[发明专利]基于云边协同的多级边缘计算体系架构及其实现方法

说明书

本发明公开了一种基于云边协同的多级边缘计算体系架构及其实现方法，所述基于云边系统的多级边缘计算体系架构包括核心云数据中心、边缘数据节点和配网侧与用户侧设备，所述边缘数据节点基于就近采集数据的规则进行数据采集并将采集的数据上传至核心云数据中心，用于核心云数据中心的数据分析和利用，其中边缘数据节点包括区域边缘计算节点和站级边缘计算节点；所述边缘数据节点和本地配网侧与用户侧已配置的电力设备、边缘中间设备共同组成三级路由结构并基于高速电力线载波进行数据的传输。本发明能够实现电力相关数据的融通，有效激发数据价值，提升数据应用创新能力。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种基于云边协同的多级边缘计算体系架构及其实现方法。

背景技术

电力物联网的建设不仅要求现有的电力物联网系统能够实现“一次采集、处处使用”，解决数据共享问题，还要连接更多对象，例如电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的连接，采集更丰富的信息，支撑更广泛的应用领域，通过信息的广泛交互和充分共享，支撑电网业务和新兴业务的发展。随着这些“新”数据的到来，将从管理、技术和人员等多个层面给现有数据中心带来压力和挑战。例如，面对海量的新、老数据如何统一管理，现有系统如何改造才能更好的支撑数据贯通，如何利用物联网数据打造新业态，如何开发数字产品实现数据运营等等。总之，电力物联网的建设在拓展了电网公司的服务边界的同时，也对自身的“驾驭”数据能力提出了更高的要求。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种能够实现电力相关数据的融通，有效激发数据价值，提升数据应用创新能力的基于云边协同的多级边缘计算体系架构及其实现方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于云边协同的多级边缘计算体系架构，其包括：核心云数据中心，所述核心云数据中心用于对所收集的数据分析与利用；边缘数据节点，所述边缘数据节点基于就近采集数据的规则进行数据采集并将所采集的数据上传至核心云数据中心；配网侧与用户侧设备，所述配网侧与用户侧设备通过边缘中间设备向所述边缘数据节点传输数据；

所述边缘数据节点还用于为本地化应用提供数据支撑，所述边缘数据节点包括区域边缘计算节点，所述区域边缘计算节点包括：内网云，所述内网云用于为属地机构提供完整的数据服务功能并用于支撑配网侧与用户侧应用的部署；外网云，所述内网云与外网云间部署有逻辑强隔离装置，所述外网云用于支撑对外服务类应用的开发、部署和运维，并为售电单位、自来水机构、燃气单位中的至少之一提供抄表和计量计费的数据服务；

所述边缘数据节点还包括向所述区域边缘计算节点汇总数据的站级边缘计算节点，所述站级边缘计算节点通过边缘物联代理、智能配变终端、集中器中至少之一的边缘中间设备和配网侧与用户侧设备相连接且用于物联管理终端的配网侧与用户侧设备接入和采集链路的闭环监控。

优选方式下，所述区域边缘计算节点通过IaaS层、PaaS层、DaaS层与SaaS层的四层结构提供所述内网云与外网云的数据服务功能；所述IaaS层基于服务器组建资源池且用于提供虚拟机、物理主机、容器主机中至少一项的计算服务、存储服务与网络服务；所述PaaS层用于提供关系型数据库、内存数据库、实时数据库、时序数据库、GIS数据库中至少一项的数据库服务以及消息服务和中间件服务；所述DaaS层用于向SaaS层提供数据服务，所述DaaS层数据服务中的数据包括核心云数据中心的主数据、业务数据以及站级边缘计算节点所采集的数据；所述SaaS层采用微服务架构且利用API网关支撑应用的开发、部署和运行。

优选方式下，所述边缘数据节点为核心云数据中心提供采集数据的预处理，所述预处理包括数据解析、转换、清洗、校验、增补中的至少一项操作。

优选方式下，所述核心云数据中心和边缘数据节点基于统一的数据服务目录与数据中心间的高速网络进行数据共享。

优选方式下，所述配网侧设备包括智能终端、低压断路器、无功补偿装置中的至少之一，所述用户侧设备包括智能电表、智能家居、电动汽车充电桩、分布式电源中的至少之一。