CN113505522B - 一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质 - Google Patents

一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质，本申请基于业务应用计算任务涉及的计算数据源，结合数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定该业务应用计算任务涉及的目标边缘计算节点，以根据目标边缘计算节点涉及的数据范围不同，确定出更合适的计算模式，解决现有的智能电网低压台区业务计算因业务应用多样但计算模式单一而导致效率低的技术问题。

Description

一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质
技术领域
本申请涉及智能电网云计算技术领域，尤其涉及一种智能电网台区业务计算管理方法。
背景技术
随着智能家居等低压台区计量业务的不断增长，智能电网对家庭用电、工商业用电计量具有更细致的负荷、能耗分析需求和用电质量要求。这些智能电网低压台区业务应用往往是立足于海量的用户计量数据，需要通过机器学习等对数据进行大数据运算。
近年来，边缘计算概念的提出和发展为智能电网的大数据分析提供了新思路。通过在低压台区部署具有一定计算能力的边缘服务器，通过通信子系统将边缘服务器连通形成分布式边缘计算子系统，同时通过通信子系统将边缘计算子系统和低压台区的集抄终端联网，然后通过计算迁移的方法，将智能电网的计算任务迁移到低压台区附近的边缘服务器进行处理，不但可以有效减少网络传输延迟，也能使得数据不进入公网，极大地降低数据的安全隐患。
由于低压台区业务应用种类众多，不同的业务应用需要的数据范围往往不同，但目前边缘计算的计算模式单一，导致了现有的智能电网低压台区业务计算存在效率低的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质，用于解决现有的智能电网低压台区业务计算存在效率低的技术问题。
首先，本申请第一方面提供了一种智能电网台区业务计算管理方法，包括：
响应于业务应用计算任务的接收，提取所述业务应用计算任务的任务信息；
根据所述任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个所述计算数据源对应的目标边缘计算节点；
根据所述目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定所述业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照所述任务计算模式执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果；
所述任务计算模式具体包括：单节点计算模式和分布式计算模式；
所述目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系具体为：
若所述目标边缘计算节点为多个，则所述业务应用计算任务对应的任务计算模式为分布式计算模式；
若所述目标边缘计算节点为一个，则所述业务应用计算任务对应的任务计算模式为单节点计算模式；
所述分布式计算模式的计算过程具体包括：
将所述业务应用计算任务以及所述目标边缘计算节点的节点信息发送给联邦服务节点，使得所述联邦服务节点将所述业务应用计算任务以及联邦全局模型的模型参数分发给各个所述目标边缘计算节点，以根据各个所述目标边缘计算节点反馈的联邦本地模型的模型参数更新所述联邦全局模型，并基于更新后的联邦全局模型获得所述业务应用计算任务的计算结果；
所述单节点计算模式的计算过程具体包括：
将所述业务应用计算任务发送给所述目标边缘计算节点，使得所述目标边缘计算节点根据所述业务应用计算任务，从各个所述计算数据源中采集数据并执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果。
优选地，获取所述联邦本地模型的模型参数的过程具体包括：
所述目标边缘计算节点根据接收到所述业务应用计算任务，从所述目标边缘计算节点各个所述计算数据源中采集数据，并基于采集的数据结合所述目标边缘计算节点中的联邦本地模型执行所述业务应用计算任务，以获得联邦本地模型的模型参数。
优选地，所述联邦服务节点为各个所述目标边缘计算节点中计算性能最高的节点。
同时，本申请第二方面提供了一种智能电网台区业务计算管理装置，包括：
任务响应单元，用于响应于业务应用计算任务的接收，提取所述业务应用计算任务的任务信息；
目标边缘计算节点确定单元，用于根据所述任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个所述计算数据源对应的目标边缘计算节点；
计算任务执行单元，用于根据所述目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定所述业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照所述任务计算模式执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果。
本申请第三方面提供了一种智能电网台区业务计算管理终端，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储与如本申请第一方面所述的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码；
所述处理器用于执行所述程序代码。
本申请第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质中保存有与如本申请第一方面所述的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请基于业务应用计算任务涉及的计算数据源，结合数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定该业务应用计算任务涉及的目标边缘计算节点，以根据目标边缘计算节点涉及的数据范围不同，确定出更合适的计算模式，解决现有的智能电网低压台区业务计算因业务应用多样但计算模式单一而导致效率低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理方法的第一个实施例的流程示意图；
图2为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理装置的第一个实施例结构示意图；
图3为智能电网低压台区的系统架构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种智能电网台区业务计算管理方法、装置、终端及介质，用于解决现有的智能电网低压台区业务计算存在效率低的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种智能电网台区业务计算管理方法，包括：
步骤101、响应于业务应用计算任务的接收，提取业务应用计算任务的任务信息。
本申请实施例提供的方法首先接收待执行的业务应用计算任务，并根据接收到的任务，提取出该任务的任务信息，该任务信息包含执行该业务应用计算任务所涉及的计算数据源，如该业务应用计算任务所涉及的低压台区信息和集抄终端信息等。
步骤102、根据任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个计算数据源对应的目标边缘计算节点。
基于步骤101得到的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个计算数据源对应的目标边缘计算节点，其中，本实施例提及的数据源与边缘计算节点的对应关系可以理解为数据源与边缘计算节点之间设置的所属关系，请参阅图3，例如，一个业务应用平台下设置有集抄终端a1、a2、a3、a4和a5，以及一个边缘计算节点A1和A2，若设置A1负责执行a1和a2相关的计算任务，A2负责执行a3、a4和a5相关的计算任务，则基于这个预设关系可以确定，当计算数据源信息包含a1或a2 时，目标边缘计算节点也对应包含A1，再例如，当计算数据源信息包含a1、 a2和a3时，目标边缘计算节点也对应包含A1和A2，其余情况可以此类推。
步骤103、根据目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照任务计算模式执行业务应用计算任务，以获得业务应用计算任务的计算结果。
进一步地，任务计算模式具体包括：单节点计算模式和分布式计算模式。
进一步地，所述目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系具体为：
若目标边缘计算节点为多个，则业务应用计算任务对应的任务计算模式为分布式计算模式；
若目标边缘计算节点为一个，则业务应用计算任务对应的任务计算模式为单节点计算模式。
需要说明的是，在本申请第一个实施例中提及的任务计算模式，本实施例给出了两种具体示例，包括：分布式计算模式和单节点计算模式。
若经过步骤102确定的目标边缘计算节点为多个，则步骤103中提及的业务应用计算任务对应的任务计算模式为分布式计算模式；
若经过步骤102确定的目标边缘计算节点为一个，则步骤103中提及的业务应用计算任务对应的任务计算模式为单节点计算模式。
进一步地，分布式计算模式的计算过程具体包括：
将业务应用计算任务以及目标边缘计算节点的节点信息发送给联邦服务节点，使得联邦服务节点将业务应用计算任务以及联邦全局模型的模型参数分发给各个目标边缘计算节点，以根据各个目标边缘计算节点反馈的联邦本地模型的模型参数更新联邦全局模型，并基于更新后的联邦全局模型获得业务应用计算任务的计算结果。
最后，根据步骤102确定的目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，根据目标边缘计算节点的数量，确定业务应用计算任务对应的任务计算模式，然后可以按照任务计算模式执行该业务应用计算任务，以获得相应的计算结果。
进一步地，单节点计算模式的计算过程具体包括：
将业务应用计算任务发送给目标边缘计算节点，使得目标边缘计算节点根据业务应用计算任务，从各个计算数据源中采集数据并执行业务应用计算任务，以获得业务应用计算任务的计算结果。
需要说明的是，本实施例还提供了本申请单节点计算模式的计算过程示例，包括：将计算任务转发给目标边缘计算节点；每个目标边缘计算节点确定计算任务所涉及的低压集抄终端，将其作为数据源集合；目标边缘计算节点汇聚数据源集合中的低压集抄终端的数据；目标边缘计算节点以汇聚的数据为数据源执行计算任务；目标边缘计算节点向业务应用平台返回任务执行结果。
本申请实施例基于业务应用计算任务涉及的计算数据源，结合数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定该业务应用计算任务涉及的目标边缘计算节点，以根据目标边缘计算节点涉及的数据范围不同，确定出更合适的计算模式，解决现有的智能电网低压台区业务计算因业务应用多样但计算模式单一而导致效率低的技术问题。
以上为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理方法的第一个实施例的详细说明，下面为本申请在上述第一个实施例的基础上提供的一种智能电网台区业务计算管理方法的第二个实施例的详细说明。
请参阅图1，本申请第二个实施例提供的一种智能电网台区业务计算管理方法，包括：
进一步地，获取联邦本地模型的模型参数的过程具体包括：
目标边缘计算节点根据接收到业务应用计算任务，从目标边缘计算节点各个计算数据源中采集数据，并基于采集的数据结合目标边缘计算节点中的联邦本地模型执行业务应用计算任务，以获得联邦本地模型的模型参数。
需要说明的是，本实施例的分布式计算模式优选采用的是联邦学习分布式计算方法，通过将业务应用计算任务以及目标边缘计算节点的节点信息发送给联邦服务节点，使得联邦服务节点将业务应用计算任务以及联邦全局模型的模型参数分发给各个目标边缘计算节点，以根据各个目标边缘计算节点反馈的联邦本地模型的模型参数更新联邦全局模型，并基于更新后的联邦全局模型获得业务应用计算任务的计算结果。采用基于联邦学习的分布式计算模式既可以减少数据的网络传输延迟，又使得低压集抄终端数据不离开所在低压台区，降低数据安全隐患和提高数据隐私性。
基于联邦学习的标准流程，本实施例还提供了本申请分布式计算模式的计算过程示例：
确定联邦服务器，确定方法为将目标边缘计算节点中可用计算能力最高的边缘计算节点作为联邦服务器；将计算任务和计算迁移决策转发给联邦服务器；联邦服务器通知目标边缘计算节点中的边缘计算节点进行分布式学习准备，通知信息包含计算任务的数据源所涉及的集抄终端信息；边缘计算节点接收到通知后，进行分布式学习准备，并向联邦服务器返回确认信息；联邦服务器接收目标边缘计算节点的确认信息；联邦服务器将计算任务和全局模型模型参数发送给目标边缘计算节点；各个目标边缘计算节点以接收到的来自联邦服务器的模型参数为初始化参数执行计算任务，得到本地模型参数，将本地模型参数发送给联邦服务器；联邦服务器接收到目标边缘计算节点的本地模型参数后，进行全局模型参数更新；联邦服务器判断其联邦全局模型的训练是否满足要求，若是，则训练结束，并基于训练好的模型返回任务执行结果，若否，则重新将计算任务和全局模型模型参数发送给目标边缘计算节点，继续训练。
进一步地，联邦服务节点为各个目标边缘计算节点中计算性能最高的节点，即将目标边缘计算节点中计算能力最高的边缘计算节点作为联邦服务节点，采用这种方式可以减少服务器设备的硬件投入成本，属于优选示例，但也可以设置独立的服务器设备作为联邦服务节点。
以上为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理方法的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理装置的一个实施例的详细说明。
请参阅图2，本申请第三个实施例提供了一种智能电网台区业务计算管理装置，包括：
任务响应单元201，用于响应于业务应用计算任务的接收，提取业务应用计算任务的任务信息；
目标边缘计算节点确定单元202，用于根据任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个计算数据源对应的目标边缘计算节点；
计算任务执行单元203，用于根据目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照任务计算模式执行业务应用计算任务，以获得业务应用计算任务的计算结果。
以上为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理装置的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种智能电网台区业务计算管理终端的一个实施例以及一种存储介质的一个实施例的详细说明。
现有的智能电网低压台区边缘计算系统一般包括一个以上低压集抄终端、通信子系统、边缘计算子系统和业务应用平台；边缘计算子系统包括一个以上边缘计算节点；进一步地，智能电网低压台区边缘计算系统覆盖了一个以上低压台区，一个低压台区覆盖了一个以上低压集抄终端和一个以上边缘计算节点；通信子系统连通边缘计算系统的低压集抄终端和边缘计算子系统。
本申请第四个实施例提供了一种智能电网台区业务计算管理终端，可以集成在业务应用平台中，也可以独立终端的形式存在，包括：存储器和处理器；
存储器用于存储与如本申请第一个实施例或第二个实施例提及的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码；
处理器用于执行程序代码，以实现本申请第一个实施例或第二个实施例提及的一种智能电网台区业务计算管理方法。
本申请第五个实施例提供了一种存储介质，存储介质中保存有与如本申请第一个实施例或第二个实施例提及的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的终端、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等 (如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种智能电网台区业务计算管理方法，其特征在于，包括：
响应于业务应用计算任务的接收，提取所述业务应用计算任务的任务信息；
根据所述任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个所述计算数据源对应的目标边缘计算节点；
根据所述目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定所述业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照所述任务计算模式执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果；
所述任务计算模式具体包括：单节点计算模式和分布式计算模式；
所述目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系具体为：
若所述目标边缘计算节点为多个，则所述业务应用计算任务对应的任务计算模式为分布式计算模式；
若所述目标边缘计算节点为一个，则所述业务应用计算任务对应的任务计算模式为单节点计算模式；
所述分布式计算模式的计算过程具体包括：
将所述业务应用计算任务以及所述目标边缘计算节点的节点信息发送给联邦服务节点，使得所述联邦服务节点将所述业务应用计算任务以及联邦全局模型的模型参数分发给各个所述目标边缘计算节点，以根据各个所述目标边缘计算节点反馈的联邦本地模型的模型参数更新所述联邦全局模型，并基于更新后的联邦全局模型获得所述业务应用计算任务的计算结果；
所述单节点计算模式的计算过程具体包括：
将所述业务应用计算任务发送给所述目标边缘计算节点，使得所述目标边缘计算节点根据所述业务应用计算任务，从各个所述计算数据源中采集数据并执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果。
2.根据权利要求1所述的一种智能电网台区业务计算管理方法，其特征在于，获取所述联邦本地模型的模型参数的过程具体包括：
所述目标边缘计算节点根据接收到所述业务应用计算任务，从所述目标边缘计算节点各个所述计算数据源中采集数据，并基于采集的数据结合所述目标边缘计算节点中的联邦本地模型执行所述业务应用计算任务，以获得联邦本地模型的模型参数。
3.根据权利要求2所述的一种智能电网台区业务计算管理方法，其特征在于，所述联邦服务节点为各个所述目标边缘计算节点中计算性能最高的节点。
4.一种智能电网台区业务计算管理装置，其特征在于，包括：
任务响应单元，用于响应于业务应用计算任务的接收，提取所述业务应用计算任务的任务信息；
目标边缘计算节点确定单元，用于根据所述任务信息中的计算数据源信息，结合预设的数据源与边缘计算节点之间的对应关系，确定各个所述计算数据源对应的目标边缘计算节点；
计算任务执行单元，用于根据所述目标边缘计算节点，结合预设的目标边缘计算节点数量与任务计算模式的对应关系，确定所述业务应用计算任务对应的任务计算模式，以按照所述任务计算模式执行所述业务应用计算任务，以获得所述业务应用计算任务的计算结果。
5.一种智能电网台区业务计算管理终端，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储与如权利要求1至3任意一项所述的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码；
所述处理器用于执行所述程序代码。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中保存有与如权利要求1至3任意一项所述的一种智能电网台区业务计算管理方法相对应的程序代码。
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