专网用于作为本系统的网络通道；所述OPCUA服务器用于汇聚数据网关以及车间其它以太网设备的数据，供OPCUA客户端对数据进行读写；所述OPCUA客户端用于接收并显示数据供应用层子系统进行读写。本发明采用面向服务的架构、信息通信安全等强大能力，可以广泛应用于工业设备间的通信。

主权项：1.一种基于5G专网的OPCUA通信系统，其特征在于，包括设备层、网络层、应用层；所述的设备层指工业现场的设备，所述的应用层是指面向工业应用的工业系统；所述的网络层指面向工业应用的网络，包括5G专网、OPCUA服务器和OPCUA客户端；所述5G专网用于作为本系统的网络通道；所述OPCUA服务器用于汇聚数据网关以及车间其它以太网设备的数据，供OPCUA客户端对数据进行读写；所述OPCUA客户端用于接收并显示数据供应用层子系统进行读写；设备层的工业设备直接接入5G专网，或通过以太网现场总线、数据网关接入OPCUA服务器，OPCUA服务器能够对多源异构数据进行采集并传入5G专网；数据通过5G专网传输至各OPCUA客户端，操作者能够通过应用层的工业系统对OPCUA客户端中的数据进行读取或改写；所述5G专网包括5G终端、5G基站、5G核心网；其中，5G终端是指提供5G终端功能的设备，支持WiFi有线数据的接入与转发以及多种通信模组；5G基站基于X86平台，支持频点和带宽的可配置；5G核心网基于面向服务的架构SOA，通过客户端服务端模型实现车间数据的交换，实现设备的互联互通；5G专网为工业设备提供独立的联网通道，工业设备通过WiFi或者有线的方式通过连接至5G终端，数据经5G基站传输至5G核心网，5G核心网将数据传输至OPCUA客户端，实现应用场景的数据回传；所述5G专网采用DetNet网络，TSN时间敏感网络和6TiSCH协议结合的MPLSVPN虚拟专网，采用IEEE802.1AS协议制定工业确知型网络架构中的时间同步机制；所述设备层工业设备的数据通过网口IP连接到设备的OPCUA服务器端，OPCUA客户端对节点数据进行读取，同时OPCUA客户端能够作为聚合节点为上层应用提供数据；所述设备层包括传感器设备、机器人控制设备、物流控制设备、PLC设备；所述的传感器设备和机器人控制设备通过以太网连接至OPCUA服务器，所述的物流控制设备和PLC设备通过双绞线与数据网关相连接，所述的数据网关连接OPCUA服务器。

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