分布式智能电网处理制造技术

无线网状网络内的节点被配置为监测与公用事业网络(或者任何其他设备网络)相关联的时序数据。一个或多个耦合到无线网状网络的服务器将数据摄取云配置为接收和处理来自所述节点的时序数据，以生成数据流。所述服务器还将分布式处理云配置为对数据流执行历史分析，以及将实时处理云配置为对数据流执行实时分析。所述分布式处理云和所述实时处理云可以响应于处理所述数据流彼此交互操作。特别地，所述实时处理云可以触发对所述分布式处理云的历史分析，并且所述分布式处理云可以触发对所述实时处理云的实时处理。任何处理云可以包括边缘节点，其配置为执行实时处理并生成数据流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求以下专利申请的权益：2014年3月10日递交的、序列号为61/950,425且题为“智能电网处理以评估电网情况(SmartGridProcessingtoEvaluateGridCondition)”的美国临时专利申请，2014年9月3日递交的、序列号为62/045,423且题为“分布式智能电网处理(DistributedSmartGridProcessing)”的美国临时专利申请，以及2014年12月19日递交的、序列号为62/094,907且题为“分布式智能电网处理(DistributedSmartGridProcessing)”的美国临时专利申请。这些相关申请中每一个的主题通过引用并入本文中。
技术介绍

本专利技术的实施例一般涉及用于数据管线的分布式处理的网络体系架构和语义，并且更具体地，涉及分布式智能电网处理。相关技术的描述传统的电力分配基础设施通常包括多个能量用户，诸如住宅区、商业区等等，其耦连至中间分配实体的电网，诸如变压器、馈电线、变电站等。该分配实体的电网从上游发电站取电并分配给下游用户。在现代的电力分配基础设施中，用户以及中间分配实体有时包括“智能”电表和其它监测硬件，其耦连在一起形成网状网络。智能电表和其它测量及控制装置收集数据，该数据反映了电网的运行状态，以及电网的消耗和使用情况，且然后经由网状网络将收集到的数据报告给中央电网管理设施，其通常被称为“后台”。这样的配置通常被称为“智能电网”。在传统的智能电网中，后台接收大量来自多个智能电表的实时数据，并处理这些数据以识别与电网相关联的特定操作情况。这些情况可包括电力事件，诸如骤降(sag)或骤升(swell)，以及物理事件，诸如电力线路掉落或者变压器过载，以及其他的可能性等。后台通常包括中央处理硬件，诸如服务器机房或数据中心，其配置为处理智能电表数据。上述方法的一个问题是，随着智能电网基础设施的扩建，必须传输到后台进行处理的数据量在迅速增长。因此，智能电表传输数据所通过的网络会快速变得流量负担过重，并且因此遭受吞吐量和延迟问题。此外，后台实现的处理硬件会迅速变得过慢，并因此被淘汰，因为必须处理的数据量响应于增长的需求而继续增长。一般情况下，传输和处理由智能电网生成的数据所需要的基础设施不能和智能电网系统生成的数据量一样快的扩展。综上所述，本领域所需要的是一种更有效的传输和处理大型网络体系架构中数据的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例阐述了用于识别与网络环境相关联事件的计算机实现的方法，包括从网络中的第一节点获得第一时序的数据值，从网络中的第二节点获得第二时序的数据值，处理第一时序的数据值和第二时序的数据值以识别第一数据趋势，以及基于第一数据趋势，识别与网络环境的第一区域相关联的第一网络事件，其中第一节点和第二节点驻于第一区域内。与传统方法相比，上述独特体系架构的至少一个优势是，网络内的各个节点可交互操作以识别发生在公用事业网络内的更大范围的趋势和事件。附图说明本专利技术的上述特征可以以这种方式被详细理解，上面简要概述的本专利技术的更具体的描述，可通过参考实施例来进行，其中的一些实施例在附图中示出。然而要注意到，附图中示出的仅仅是本专利技术典型的实施例并因此不被认为限制其范围，本专利技术可允许其它同等有效的实施例。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的公用事业网络，其配置为实现用于分配电力的基础设施；图2A示出了根据本专利技术的一个实施例的网状网络，其与图1中的公用事业网络协同操作；图2B示出了根据本专利技术的一个实施例的、图2A中的网状网络，其耦连到机器对机器(M2M)网络；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的、配置为实现多通道操作的网络接口；图4A示出了根据本专利技术的一个实施例的、耦连至图2中的网状网络的服务器机；图4B示出了根据本专利技术的一个实施例的图形用户界面，其可用于定义和生成一个或多个数据流；图5示出了根据本专利技术的一个实施例的流网络，其配置为与图2中的网状网络协同操作；图6示出了根据本专利技术的一个实施例的、配置为实现图5中的流网络的系统；图7示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的摄入云(intakecloud)共同实现；图8示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的格式化云共同实现；图9示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的分布式处理云共同实现；图10示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的实时处理云共同实现；图11示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的操作中心共同实现；图12示出了根据本专利技术的一个实施例的示例性软件模块，其与图6中的用户设备共同实现；图13是根据本专利技术的一个实施例的、用于将一个或多个处理云配置为实现流网络的方法步骤的流程图；图14是根据本专利技术的一个实施例的、用于触发基于流的数据的分布式处理的方法步骤的流程图；以及图15是根据本专利技术的一个实施例的、用于触发基于流的数据的实时处理的方法步骤的流程图。具体实施方式在以下描述中，许多具体的细节被阐述以提供对本专利技术的更透彻的理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，本专利技术可以在没有一个或多个这些具体细节的情况下被实践。在其它实例中，众所周知的特征没有被描述，以避免模糊本专利技术。系统概述在下面的公开中，多层网络体系架构被描述，其包括公用事业网络，如图1所示，无线网状网络，如图2A-2B所示，和流网络，如图5所示。公用事业网络包括硬件，其配置为传输和分配电力。无线网状网络包括驻于该公用事业网络的元件中的硬件节点，在该无线网状网络中这些节点被配置为执行固件和/或软件，以(i)监测公用事业网络以及(ii)建立和维持无线网状网络。此外，这些节点还被配置为执行固件和/或软件以生成流网络。流网络包括时序数据，其由节点生成和处理，并经由无线网状网络在节点之间共享。流网络在无线网状网络之上操作，相应地，在电力分配层之上操作。，图1示出了根据本专利技术的一个实施例的公用事业网络100，其配置为实现用于分配电力的基础设施。如图所示，公用事业网络100包括按顺序耦连在一起的用户110、变压器120、馈电线130、变电站140和后台150。变电站140(1)至140(T)配置为从一个或多个发电厂160取电并且将电力分配到馈电线130(1)至130(S)。馈电线130转而将电力分配到变压器120(1)至120(R)。变压器120将馈电线130传输来的高压电降压为低压电，然后将低压电传送到用户110(1)至110(Q)。用户110包括住宅区、商业区和其他电力用户。每一个用户110、变压器120、馈电线130和变电站140都可包括一个或多个节点实例。在本公开的上下文中，“节点”指的是耦连到公用事业网络100的元件的计算设备且包括传感器阵列和无线收发器。示例性的节点在下文中结合图3进行描述。每个这样的节点配置为监测与公用事业网络100特定部分相关联的操作情况。例如，用户110(1)可以包括配置为监测由用户110(1)耗电的千瓦时数的节点。在另一个例子中，变压器120(R-1)可以包括配置为监测变压器120(R-1)处的电压等级或者温度的节点。在另一个例子中，馈电线130(S)可以包括配置为监测与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储程序指令的非暂态计算机可读介质，当其由处理器执行时，使得所述处理器通过执行以下步骤识别与网络环境相关联的事件：从网络中的第一节点获得第一时序数据值；从所述网络中的第二节点获得第二时序数据值；处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值，以识别第一数据趋势；以及基于所述第一数据趋势，识别与所述网络环境的第一区域相关联的第一网络事件，其中所述第一节点和所述第二节点驻于所述第一区域内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 US 61/950,425;2014.09.03 US 62/045,423;1.一种存储程序指令的非暂态计算机可读介质，当其由处理器执行时，使得所述处理器通过执行以下步骤识别与网络环境相关联的事件：从网络中的第一节点获得第一时序数据值；从所述网络中的第二节点获得第二时序数据值；处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值，以识别第一数据趋势；以及基于所述第一数据趋势，识别与所述网络环境的第一区域相关联的第一网络事件，其中所述第一节点和所述第二节点驻于所述第一区域内。2.如权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：将所述第一节点配置为：收集第一原始传感器数据以生成所述第一时序数据值，或处理从所述网络环境中的第三节点接收的第三时序数据值，以生成所述第一时序数据值；以及将所述第二节点配置为：收集第二原始传感器数据以生成所述第二时序数据值，或处理从所述网络环境中的第四节点接收的第四时序数据值，以生成所述第二时序数据值。3.如权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：将所述第一节点配置为处理第一文本数据，以生成所述第一时序数据值，所述第一文本数据从与社交媒体出口相关联的第一应用程序编程接口(API)获取；以及将所述第二节点配置为处理第二文本数据，以生成所述第二时序数据值，所述第二文本数据从所述第一应用程序编程接口获取。4.如权利要求3所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：从参考所述第一网络事件的所述第一文本数据提取文本的第一部分；以及从参考所述第一网络事件的所述第二文本数据提取文本的第二部分。5.如权利要求4所述的非暂态计算机可读介质，其中，处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值的步骤包括确定所述文本的第一部分和所述文本的第二部分二者都参考所述第一网络事件。6.如权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：将所述第一节点配置为测量与第一公用事业网络组件相关联的第一消耗水平，以生成所述第一时序数据值；以及将所述第二节点配置为测量与耦合到所述第一公用事业网络组件的多个第二公用事业网络组件相关联的合计消耗水平，以生成所述第二时序数据值。7.如权利要求6所述的非暂态计算机可读介质，其中处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值的步骤包括确定所述第一消耗水平与所述合计消耗水平实质上不相同，并且其中识别所述第一网络事件的步骤包括确定在所述第一区域内已发生非技术损失。8.如权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：将所述第一节点配置为：测量与第一公用事业网络组件相关联的第一电压电平，以及将所述第一电压电平与所述第一电压电平的运行平均值进行比较，以生成所述第一时序数据值；以及将所述第二节点配置为：测量与第二公用事业网络组件相关联的第二电压电平，以及将所述第二电压电平与所述第二电压电平的运行平均值进行比较，以生成所述第二时序数据值。9.如权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值包括：基于所述第一时序数据值，确定所述第一电压电平实质上偏离所述第一电压电平的运行平均值；以及基于所述第二时序数据值，确定所述第二电压电平实质上偏离所述第二电压电平的运行平均值。10.如权利要求9所述的非暂态计算机可读介质，其中识别所述第一网络事件的步骤包括确定骤降或骤升已在与所述第一区域相关联的公用事业网络的一部分内发生。11.一种用于识别与网络环境相关联的事件的系统，包括：驻于网络内的节点，包括：存储器，其配置为存储程序代码，处理器，其配置为：从所述网络中的第一上游节点获得第一时序数据值；从所述网络中的第二上游节点获得第二时序数据值；处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值，以识别第一数据趋势；以及基于所述第一数据趋势，识别与所述网络环境的第一区域相关联的第一网络事件，其中所述节点、所述第一上游节点和所述第二上游节点驻于所述第一区域内。12.如权利要求11所述的系统，进一步包括：所述第一上游节点，其配置为：收集来源于基础网络的第一原始传感器数据，以生成所述第一时序数据值，或者处理从总体网络中的第三节点接收的第三时序数据值，以生成所述第一时序数据值；以及所述第二上游节点，其配置为：收集来源于基础网络的第二原始传感器数据，以生成所述第二时序数据值，或者处理从总体网络中的第四节点接收的第四时序数据值，以生成所述第二时序数据值。13.如权利要求10所述的系统，其中所述第一上游节点被进一步配置为：测量与公用配电基础设施内的上游组件相关联的第一需求水平，以生成所述第一时序数据值，以及其中将所述第二上游节点配置为：测量耦合至所述上游组件的下游的公用配电基础设施中的多个下游组件的合计需求水平，以生成所述第二时序数据值。14.如权利要求13所述的系统，其中所述节点被配置为通过确定所述第一需求水平与所述合计需求水平实质上不同来处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值，以及其中识别第一网络事件的步骤包括确定在所述第一区域内已发生电力或水力的非技术损失。15.如权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，还包括以下步骤：将所述第一节点配置为：测量与第一公用事业网络组件相关联的第一电压电平，以及将所述第一电压电平与所述第一电压电平的运行平均值进行比较，以生成所述第一时序数据值；以及将所述第二节点配置为：测量与第二公用事业网络组件相关联的第二电压电平，以及将所述第二电压电平与所述第二电压电平的运行平均值进行比较，以生成所述第二时序数据值，其中所述节点通过以下方法处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值：基于所述第一时序数据值，确定所述第一电压电平实质上偏离所述第一电压电平的运行平均值；以及基于所述第二时序数据值，确定所述第二电压电平实质上偏离所述第二电压电平的运行平均值。16.用于识别与网络环境相关联的事件的计算机实现的方法，所述方法包括：从网络中的第一节点获得第一时序数据值；从所述网络中的第二节点获得第二时序数据值；处理所述第一时序数据值和所述第二时序数据值，以识别第一数据趋势；以及基于所述第一数据趋势，识别与所述网络环境的第一区域相关联的第一网络事件，其中所述第一节点和所述第二节点驻于所述第一区域内。17....

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·P·萨姆，乔治·H·弗拉梅尔三世，
申请(专利权)人：思飞信智能电网公司，
类型：发明
国别省市：美国;US