一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，包括：获取并存储网络结构，使用Dijkstra算法求得响应节点与中心节点之间的多条不相交的最短路径，根据可选边缘节点数集合和路径集合求出在路径上的边缘节点集合，并选出管控的响应节点集合的并集最大，交集也最大的组合作为最终的边缘节点集合，并根据实时负荷数据将响应任务分配给边缘节点。本发明专利技术通过多路径需求响应分布式调度能够对工程全环节进行全面综合的管理，还提高了造价管控精度，解决了当前输变电工程全环节单元确认的精准造价管控问题，降低电网平台的压力，提高响应任务的可靠性，降低其受网络质量和链路故障的影响。和链路故障的影响。和链路故障的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法


[0001]本专利技术涉及输变电工程的边缘云部署领域，尤其涉及一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法。

技术介绍

[0002]随着电力技术革新与进步，电力行业间的竞争也不断加剧。电力企业为了提升自身的竞争力，开始向智能化、一体化、精细化与高效率的方向发展。其中，大数据平台的构建、云计算以及电力建筑信息模型(Building Information Mode
‑
ling,BIM)的应用尤为广泛。目前使用的方法技术虽然提高了输变电工程造价管控的信息化与精细化水平，但却局限于造价数据的限制，导致管控效率低下并且会造成极大的数据冗余成本。使用云计算技术对造价信息进行管理，实现云储存与数据挖掘在输变电工程造价管控中的应用，在覆盖地域广泛的输变电工程造价计算中，存在着数据延迟的不足的缺点。
[0003]边缘云服务器可以提供边缘计算服务，从而实现了多路径需求响应分布式调度，使用边缘计算方法可以将计算负担由中心节点分摊给距离用户设备更近的边缘服务器，并减少主干链路的负担。
[0004]在实际网络中，当链路发生故障或通信质量不佳时，可能会导致响应任务传输延迟或丢失。考虑输变电工程现场施工安全数据采集系统的边缘云部署方法，提高了电力需求侧响应传输的可靠性，当一条路径发生故障时，可以切换到其他备用路径，降低了响应任务失败的风险。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术提供了一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法解决当链路发生故障或通信质量不佳时，可能会导致响应任务传输延迟或丢失的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]边缘节点选取：获取并存储网络结构，使用Dijkstra算法求得响应节点与中心节点之间的多条不相交的最短路径，根据可选边缘节点数集合和路径集合求出在路径上的边缘节点集合，并选出管控的响应节点集合的并集最大，交集也最大的组合作为最终的边缘节点集合；
[0010]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述边缘节点选取，还包括以下步骤：
[0011]获取由中心节点c，边缘节点a，响应节点d构成的网络图，并对网络结构进行存储，输入指定的参数包括：最多路径数P、边缘节点数N、最大链路数H；
[0012]采用Dijkstra短路算法得到响应节点d到中心节点c最短的P条不相交路径，并限制路径包含的链路数小于最大链路数H；
[0013]根据可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
；
[0014]根据边缘节点数N穷举出边缘节点组合，并选出管控的响应节点集合的并集和交集最大的组合A作为最终的边缘节点集合。
[0015]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述响应任务分配，还包括以下步骤：
[0016]根据响应任务的基础信息，包括在t时刻可以响应任务w的响应节点d
t
，响应任务w在t时刻要求调控的负荷E
w,t
以及负荷起止时间ST
w,t
和ET
w,t
等信息将响应任务分配给边缘节点。
[0017]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述获取由中心节点c，边缘节点a，响应节点d构成的网络图，并对网络结构进行存储，输入指定的参数包括：最多路径数P、边缘节点数N、最大链路数H中，获取的中心节点c为电网需求侧响应平台主站，a边缘节点为靠近用户的边缘云服务器，响应节点d为用户设备的智能终端。
[0018]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述采用Dijkstra短路算法得到响应节点d到中心节点c最短的P条不相交路径，并限制路径包含的链路数小于最大链路数H中，首先对于完整的网络结构采用Dijkstra算法得到响应节点到中心节点的最短路径，然后将该路径所包含的边从网络结构中删去，然后使用Dijkstra算法求得当前网络结构下的最短路径，最后重复该过程，直至求得不相交路径集合V，|V|为V包含的路径数，v为V中的一条路径，L
v
为路径v包含的链路集合，要求满足以下约束：
[0019][0020]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
中，规定A
(0)
为备选边缘节点集合，A
(V)
为路径集合V上的节点集合，路径上的边缘节点集合A
(1)
为：
[0021]A
(1)
＝A
(0)
∩A
(V)
[0022]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
中，对于边缘节点a∈A
(1)
，其管控的响应节点集合为D
a
，|D
a
|为D
a
包含的响应节点数。
[0023]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述根据边缘节点数N穷举出边缘节点组合，并选出管控的响应节点集合的并集和交集最大的组合A作为最终的边缘节点集合中，规定|A
(1)
|为A
(1)
包含的边缘节点数，根据边缘节点数N可以穷举出边缘节点组合的个数为并在其中选出组合A作为最终的边缘节点集合，要求满足以下约束：
[0024][0025]作为本专利技术所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法的一种优选方案，其中：所述根据响应任务的基础信息，包括在t时刻可以响应任务w的响应节点d
t
，响应任务w在t时刻要求调控的负荷E
w,t
以及负荷起止时间ST
w,t
和ET
w,t
等信息将响应任务分配给边缘节点中，规定在t时刻，α
t
为电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于，包括以下步骤：边缘节点选取：获取并存储网络结构，使用算法求得响应节点与中心节点之间的多条不相交的最短路径，根据可选边缘节点数集合和路径集合求出在路径上的边缘节点集合，并选出管控的响应节点集合的并集最大，交集也最大的组合作为最终的边缘节点集合；响应任务分配：根据实时负荷数据将响应任务分配给边缘节点。2.如权利要求1所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述边缘节点选取，还包括以下步骤：获取由中心节点c，边缘节点a，响应节点d构成的网络图，并对网络结构进行存储，输入指定的参数包括：最多路径数P、边缘节点数N、最大链路数H；采用Dijkstra短路算法得到响应节点d到中心节点c最短的P条不相交路径，并限制路径包含的链路数小于最大链路数H；根据可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
；根据边缘节点数N穷举出边缘节点组合，并选出管控的响应节点集合的并集和交集最大的组合A作为最终的边缘节点集合。3.如权利要求1或2所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述响应任务分配，还包括以下步骤：根据响应任务的基础信息，包括在t时刻可以响应任务w的响应节点d
t
，响应任务w在t时刻要求调控的负荷E
w，t
以及负荷起止时间ST
w，t
和ET
w，t
等信息将响应任务分配给边缘节点。4.如权利要求3所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述获取由中心节点c，边缘节点a，响应节点d构成的网络图，并对网络结构进行存储，输入指定的参数包括：最多路径数P、边缘节点数N、最大链路数H中，获取的中心节点c为电网需求侧响应平台主站，a边缘节点为靠近用户的边缘云服务器，响应节点d为用户设备的智能终端。5.如权利要求4所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述采用Dijkstra短路算法得到响应节点d到中心节点c最短的P条不相交路径，并限制路径包含的链路数小于最大链路数H中，首先对于完整的网络结构采用Dijkstra算法得到响应节点到中心节点的最短路径，然后将该路径所包含的边从网络结构中删去，然后使用Dijkstra算法求得当前网络结构下的最短路径，最后重复该过程，直至求得不相交路径集合V，|V|为V包含的路径数，v为V中的一条路径，L
v
为路径v包含的链路集合，要求满足以下约束：6.如权利要求5所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
中，规定A
(0)
为备选边缘节点集合，A
(V)
为路径集合V上的节点集合，路径上的边缘节点集合A
(1)
为：A
(1)
＝A
(0)
∩A
(V)
7.如权利要求4至6任一项所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于：所述可选边缘节点数集合A
(0)
和路径集合求出在路径上的边缘节点集合A
(1)
，并求出边缘节点a管控的响应节点集合D
a
中，对于边缘节点a∈A
(1)
，其管控的响应节点集合为D
a
，|D
a
|为D
a
包含的响应节点数。8.如权利要求7所述的考虑输变电工程安全的数据采集的边缘云部署方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金慧，张琦，高靖，蒋理，熊先亮，高嵩，侯永良，巴林，朱冀涛，佟俊达，马洪波，刘涛，利相霖，杨国琛，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：