[发明专利]一种输电线路巡检任务智能分配方法及系统

权利要求书

1.一种输电线路巡检任务智能分配方法，用于双层边缘网络的云边端网络架构的巡检任务的分配，所述双层边缘网络的云边端网络包括，多个无人机组成的终端层、多个从属MEC 服务器Sub-MECS组成的移动边缘接入层、多个主MEC 服务器M-MECS组成的固定边缘汇聚层和云平台，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取无人机、Sub-MECS及M-MECS的当前网络状态信息、当前环境信息及能量亏损队列信息；

步骤S2，根据当前网络状态信息、当前环境信息确定无人机、Sub-MECS及M-MECS的位置坐标信息和执行的动作信息；

步骤S3，根据当前网络状态信息、当前环境信息及能量亏损队列信息确定各无人机、Sub-MECS及M-MECS的任务时延模型和能量消耗模型；

步骤S4，根据任务时延模型和能量消耗模型确定执行动作对应的奖罚值，并按照预设的任务卸载策略执行任务卸载操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，获取所述能量亏损队列信息，具体包括：

通过以下公式获取从属MEC 服务器的能量亏损队列信息：

并且，所述能量亏损队列信息满足以下公式：

其中， y 为所述移动边缘接入层中从属MEC 服务器的数量，表示第j个从属MEC 服务器在时隙t预算供应的平均能量与在时隙t 的能量消耗的差值；表示从属MEC 服务器能量亏损队列的能量消耗；

并且，满足以下公式：

其中，表示所述移动边缘接入层中从属MEC 服务器的集合；表示在时隙的能量消耗；表示的平均能量预算；

通过以下公式获取主MEC 服务器的能量亏损队列信息：

并且，所述能量亏损队列信息满足以下公式：

其中， z 为所述固定边缘汇聚层中主MEC 服务器的数量，表示第k 个主MEC 服务器在时隙t 预算供应的平均能量与在时隙t 的能量消耗的差值；表示主MEC 服务器的能量亏损队列的能量消耗；

并且，满足以下公式：

其中，表示所述固定边缘汇聚层中主MEC 服务器的集合；是在时隙的能量消耗，是的平均能量预算。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述确定各无人机、Sub-MECS及M-MECS的能量消耗模型，具体包括：

单个无人机的能量消耗模型为：

其中，表示无人机的集合；表示在时隙根据泊松过程生成的任务；表示的传输功率；表示和之间的上行链路传输速率；表示第i个无人机在时隙的无人机的运行功耗，为定值；表示时隙的长度；表示第i个无人机的无线传输能耗；

单个从属MEC 服务器的能量消耗模型为：

其中，表示第j个从属MEC 服务器的任务处理能耗；表示与芯片结构相关的有效开关电容；表示第j个从属MEC 服务器无线传输的能量消耗；表示每个的传输功率；表示向之间的上行链路传输速率；表示Sub-MECS的集合；表示在时隙根据泊松过程生成的任务；i、j、k分别表示无人机、Sub-MECS和M-MECS的序列数；表示从通过和卸载到云端；表示从通过卸载到；表示第j个从属MEC 服务器调度的CPU周期频率；表示为本地处理的任务量传输；表示为无线传输到的任务量；

单个主MEC 服务器的能量消耗模型为：

其中，表示M-MECS的集合；表示在时隙根据泊松过程生成的任务；表示从通过卸载到；表示M-MECS被充分利用时的峰值功率消耗；为M-MECS空闲时的功耗比例；表示CPU利用率；表示在时隙卸载到M-MECS处理的全部任务；i、j、k分别表示无人机、Sub-MECS和M-MECS的序列数；为最大服务率，即服务器当前能处理的最大任务量；表示为M-MECS的功耗；表示为时隙长度；表示CPU利用率。