CN114567568A - 基于边缘计算的电力物联网数据处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法和装置，应用于电力物联网中的边缘管控系统，该方法包括：获得电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；对电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；对目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；如果检测出电力数据结果或者目标电力监管数据存在异常，确定电力数据结果或者目标电力监管数据存在的异常特征；基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。该方案能够降低电力物联网中数据计算处理的复杂度，减少数据计算处理的资源耗费与耗时，并能及时确定电力物联网中的异常状况。

Description

基于边缘计算的电力物联网数据处理方法和装置

技术领域

本申请涉及电力数据处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法和装置。

背景技术

电力物联网是物联网在智能电网中的应用。电力物联网将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配以及用电等环节提供了重要技术支撑。

为了能够对电力物联网中的数据进行监管，需要通过物联管理中心或者云端服务器获取电力物联网中的数据，并对数据进行计算处理。然而，电力物联网中每天都会产生大量且多样的电力相关数据，而大批量的数据通过网络传输到物联管理中心或者云端服务器，必然需要耗费较多的带宽资源以及数据传输耗时；而且，很难及时发现电力物联网中存在的异常数据，从而可能影响到电力物联网的正常监管与运行。

发明内容

本申请提供了一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法和装置，以降低电力物联网中数据计算处理的复杂度，减少数据计算处理的资源耗费与耗时，并能及时确定电力物联网中的异常状况。

为了实现以上目的，一方面，本申请提供了一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法，应用于电力物联网中的边缘管控系统，所述电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，所述边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备，所述方法包括：

获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；

按照数据规范规则，对所述电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；

按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；

如果检测出所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在异常，确定所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在的异常特征；

基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

在一种可能的实现方式中，在所述获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据之前，还包括：

从配置的多种通信协议中，确定所述智能终端支持的目标通信协议；

配置所述智能终端与所述边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为所述智能终端支持的目标通信协议。

在又一种可能的实现方式中，在得到所述电力数据结果之后，还包括：

将所述电力数据结果发送给所述电力物联网关联的用户终端。

在又一种可能的实现方式中，在所述确定导致数据异常的至少一个异常原因之后，还包括：

向电力物联网中指定的服务器输出存在异常的电力数据结果或者所述目标电力监管数据，以及所述异常原因。

在又一种可能的实现方式中，在得到格式规范合格的目标电力监管数据之后，还包括：

缓存所述目标电力监管数据，以便在电力物联管理平台或者云端请求电力监管数据时，向所述电力物联管理平台或者云端提供所述目标电力监管数据。

在又一种可能的实现方式中，还包括：

获得对电力物联网中智能终端的控制指令；

基于所述控制指令，向所述智能终端发送运行状态控制命令或者数据上报命令。

在又一种可能的实现方式中，所述获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据，包括：

获得所述电力物联网中各智能终端上报的电力业务数据和运行状态数据；

所述按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理的电力数据结果，包括：

按照设定的电力数据计算规则，对目标电力监管数据中的电力业务数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果。

又一方面，本申请提供了一种基于边缘计算的电力物联网数据处理装置，应用于电力物联网中的边缘管控系统，所述电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，所述边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备，所述装置包括：

数据获得单元，用于获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；

数据规范单元，用于按照数据规范规则，对所述电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；

数据计算单元，用于按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；

异常检测单元，用于如果检测出所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在异常，确定所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在的异常特征；

原因确定单元，用于基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：

协议确定单元，用于在所述数据获得单元获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据之前，从配置的多种通信协议中，确定所述智能终端支持的目标通信协议；

协议配置单元，用于配置所述智能终端与所述边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为所述智能终端支持的目标通信协议。

在又一种可能的实现方式中，该装置还包括：

数据发送单元，用于在所述数据计算单元得到所述电力数据结果之后，将所述电力数据结果发送给所述电力物联网关联的用户终端。

由以上内容可知，本申请的电力物联网中至少一个边缘管控设备中运行有边缘计算程序，使得该至少一个边缘管控设备作为电力物联网中边缘计算与管控的边缘管控系统。在此基础上，该边缘管控系统可以获得电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据，在对电力监管数据进行格式规范后，可以按照设定的电力数据计算规则，对格式规范后的电力监管数据进行计算处理，从而实现了电力物联网中电力监管数据的边缘计算，也就避免了将全部数据都传输到云端或者物联管理中心，降低了数据计算处理的复杂度，也减少了由于数据传输所需耗费而导致的计算延误以及资源耗费。

另外，该电力物联网的边缘管控系统中还可以在检测格式规范后的电力监管数据或者边缘计算得到的电力数据结果中存在异常之后，确定异常特征，根据配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，准确定位导致数据异常的异常原因，从而有利于及时定位电力物联网中异常状况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的基于边缘计算的电力物联网管控方法的一种流程示意图；

图2为本申请实施例提供的边缘计算框架的示意图；

图3为本申请实施例提供的基于边缘计算的电力物联网管控装置的一种组成结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，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能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，其示出了本申请实施例提供的基于边缘计算的电力物联网管控方法的一种流程示意图。本实施例的方案可以应用于电力物联网中的边缘管控系统。其中，该电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备。

其中，边缘管控设备可以为电力物联网中智能终端之外的设备，如，电力物联网设备可以为任意不涉及电力数据采集与上报的设备。

在一种可能的实现方式中，边缘管控设备可以为物联代理设备。如，作为边缘管控设备的物联代理设备可以电力物联网中配电站房内的控制设备。作为边缘管控设备的物联代理设备还可以为电力物联网中作为物联代理的台区管理设备或者是综合能源服务设备等等，对此不加限制。

本实施例的方法可以包括：

S101，获得电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据。

其中，电力物联网中的智能终端可以包括：电力物联网中的各种传感器以及各种需要被进行工况监管的终端设备。如，电力物联网中的传感器可以包括：电力物联网中的温度传感器、湿度传感器以及烟感传感器等等。电力物联网中的工况监管所需的终端设备可以包括：智能电表以及电压采集器等终端设备。

相应的，该电力监管数据可以为电力物联网中需要进行监管以及需要涉及到统计计算等处理的数据。其中，基于智能终端设备的种类的多样性，该电力监管数据的种类也会存在多种，如，电力监管数据可以包括各种传感器感应到的数据，智能电表上报的光伏数据以及电压采集器采集到的电压数据等等，对此不加限制。

S102，按照数据规范规则，对电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据。

其中，数据规范规则为用于对数据进行格式规范的规则。如，数据规范规则可以定义不同种电力监管数据的数据类型以及数据长度等等格式规则，以及对于格式不规范的数据的格式修改方式等。

相应的，按照数据规范规则可以检测电力规范数据的格式是否存在异常，并对异常格式的电力监管数据进行修正，如，电力规范数据的长度不够，进行补全，或者数据格式不对则需要进行转换。

当然，如果电力监管数据存在的格式异常属于不可修正的情况，还可以向提供该电力监管数据的智能终端发送数据重传指示，以便智能终端重新上传符合格式规范的电力监管数据。

S103，按照设定的电力数据计算规则，对目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果。

可以理解的是，在电力物联网中电力监管数据的种类较多，而不同电力监管数据所需进行的计算处理也会有所不同，因此，本申请可以预先配置需要进行计算处理的各类电力监管数据对应的计算规则。在此基础上，针对获得的每份电力监管数据，可以基于该电力监管数据的类型，确定适合该电力监管数据的计算规则，按照计算规则对电力监管数据进行计算处理，以得到相应的计算结果，即电力数据结果。

在本申请中对电力监管数据的计算处理都在电力物联网的边缘管控设备中执行，从而实现了在电力物联网上对于电力监管数据的边缘计算处理，避免将全部数据都传输给电力物联网之外的其他设备，从而可以降低数据传输所导致的巨大开销。

可以理解的是，有些电力监管数据可能不涉及到计算处理，在该种情况下，则无需执行该步骤S103。在一种可选方式中，获得的电力监管数据可以包括各智能终端上报的电力业务数据和运行状态数据。相应的，按照设定的电力数据计算规则，对目标电力监管数据中的电力业务数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果。

在一种可能的实现方式中，在得到格式规范合格的目标电力监管数据之后，本申请还可以在缓存目标电力监管数据，以便在电力物联管理平台或者云端请求电力监管数据时，向电力物联管理平台或者云端提供所述目标电力监管数据。

与传统的数据处理流程中，总是先收集数据然后将数据缓存，并在需要使用数据时再对存储的数据进行转换和处理不同。本申请基于边缘计算的电力物联网中边缘管控系统的边缘计算程序中提供了流式计算的微服务。当一条电力业务数据被采集并缓存的同时，本申请通过边缘管控系统的边缘计算程序这一框架中的流计算组件根据配置规则，进行相应的计算处理。

在一种可能的实现方式中，本申请的边缘管控系统还与电力物联网关联的用户终端建立有通信连接。其中，电力物联网关联的用户终端可以为任意需要了解电力物联网中电力业务状况的用户终端。相应的，本申请在确定出电力数据结果之后，还可以将电力数据结果发送给该电力物联网关联的用户终端。

如，电力数据结果为电量统计数据，那么需要将该电量统计数据发送给用电用户的用户终端。

S104，如果检测出电力数据结果或者目标电力监管数据存在异常，确定电力数据结果或者目标电力监管数据存在的异常特征。

其中，电力数据结果或者目标电力监管数据存在的异常是指由于电力物联网运行异常或者智能终端存在故障而导致数据不符合实际情况等异常状况。如，用户一天的电量超过设定电量值，或者是，用户一天的电量超过历史同期电量的设定倍数等等。

可以理解的是，确定电力数据结果或者目标电力监管数据是否存在异常的具体方式可以有多种可能，本申请对此不加限制。

其中，异常特征可以表征异常类别，或者异常所呈现出的故障特点等。如，异常特征可以为电量严重超标，电压幅度变化异常等等。

基于电力数据结果或者目标电力监管数据确定异常特征，可以是结合异常所具有的关键词，确定异常特征；或者是，从多种异常特征中，确定与该异常匹配的异常特征等，对此不加限制。

S105，基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

每种异常特征可以对应一套异常诊断规则，该异常诊断规则可以包括导致该种异常特征的至少一种原因，因此，可以结合异常诊断规则，定性分词出导致数据异常的各个异常原因，以便后续用户更有针对性的进行故障排查。

如，某种异常特征可能是由于底层电表故障导致的，那么确定出的异常原因至少包括底层电表故障。

在一种可能的实现方式中，在确定出至少一个异常原因之后，还可以向电力物联网中指定的服务器输出存在异常的电力数据结果或者目标电力监管数据，以及所述异常原因。该指定的服务器可以为电力物联网的运维或者监管人员的监管设备，或者与该监管设备建立有通信连接服务器等，在此基础上，通过该指定的服务器，可以使得运维或者监管人员及时了解到电力物联网中存在的异常，以便实现及时发现以及排查异常故障，保证电力物联网的可靠运行。

由以上内容可知，本申请的电力物联网中至少一个边缘管控设备中运行有边缘计算程序，使得该至少一个边缘管控设备作为电力物联网中边缘计算与管控的边缘管控系统。在此基础上，该边缘管控系统可以获得电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据，在对电力监管数据进行格式规范后，可以按照设定的电力数据计算规则，对格式规范后的电力监管数据进行计算处理，从而实现了电力物联网中电力监管数据的边缘计算，也就避免了将全部数据都传输到云端或者物联管理中心，降低了数据计算处理的复杂度，也减少了由于数据传输所需耗费而导致的计算延误以及资源耗费。

另外，该电力物联网的边缘管控系统中还可以在检测格式规范后的电力监管数据或者边缘计算得到的电力数据结果中存在异常之后，确定异常特征，根据配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，准确定位导致数据异常的异常原因，从而有利于及时定位电力物联网中异常状况。

可以理解的是，边缘管控系统还可以对电力物联网中的智能终端进行其他控制。具体的，可以获得对电力物联网中智能终端的控制指令；基于控制指令，向所述智能终端发送运行状态控制命令或者数据上报命令。

可以理解的是，本申请中电力物联网上的边缘管控系统中各边缘监管设备运行有边缘计算程序，该边缘计算程序中的边缘计算框架除了具有数据处理之外，还具备异常等监管以及安全服务等等处理，使得边缘管控系统可以基于该边缘计算程序对应的边缘计算框架来完成对电力物联网的数据处理、监管以及安全服务等相关数据。

为了便于理解，对边缘计算程序对应的边缘计算框架进行介绍。如图2所示，其示出了本申请的边缘管控系统中搭建的边缘计算框架的一种架构示意图。

如图2所示，该电力物联网的边缘管控系统可以为边缘物联代理设备构成的边缘管控系统。

该边缘物理代理上的边缘计算框架201可以分安全操作系统维护的三个子部分，分别为系统管理部分，安全服务部分以及框架的多层分布。

边缘计算框架实现软件功能在不同硬件平台上动态迁移及可靠运行，兼容多种编程语言、用于多类型设备接入与消息转发，提供常用的工业现场总线协议与标准兼容、实现互联互通互操作，同时，采用面向服务的微服务架构，便于边缘应用功能的即时变更与随需迭代。

随着泛在电力物联网的逐步推进，APP容器化、多站融合、AI协同、边缘自治等需求极为迫切，边缘计算框架逐渐成为其中的关键技术。边缘计算框架立足于泛在电力物联网边缘计算的功能需求，未来，将在配电站房、台区管理、综合能源服务等场景中逐步深化应用。

在本申请中，边缘计算框架定位于统一实现各专业应用远程安装、配置、升级、监控，统一对操作系统进行状态监视、在线升级，以及远程对硬件各功能模块的工况监测、配置管理等功能。

其中，系统管理部分提供对电力物联网的监视、系统管理、边缘监视、边缘管理，以及应用监视和管理等功能。

其中，系统监视是指对物联代理设备的支撑软硬件配置、电力物联网运行(CPU、内存、网络以及存储等)状态、电力物联网下联拓扑进行监视，将获得的监管数据关联到物联管理中心(也成为物联管理平台)202，如图中IOT(Internet ofThings，物联网)HUB所示。

系统管理是指对电力物联代理进行操作系统升级等管理操作，设备管理不能破坏系统内已经运行的业务应用。

边缘监视是指对边缘计算框架中的所有组件进行监视。包括对边缘计算框架中组件(如规则引擎、消息总线、设备控制等组件)的运行状态、占用系统资源(CPU、内存、磁盘等)的监视，当边缘计算框架中组件运行出现故障或遇到安全事件时可及时上报。

边缘管理是指当指物联管理平台下发远程配置的命令给边缘计算框架中组件，组件订阅控制指令并执行对设备的远程配置或升级等功能。

应用监视是指对边缘计算框架中应用或者组件的运行状态、占用系统资源、日志信息、配置信息等进行监视，将监视的数据关联到物联管理平台。

应用管理是指物联管理平台通过远程调用的方式向边缘计算框架进行应用下发、应用控制(安装、升级、启用、停止、删除)、更新规则引擎等操作。

其中，边缘计算框架中的安全模块部分采用安全操作系统或者经安全加固的操作系统，以满足电力系统相应的本体安全防护要求。在远程维护、在线升级等多个远程交互功能设计与实现方面，采用软硬件机制保障其安全可信，如以PUF、TPM安全芯片提供可信硬件基础，以应用隔离、可信度量、远程证明等技术提供系统安全可信，以资源隔离和强制访问控制保障其接入可信等，同时支持固件、系统以及应用的可信远程升级。

边缘计算框架代码逻辑应严谨，对各种系统异常进行处理，确保每一个方法和过程都有异常处理语句等；对系统事务失败、通信失败等情况能自动识别并解决，确保系统可用；信息系统出现异常时应对数据进行保护，对服务端正在操作的数据应当存储到临时表中，对客户端正在操作的数据应当保存在cache中；上传文件应做好限制，限制文件的容量及大小范围；根据实际业务需求明确历史数据归档机制。

边缘计算框架具备自监控能力，能够对重要的进程和服务的运行状态、重要操作、故障修复等进行记录、监控和告警，能够提供这些组件的监控接口(如监控脚本获取数据、syslog方式抛出报警等)。

在本申请中，基于边缘计算框架的安全服务部分，可以使得边缘计算框架中部署有加密算法。相应的，边缘管控系统可以按照设定的加密算法，对需要向物联管理中心或者云服务器传输的数据进行加密。

由图2可以看出，本申请的边缘计算框架可以划分为五层，分别为：设备接入层、基础服务层、支持服务层、边缘应用层和对外交互层。

其中，设备接入层是与智能终端设备交互的层，其支持完全基于软件开发包(software development kit，SDK)、基于边缘计算框架部分微服务接口，以及完全不基于SDK等三种应用开发模式。其中，边缘计算框架提供了面向C、Go、Java以及Python的。SDK开发包，便于开发者快速、便捷的创建新的采集应用，相应的，采集应用通过本地业务接入协议的设备以及传感器等智能终端进行通信，可以为一个或多个终端设备提供服务。采集APP表示Modbus等具体的采集协议应用。

设备接入层中运行的采集APP是与电力物联网中的智能终端交互的边缘侧服务，通过实现特定的业务接入协议与设备交互，包括但不限于采集设备数据、获取设备事件和控制设备。

可以理解的是，考虑到电力物联网中不同智能终端所支持的目标通信协议不同，该设备接入层可以适配不同的通信协议。

在此基础上，基于设备接入层，本申请的边缘管控系统还可以从配置的多种通信协议中，确定智能终端支持的目标通信协议。相应的，可以配置该智能终端与该边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为该智能终端支持的目标通信协议。

可见，本申请的边缘管控系统可以适配不同的通信协议，从而可以支持不同通信协议的智能终端接入该边缘管控系统，以获得不同通信协议的智能终端上报的电力监管数据。

在本申请中，可以基于该设备接入层中配置的数据规范规则对上报的电力监管数据进行格式规范，同时，设备接入层可以将格式规范后的目标电力监管数据进行缓存。如将格式规范后的目标电力监管数据缓存到基础服务器中进行数据缓存。

同时，设备接入层还可以将格式规范后的目标电力监管数据传输给边缘计算框架中其他层的微服务已进行其他处理。

该基础服务层可以包括数据缓存、设备命令、模型管理、消息总线、服务总线等重要组件，该层的组件作为边缘计算框架的基础服务，是边缘计算框架必不可少的支撑组件。

其中，服务总线提供面向接口代理的高可用RPC调用、服务自动注册与发现、高度可扩展能力等功能。如，边缘计算框架的服务总线承担服务注册与发现、服务检索和状态检查等功能。

在本申请中，边缘计算框架中的各组件都是以微服务形式运行的，所有的采集应用、边缘计算应用也是以微服务形式运行，因此服务总线同时也对框架上的所有组件和业务应用的运行状态进行监视。

消息总线作为一种跨进程的通信机制，用于在消息上下游之间传递消息。边缘计算框架提供基础的消息总线，帮助框架中的所有组件发送、缓存、分发、路由、接收消息。

模型管理这一微服务管理所有连接到边缘计算框架并由其控制的设备和传感器的信息，包含其设备的属性描述、事件描述和指令服务描述和定义，同时包含在该框架内运行应用的实例化信息。通过模型管理微服务可以实现对物联模型的管理、更新和调阅。因此其他微服务组件在召测数据时，首先通过模型微服务获取调用的服务接口，采集应用返回的业务数据也是基于模管理微服务中的模型进行规范化。采集应用具备哪些能力也由模型微服务统一维护。

设备控制这一微服务组件代表边缘计算框架对电力物联中终端设备和传感器发出控制命令或操作。这种控制操作可能来自框架的其他微服务，如边缘计算应用或规则引擎，也可能来自于物联管理平台的远程控制命令或系统管理组件。

基于基础服务层中设备控制这一微服务，本申请的边缘管控系统可以获得对电力物联网中的智能终端进行控制的控制指令，并基于该控制指令，控制智能终端的运行状态或者数据上报情况等。

设备控制微服务可以以通用的标准化方式调用采集应用的接口，以简化与设备的通信。设备命令通过GET命令请求来自设备或传感器数据，通过PUT命令，控制电力物联网中终端设备动作或设置终端设备的状态。设备控制微服务从模型管理微服务处获得有关设备和传感器信息。设备控制微服务始终通过采集APP将命令和操作发送到设备和传感器。设备控制微服务不会直接与设备或传感器通信。

其中，支持服务层包含了一组高级微服务，为边缘计算框架提供灵活强大的边缘分析能力和智能分析能力。

如图2所示，支持服务层可以包括函数计算、流计算、人工智能(AI)服务以及消息路由等微服务。

其中，消息路由即通过路由规则动态规划、远程配置等方式修改消息的传输路径，使消息按照过滤条件，从消息源路由到目标节点。通过消息路由，可实现对数据路由的灵活控制和高数据安全性和消息处理能力。边缘计算框架提供灵活的消息路由，采集应用的业务数据进入数据缓存后，数据可通过消息路由组件将数据转发到函数计算这一微服务模块进行轻量化数据处理，也可将数据路由到流计算这一微服务模块，以流的形式对数据进行处理，或者将数据直接通过对外交互层转发到物联管理平台。

函数计算提供基于消息路由接入数据，随后提供弹性、扩展性好、响应快的轻量计算能力，函数通过一个或多个具体的实例执行，每个实例都是一个独立的进程。

流计算可以支持前面提到的基于设定的电力计算规则进行数据的处理，当一条业务数据被采集应用收集并转发到数据缓存时，立刻通过网络传输到流计算组件中进行处理，或者传输给其他边缘计算节点等。

AI服务是指在靠近物或者数据源头的网络边缘侧，就近提供边缘智能服务，基于物联网场景，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能等方面的关键需求。边缘计算框架的AI服务将运行在边缘计算框架侧的AI与云端的AI服务融合，实现智能协同。云端结合边缘侧的数据不断改进算法，边缘侧根据云端模型对数据持续、实时分析。

如图2所示，边缘应用层包含了多种边缘应用(App)。

边缘应用层提供SDK开发应用，结合边缘计算框架的规则引擎、函数计算等技术，提供边缘计算的能力。

如图2所示，对外交互层可以包括管理交互、业务交互以及安全交互等多个组件或者说微服务。

基于该对外交互层，可以实现基于统一的交互协议可消除物联网互联互通的差异，作为边缘物联代理与云端交互的标准，规范云边交互的传输层协议技术、应用层协议和业务的消息类别、消息格式、消息语义、请求和响应时序关系等内容。

对应本申请实施例提供的一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法，本申请还提供了一种基于边缘计算的电力物联网数据处理装置。

如图3所示，其示出了本申请提供的一种基于边缘计算的电力物联网数据处理装置的一种组成结构示意图。

该装置应用于电力物联网中的边缘管控系统，所述电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，所述边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备。

本实施例的装置可以包括：

数据获得单元301，用于获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；

数据规范单元302，用于按照数据规范规则，对所述电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；

数据计算单元303，用于按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；

异常检测单元304，用于如果检测出所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在异常，确定所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在的异常特征；

原因确定单元305，用于基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：

协议确定单元，用于在所述数据获得单元获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据之前，从配置的多种通信协议中，确定所述智能终端支持的目标通信协议；

协议配置单元，用于配置所述智能终端与所述边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为所述智能终端支持的目标通信协议。

在又一种可能的实现方式中，该装置还包括：

数据发送单元，用于在所述数据计算单元得到所述电力数据结果之后，将所述电力数据结果发送给所述电力物联网关联的用户终端。

在又一种可能的实现方式中，该装置还包括：

原因上报单元，用于在原因确定单元确定导致数据异常的至少一个异常原因之后，向电力物联网中指定的服务器输出存在异常的电力数据结果或者所述目标电力监管数据，以及所述异常原因。

在又一种可能的实现方式中，该装置还包括：

数据缓存单元，用于数据规范单元得到格式规范合格的目标电力监管数据之后，缓存所述目标电力监管数据，以便在电力物联管理平台或者云端请求电力监管数据时，向所述电力物联管理平台或者云端提供所述目标电力监管数据。

在又一种可能的实现方式中，该装置还包括：

指令获得单元，用于获得对电力物联网中智能终端的控制指令；

终端控制单元，用于基于所述控制指令，向所述智能终端发送运行状态控制命令或者数据上报命令。

在又一种可能的实现方式中，数据获得单元，具体为用于获得所述电力物联网中各智能终端上报的电力业务数据和运行状态数据；

数据计算单元，包括：

数据计算子单元，用于按照设定的电力数据计算规则，对目标电力监管数据中的电力业务数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于边缘计算的电力物联网数据处理方法，其特征在于，应用于电力物联网中的边缘管控系统，所述电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，所述边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备，所述方法包括：

获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；

按照数据规范规则，对所述电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；

按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；

如果检测出所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在异常，确定所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在的异常特征；

基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据之前，还包括：

从配置的多种通信协议中，确定所述智能终端支持的目标通信协议；

配置所述智能终端与所述边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为所述智能终端支持的目标通信协议。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述电力数据结果之后，还包括：

将所述电力数据结果发送给所述电力物联网关联的用户终端。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定导致数据异常的至少一个异常原因之后，还包括：

向电力物联网中指定的服务器输出存在异常的电力数据结果或者所述目标电力监管数据，以及所述异常原因。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到格式规范合格的目标电力监管数据之后，还包括：

缓存所述目标电力监管数据，以便在电力物联管理平台或者云端请求电力监管数据时，向所述电力物联管理平台或者云端提供所述目标电力监管数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获得对电力物联网中智能终端的控制指令；

基于所述控制指令，向所述智能终端发送运行状态控制命令或者数据上报命令。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据，包括：

获得所述电力物联网中各智能终端上报的电力业务数据和运行状态数据；

所述按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理的电力数据结果，包括：

按照设定的电力数据计算规则，对目标电力监管数据中的电力业务数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果。

8.一种基于边缘计算的电力物联网数据处理装置，其特征在于，应用于电力物联网中的边缘管控系统，所述电力物联网包括多个智能终端以及运行有边缘计算程序的边缘管控系统，所述边缘管控系统包括：至少一个边缘管控设备，所述装置包括：

数据获得单元，用于获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据；

数据规范单元，用于按照数据规范规则，对所述电力监管数据进行格式规范，得到格式规范合格的目标电力监管数据；

数据计算单元，用于按照设定的电力数据计算规则，对所述目标电力监管数据进行计算处理，得到处理后的电力数据结果；

异常检测单元，用于如果检测出所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在异常，确定所述电力数据结果或者所述目标电力监管数据存在的异常特征；

原因确定单元，用于基于配置的不同异常特征对应的异常诊断规则，确定导致数据异常的至少一个异常原因。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

协议确定单元，用于在所述数据获得单元获得所述电力物联网中各智能终端采集到的电力监管数据之前，从配置的多种通信协议中，确定所述智能终端支持的目标通信协议；

协议配置单元，用于配置所述智能终端与所述边缘管控系统中的边缘管控设备之间的通信协议为所述智能终端支持的目标通信协议。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

数据发送单元，用于在所述数据计算单元得到所述电力数据结果之后，将所述电力数据结果发送给所述电力物联网关联的用户终端。

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