[发明专利]一种基于配电物联网的边缘计算技术和云边协同方法

说明书

本发明提供一种基于配电物联网的边缘计算技术和云边协同方法，配电物联网包括中央服务器D、终端设备A、区域工作站C、边缘网关B、传感器E，中央服务器D、区域工作站C、边缘网关B和传感器E中含有信任管理与保障机制模块，用来保障数据通信的安全；区域工作站C内含任务卸载与迁移策略模块、资源调度与优化机制模块，当边缘网关的资源负载超过预设阈值时，可通过区域工作站C或通过移动终端A连接控制区域工作站C来调整计算资源的运算资源权重分配关系比例，然后根据运算资源权重分配关系比例，来调用任务卸载与迁移策略模块、资源调度与优化机制模块来实现对计算资源的调整，增强云边协同任务分配的灵活性，减少执行延迟和设备能耗。

技术领域

本发明涉及一种基于配电物联网的边缘计算技术和云边协同方法，属于电气工程科学领域。

背景技术

通过计算机对电网进行综合管控，是如今电力系统不可或缺的一个管理控制环节，尤其对大量数据的处理环节，有着不可替代的优势。

传统的计算机辅助电网管控，是一种金字塔式样的逐级管理上一级的高权限服务器管理下一级的计算机终端。此外随着云技术的发展与成熟，于是将云计算的方式引入电网中来，底层的数据通过各类型的网络传输至最顶层、集中设置的服务器，集中运算、降低能耗、统一管理。

但是由于电网的快速发展，导致电网的范围、深度都爆炸性地增长，如果单一采用上述方式进行信号输送、处理方式，在网络故障、设备故障等情况下，将导致受故障影响的区域的计算机系统、电网管理系统瘫痪，这时候再人工处理，往往无法及时快速的解决问题。

边缘计算是一种分布式处理和存储的体系结构，它更接近数据的源头。与云计算相比，边缘计算更靠近终端，存在诸多优良特性。但是如果大量布置边缘计算设备，一则设备更新成本很高，二则底层数据并不是始终具有大流量、高峰值的数据，会造成设备的浪费。

因此，如何将边缘计算和云计算的混合使用，是构建电力系统物联网解决方案的技术方向。

发明内容

本发明于提出了一种基于配电物联网的边缘计算技术和云边协同方法。配电物联网包括中央服务器D、终端设备A、各个区域工作站C、各个边缘网关B、各个传感器E；各传感器E分别与其相对应的边缘网关B相连接，各边缘网关B分别与其相对应的区域工作站C相连接，各区域工作站C与中央服务器D相连接，终端设备A通过互联网分别与各区域工作站C和各边缘网关B相连接；

通过如下步骤实现基于配电物联网的边缘计算技术和云边协同方法：

步骤一.各传感器E的数据传输至与其相连接的边缘网关B，进而传输至与该边缘网关B相连接的区域工作站C ，然后进入步骤二；

步骤二.各区域工作站C分别根据来自其所对接边缘网关B的数据，评估其所对接的各边缘网关B和中央服务器D的资源负载情况数据，然后进入步骤三；

步骤三.分别针对各区域工作站C，根据区域工作站C所获取的资源负载情况数据，评估与该区域工作站C相连接的各边缘网关B与中央服务器D之间的运算资源权重分配关系比例，并将含有运算资源权重分配关系比例的指令发送至与该区域工作站C相连接的各边缘网关B、中央服务器D执行。

作为本发明的一种优选方案：在中央服务器D、各个区域工作站C、各个边缘网关B和各个传感器E上分别设置信任管理与保障机制模块，步骤一和步骤二中数据的传输和步骤三中指令的发送，由信任管理与保障机制模块来保障，信任管理与保障机制模块负责对接受、传递的数据及指令进行加解密。

作为本发明的一种优选方案：各区域工作站C的结构彼此相同，各区域工作站C分别均包括资源调度与优化模块和任务卸载与迁移策略模块，在步骤三中，各区域工作站C根据运算资源权重分配关系比例，调用资源调度与优化模块完成计算资源在各边缘网关B与中央服务器D之间的调度，并且通过任务卸载与迁移策略模块完成计算任务在各边缘网关B与中央服务器D之间的调度。