CN114598723B - 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统 - Google Patents

一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114598723B
CN114598723B CN202210259012.0A CN202210259012A CN114598723B CN 114598723 B CN114598723 B CN 114598723B CN 202210259012 A CN202210259012 A CN 202210259012A CN 114598723 B CN114598723 B CN 114598723B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
task
cloud server
things
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210259012.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114598723A (zh
Inventor
张景超
刘昊
毛万登
王磊
贺翔
袁少光
耿俊成
赵健
马斌
姜欣
闵佳宝
马士棋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University
State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou University
State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University, State Grid Henan Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN202210259012.0A priority Critical patent/CN114598723B/zh
Publication of CN114598723A publication Critical patent/CN114598723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114598723B publication Critical patent/CN114598723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/35—Utilities, e.g. electricity, gas or water
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/10—Detection; Monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/104—Peer-to-peer [P2P] networks
    • H04L67/1074—Peer-to-peer [P2P] networks for supporting data block transmission mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1095—Replication or mirroring of data, e.g. scheduling or transport for data synchronisation between network nodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/128—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment involving the use of Internet protocol

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

一种用于智慧换流站中的数据交互方法，该方法包括以下步骤：采集终端获取换流站中设备的运行状态；采集终端将监测获得的数据发送给位于换流站中的边缘物联代理；当多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定接收顺序；当有在运边缘物联代理处理数据时，通过基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据；若需上传数据，边缘物联代理上传数据，云服务器接收数据，若无需上传数据，则进行本地处理；上传至云服务器的数据，远程云服务器将数据同步到强隔离通道数据库；强隔离通道数据库对各应用服务提供传送数据服务。本发明能够提升换流站的运维水平，同时兼顾电网的信息安全。

Description

一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统
技术领域
本发明涉及智慧换流站领域，尤其涉及一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统。
背景技术
随着泛在电力物联网建设的推进，换流站的管理愈发精细化，换流站中的负责监测主设备运行状态的采集终端产生大规模的监测数据。目前，对这些监测数据主要依靠换流站内部的计算资源进行处理。一方面仅由换流站内部处理的方式限制了部分专业人员对换流站运行状态的把控；另一方面，由于换流站内部的软硬件计算资源有限，难以对这些数据进行深度处理。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统。
本发明采用如下的技术方案：
一种用于智慧换流站中的数据交互方法，包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
步骤2，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序；
步骤3，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
步骤4，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据；
步骤5，云服务器将接受的数据同步到应用服务。
在步骤2中，采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由权值λ决定，权值λ满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000021
其中，δ为λk的归一化系数；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure BDA0003549992110000022
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure BDA0003549992110000023
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure BDA0003549992110000024
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure BDA0003549992110000025
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量。
计算资源Rc满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000026
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
在步骤4中，使用基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，具体方法为：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr。
在边侧执行任务计算需用时间为TT与所述任务卸载到云平台执行的运算时间Tc满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000031
其中，CT为边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数，CR为计算任务R所需时钟周期数；t为边侧设备的CPU时钟周期；TR为计算参考任务R的运算时间。
云服务器通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的掌上油色谱数据库；
位于强隔离通道的掌上油色谱数据库通过应用程序接口对掌上油色谱应用提供相关数据服务。
本发明还公开了一种换流站内部数据交互方法，包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理上电运行，采集终端上电运行；
步骤2，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
步骤3，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序。
采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由权值λ决定，权值λ满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000032
/>
其中，δ为λk的归一化系数；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure BDA0003549992110000033
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure BDA0003549992110000034
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure BDA0003549992110000035
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure BDA0003549992110000036
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量。
计算资源Rc满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000041
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
本发明还公开了一种用于换流站与远程云服务器的数据交互方法，包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理通电运行，远程云服务器通电运行；
步骤2，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
步骤3，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据；
步骤4，云服务器将接受的数据同步到应用服务。
使用基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，具体方法为：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr。
在边侧执行任务计算需用时间为TT与所述任务卸载到云平台执行的运算时间Tc满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000042
其中，CT为边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数，CR为计算任务R所需时钟周期数；t为边侧设备的CPU时钟周期；TR为计算参考任务R的运算时间。
本发明还公开了基于一种用于智慧换流站的数据交互方法的一种用于智慧换流站的数据交互系统，包括采集终端、边缘物联代理、远程云服务器、数据库与应用服务；
采集终端与边缘物联代理连接，并将采集到的监测数据上传到边缘物联代理；
边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；边缘物联代理将接受到的数据上传至远程云服务器；
远程云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；远程云服务器在接受到数据后，通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的数据库；
数据库通过应用程序接口对应用服务提供相关数据服务。
采集终端监测的设备包括换流阀、换流站变压器、交直流滤波器、变压器/电抗器、断路器/GIS、高压套管、避雷器、互感器、接地极等主设备，以及辅助电源、空调滤网、水冷系统、工业水、消防设施、电力电缆、照明安防。
边缘物联代理包括三种物理型态，一是边端融合型，边缘物联代理以模块或芯片方式集成至采集终端，采集终端升级为具有边缘计算功能的智能终端；二是边端分离型，边缘物联代理是硬件平台化、软件容器化的通用装置，不配置采集感知功能；三是边缘节点型，边缘物联代理以软件型态部署在通用服务器架构，形成边缘计算节点。
远程远服务器包括自由云服务器、阿里云服务器、百度云服务器、华为云服务器。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过提出的用于智慧换流站中的数据交互方法，以及基于该方法的换流站内部数据交互方法和用于换流站与远程云服务器的数据交互方法，解决了换流站目前设备运行状态感知不全面，感知数据共享不充分的问题，并进一步开发出各种各样的应用程序，从而可以提升换流站的运维水平，同时兼顾电网的信息安全，将智慧换流站的建设推向更高水平。
附图说明
图1是本发明的实例中用于智慧换流站中的数据交互方法流程示意图；
图2是本发明的实施例中基于智慧换流站中的数据交互方法的换流站内部数据交互方法流程示意图；
图3是本发明的实施例中基于智慧换流站中的数据交互方法的用于换流站与远程云服务器的数据交互方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
附图1详细的说明本发明实施例提出的一种用于智慧换流站中的数据交互方法，包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
在本实施例中，采集终端具体指油色谱采集终端，
具体地，边缘物联代理上电运行，油色谱采集终端上电运行；
边缘物联代理扫描正在运行的油色谱采集终端，发现是否有新的采集终端上线或有采集终端退出运行；
如果有新油色谱采集终端运行，边缘物联代理添加新采集终端并分配唯一通讯标识；
如果有采集终端退出运行，则对该采集终端进行下线处理，边缘物联代理进行本地删除操作；
步骤2，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序；
具体地，当在运油色谱采集终端产生新监测数据时，边缘物联代理接收数据；
本领域的技术人员可以根据实际情况选择权值算法用以分配数据接受顺序，本发明中所给出的权值算法仅为一优选实施例，不能是本发明的必然限制。
当多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定接收顺序，具体方法如下：
设换流站内有一组采集终端，共n+1个，在某段时间内，每个采集终端向边缘物联代理发送一个计算任务，总计n+1个任务，可表示为M＝{M0,M1,…,Mn}，根据换流站实际运行需求可得到n+1个任务基于优先级的排序序列Acλ，c为任务序号，c的取值范围为a1,a2...ax，λ为计算任务的优先级，对n+1个任务进行优先级排序，λ为0～n的自然数，并且0代表优先级最高，n为最低，则优先级序列可记为
Figure BDA0003549992110000071
计算资源为Rc，则有
Figure BDA0003549992110000072
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
根据上式可知，采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由λ决定，故通过引入权值算法以计算系数λ的大小。由前述可知，对于λ系数，满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000073
其中，δ为λk的归一化系数；λk为第k个优先级的权值；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure BDA0003549992110000074
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure BDA0003549992110000075
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure BDA0003549992110000076
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure BDA0003549992110000077
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量。
本实施例根据上述的计算就可以对计算的资源进行合理的分配，达到资源的最大使用率。
步骤3，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
在此基础上，结合附图3详细的说明本发明实施例提出的第二方面数据交互方法，用于换流站与远程云服务器的数据交互，
具体地，边缘物联代理通电运行，远程云服务器通电运行；
云服务器扫描正在运行的边缘物联代理，发现是否有新的边缘物联代理上线或有边缘物联代理退出运行；
如果有新边缘物联代理运行，云服务器添加新边缘物联代理并分配唯一通讯标识；
如果有边缘物联代理退出运行，则对该边缘物联代理进行下线处理，云服务器进行删除操作；
步骤4，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据；
本领域的技术人员可以根据实际情况选择算法以判定云服务器是否接受数据，本发明中所给出的判定算法仅为一优选实施例，不能是本发明的必然限制。
当有在运边缘物联代理处理数据时，通过基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，说明如下：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr
在上述变量中，TT和Tr与边缘物联代理实时运行状态和通信网络实时状况息息相关，无法提前确定数值用于上式的计算以判定是否进行边缘计算任务卸载。因此，下面论述寻找基准函数的方法，利用基准函数计算边侧执行任务计算所需时间TT；本领域的技术人员应该知道，现有技术中存在多种能够用来计算边侧执行任务计算所需时间的方法，本发明提供的仅为一优选实施例，不能作为对本发明保护范围的限制。
具体地，设边侧设备的CPU时钟周期为t，边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数为CT；计算参考任务R的运算时间为TR，计算任务R所需时钟周期数为CR，有：
Figure BDA0003549992110000091
式中两式相除得：
Figure BDA0003549992110000092
设Ra为边缘物联代理计算任务T与计算任务R所需时钟周期数之比，得：
TT＝TR×Ra
换流站运行时，边缘物联代理执行任务卸载至收到云端计算结果时间Tr可通过预演得到，比值Ra可通过基准函数确定单元计算得到。由此，任务D的运算时间TT可计算得到估测值；同理，参考任务R的运算时间TR可计算得到估测值，最后通过卸载调用关系式判断是否进行边缘计算任务卸载至云端进行。
通过算法分析需上传数据，边缘物联代理上传数据，云服务器接收数据；
如果云服务器确定不接受数据，则该数据将在本地进行处理；
步骤5，云服务器将接受的数据同步到应用服务；
具体地，云服务器通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的掌上油色谱数据库；
位于强隔离通道的掌上油色谱数据库通过应用程序接口对掌上油色谱应用提供相关数据服务。
本发明还公开了一种换流站内部数据交互方法，具体流程如图2所示，该换流站内部数据交互方法包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理上电运行，采集终端上电运行；
在本实施例中，采集终端具体指油色谱采集终端；
步骤2，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
步骤3，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序。
具体地，当在运油色谱采集终端产生新监测数据时，边缘物联代理接收数据；
本领域的技术人员可以根据实际情况选择权值算法用以分配数据接受顺序，本发明中所给出的权值算法仅为一优选实施例，不能是本发明的必然限制。
当多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，本实施例采用权值算法决定接收顺序，具体方法如下：
设换流站内有一组采集终端，共n+1个，在某段时间内，每个采集终端向边缘物联代理发送一个计算任务，总计n+1个任务，可表示为M＝{M0,M1,…,Mn}，根据换流站实际运行需求可得到n+1个任务基于优先级的排序序列Acλ，c为任务序号，c的取值范围为a1,a2...ax，γ为计算任务的优先级，对n+1个任务进行优先级排序，γ为0～n的自然数，并且0代表优先级最高，n为最低，则优先级序列可记为
Figure BDA0003549992110000101
计算资源为Rc，则有
Figure BDA0003549992110000102
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
根据上式可知，采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由λ决定，故通过引入权值算法以计算系数λ的大小。由前述可知，对于λ系数，满足以下关系式：
Figure BDA0003549992110000103
其中，δ为λk的归一化系数；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure BDA0003549992110000111
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure BDA0003549992110000112
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure BDA0003549992110000113
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure BDA0003549992110000114
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量。
根据上述的计算就可以对计算的资源进行合理的分配，达到资源的最大使用率。
本发明还公开了一种用于换流站与远程云服务器的数据交互方法，具体流程如图3所示，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理通电运行，远程云服务器通电运行；
步骤2，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
在此基础上，结合附图3详细的说明本发明的实施例提出的用于换流站与远程云服务器的数据交互方法；
云服务器扫描正在运行的边缘物联代理，发现是否有新的边缘物联代理上线或有边缘物联代理退出运行；
如果有新边缘物联代理运行，云服务器添加新边缘物联代理并分配唯一通讯标识；
如果有边缘物联代理退出运行，则对该边缘物联代理进行下线处理，云服务器进行删除操作；
步骤3，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据；
本领域的技术人员可以根据实际情况选择算法以判定云服务器是否接受数据，本发明中所给出的判定算法仅为一优选实施例，不能是本发明的必然限制。
在本实施例中，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器通过基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，说明如下：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr
在上述变量中，TT和Tr与边缘物联代理实时运行状态和通信网络实时状况息息相关，无法提前确定数值用于上式的计算以判定是否进行边缘计算任务卸载。因此，本节通过寻找基准函数，利用基准函数计算边侧执行任务计算所需时间TT，设边侧设备的CPU时钟周期为t，边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数为CT；计算参考任务R的运算时间为TR，计算任务R所需时钟周期数为CR，有：
Figure BDA0003549992110000121
式中两式相除得：
Figure BDA0003549992110000122
设Ra为边缘物联代理计算任务T与计算任务R所需时钟周期数之比，得：
TT＝TR×Ra
换流站运行时，边缘物联代理执行任务卸载至收到云端计算结果时间Tr可通过预演得到，比值Ra可通过基准函数确定单元计算得到。由此，任务D的运算时间TT可计算得到估测值；同理，参考任务R的运算时间TR可计算得到估测值，最后通过卸载调用关系式判断是否进行边缘计算任务卸载至云端进行。
通过算法分析需上传数据，边缘物联代理上传数据，云服务器接收数据；
步骤4，云服务器将接受的数据同步到应用服务；
具体地，云服务器通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的掌上油色谱数据库；
位于强隔离通道的掌上油色谱数据库通过应用程序接口对掌上油色谱应用提供相关数据服务。
本发明还公开了一种基于智慧换流站中的数据交互方法的智慧换流站中的数据交互系统，包括采集终端、边缘物联代理、远程云服务器、数据库与应用服务；
采集终端与边缘物联代理连接，并将采集到的监测数据上传到边缘物联代理；具体地，采集终端为油色谱采集终端；
采集终端监测的设备包括换流阀、换流站变压器、交直流滤波器、变压器/电抗器、断路器/GIS、高压套管、避雷器、互感器、接地极等主设备，以及辅助电源、空调滤网、水冷系统、工业水、消防设施、电力电缆、照明安防；
边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；边缘物联代理将接受到的数据上传至远程云服务器；
具体地，当多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，边缘物联代理采用权值算法决定接收顺序；
具体地，边缘物联代理主要包括三种物理型态，一是边端融合型，边缘物联代理以模块或芯片方式集成至采集终端，采集终端升级为具有边缘计算功能的智能终端；二是边端分离型，边缘物联代理是硬件平台化、软件容器化的通用装置，不配置采集感知功能；三是边缘节点型，边缘物联代理以软件型态部署在通用服务器架构，形成边缘计算节点；
远程云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；远程云服务器在接受到数据后，通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的数据库；
具体地，数据库为掌上油色谱数据库；
具体地，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器通过基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器是否接受数据；
具体地，远程远服务器至少包括自由云服务器、阿里云服务器、百度云服务器、华为云服务器中的一种；
数据库通过应用程序接口对应用服务提供相关数据服务；
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于智慧换流站中的数据交互方法，其特征在于，所述智慧换流站中的数据交互方法包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
步骤2，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序，采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由权值λ决定，权值λ满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000011
其中，δ为λk的归一化系数；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure FDA0004201500010000012
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure FDA0004201500010000013
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure FDA0004201500010000014
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure FDA0004201500010000015
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量；
步骤3，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
步骤4，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据，使用基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据；
步骤5，云服务器将接受的数据同步到应用服务。
2.根据权利要求1所述的一种用于智慧换流站中的数据交互方法，其特征在于，
所述计算资源Rc满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000021
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
3.根据权利要求1所述的一种用于智慧换流站中的数据交互方法，其特征在于，
在所述步骤4中，使用基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，具体方法为：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr。
4.根据权利要求3所述的一种用于智慧换流站中的数据交互方法，其特征在于，
所述在边侧执行任务计算需用时间为TT与所述任务卸载到云平台执行的运算时间Tc满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000022
其中，CT为边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数，CR为计算任务R所需时钟周期数；t为边侧设备的CPU时钟周期；TR为计算参考任务R的运算时间。
5.根据权利要求1所述的一种用于智慧换流站中的数据交互方法，其特征在于，
所述云服务器通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的掌上油色谱数据库；
位于强隔离通道的掌上油色谱数据库通过应用程序接口对掌上油色谱应用提供相关数据服务。
6.一种换流站内部数据交互方法，其特征在于，所述换流站内部数据交互方法包括以下步骤：
所述数据交互方法包括换流站内部数据交互方法；当边缘物联代理上电运行，采集终端上电运行后，执行如下步骤实现换流站内部数据交互：
步骤1，边缘物联代理上电运行，采集终端上电运行；
步骤2，边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；
步骤3，当有多个采集终端向同一边缘物联代理传送数据时，采用权值算法决定数据接收顺序，采集终端产生的任务最终分配得到的计算资源由权值λ决定，权值λ满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000031
其中，δ为λk的归一化系数；k∈[0,n]且k∈N，N为自然数，0为优先级最高，n为优先级最低；Rc为计算资源，
Figure FDA0004201500010000032
为换流站实际运行需求的任务基于优先级的排序序列，ax为任务序号的最大值；/>
Figure FDA0004201500010000033
为换流站实际运行需求优先级最低的第ax个任务，/>
Figure FDA0004201500010000034
为计算第ax个任务的数据量，/>
Figure FDA0004201500010000035
为计算优先级从最低到最高的第ax个任务的数据量。
7.根据权利要求6所述的一种换流站内部数据交互方法，其特征在于：
所述计算资源Rc满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000041
/>
其中，Rcn为第n+1个优先级任务得到的计算资源。
8.一种用于换流站与远程云服务器的数据交互方法，其特征在于，所述一种用于换流站与远程云服务器的数据交互方法包括以下步骤：
步骤1，边缘物联代理通电运行，远程云服务器通电运行；
步骤2，云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；
步骤3，当有在运边缘物联代理处理数据时，远程云服务器进行判定是否接受数据，使用基于时间尺度的边缘物联代理计算任务是否卸载至云端的方法判定方法决定云服务器接受数据，具体方法为：
设在某段运行时间内，边缘物联代理有一待执行任务T，在边侧执行任务计算需用时间为TT；若任务卸载到云平台执行，所需运算时间为Tc；自边侧任务卸载组件进行卸载至边侧收回云端计算结果为Tr，当上述变量满足以下卸载调用关系式时可以选择对本地任务进行计算卸载调用：
TT＞Tc+Tr，所述在边侧执行任务计算需用时间为TT与所述任务卸载到云平台执行的运算时间Tc满足以下关系式：
Figure FDA0004201500010000042
其中，CT为边缘物联代理对任务T计算所需时钟周期数，CR为计算任务R所需时钟周期数；t为边侧设备的CPU时钟周期；TR为计算参考任务R的运算时间；
步骤4，云服务器将接受的数据同步到应用服务。
9.基于权利要求1-5任意一项所述的一种用于智慧换流站的数据交互方法的一种用于智慧换流站的数据交互系统，其特征在于，所述用于智慧换流站的数据交互系统包括采集终端、边缘物联代理、远程云服务器、数据库与应用服务；
所述采集终端与边缘物联代理连接，并将采集到的监测数据上传到边缘物联代理；
所述边缘物联代理监测采集终端状态上电运行状态，并对新采集终端分配唯一通讯标识，删除已下线的采集终端；边缘物联代理将接受到的数据上传至远程云服务器；
所述远程云服务器扫描边缘物联代理，并对新物联代理分配唯一通讯标识，删除已下线的物联代理；远程云服务器在接受到数据后，通过ETL数据同步服务将实时数据同步到位于强隔离通道的数据库；
所述数据库通过应用程序接口对应用服务提供相关数据服务。
10.根据权利要求9所述的一种用于智慧换流站的数据交互系统，其特征在于：
所述采集终端监测的设备包括换流阀、换流站变压器、交直流滤波器、变压器/电抗器、断路器/GIS、高压套管、避雷器、互感器、接地极等主设备，以及辅助电源、空调滤网、水冷系统、工业水、消防设施、电力电缆、照明安防。
11.根据权利要求9所述的一种用于智慧换流站的数据交互系统，其特征在于：
所述边缘物联代理包括三种物理型态，一是边端融合型，边缘物联代理以模块或芯片方式集成至采集终端，采集终端升级为具有边缘计算功能的智能终端；二是边端分离型，边缘物联代理是硬件平台化、软件容器化的通用装置，不配置采集感知功能；三是边缘节点型，边缘物联代理以软件型态部署在通用服务器架构，形成边缘计算节点。
12.根据权利要求9所述的一种用于智慧换流站的数据交互系统，其特征在于，
所述远程云服务器包括自由云服务器、阿里云服务器、百度云服务器、华为云服务器。
CN202210259012.0A 2022-03-16 2022-03-16 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统 Active CN114598723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210259012.0A CN114598723B (zh) 2022-03-16 2022-03-16 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210259012.0A CN114598723B (zh) 2022-03-16 2022-03-16 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114598723A CN114598723A (zh) 2022-06-07
CN114598723B true CN114598723B (zh) 2023-06-13

Family

ID=81809150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210259012.0A Active CN114598723B (zh) 2022-03-16 2022-03-16 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114598723B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103136636A (zh) * 2013-03-15 2013-06-05 中广核工程有限公司 核电项目进度测量方法及系统
CN113011678A (zh) * 2021-04-08 2021-06-22 国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司 基于边缘计算的虚拟运营平台运行控制方法
CN113467955A (zh) * 2021-07-28 2021-10-01 国电南京自动化股份有限公司 一种配网主站数据采集链路智能分配方法及系统
CN113657207A (zh) * 2021-07-29 2021-11-16 威胜信息技术股份有限公司 一种云-边协同配电站火光智能监测方法及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140188904A1 (en) * 2001-10-08 2014-07-03 David Sciuk Automated system and method for managing a process for the shopping and selection of human entities
CN111669339B (zh) * 2020-05-25 2022-02-15 武汉大学 智慧能源站站控层业务优先级划分及pdwrr队列调度方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103136636A (zh) * 2013-03-15 2013-06-05 中广核工程有限公司 核电项目进度测量方法及系统
CN113011678A (zh) * 2021-04-08 2021-06-22 国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司 基于边缘计算的虚拟运营平台运行控制方法
CN113467955A (zh) * 2021-07-28 2021-10-01 国电南京自动化股份有限公司 一种配网主站数据采集链路智能分配方法及系统
CN113657207A (zh) * 2021-07-29 2021-11-16 威胜信息技术股份有限公司 一种云-边协同配电站火光智能监测方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114598723A (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106375420B (zh) 一种基于负载均衡的服务器集群智能监控系统及方法
EP3494624B1 (en) Distributed resource electrical demand forecasting system and method
CN112000388B (zh) 基于多边缘集群协同的并发任务调度方法及装置
CN108711007A (zh) 一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法
CN112416603B (zh) 一种基于雾计算的联合优化系统和方法
CN112261120A (zh) 一种配电物联网云边协同任务卸载方法及装置
CN102436399A (zh) 一种负载均衡的采集方法
Yao et al. Cost-efficient tasks scheduling for smart grid communication network with edge computing system
CN114598723B (zh) 一种用于智慧换流站中的数据交互方法及系统
CN116627771B (zh) 日志采集方法、装置、电子设备和可读存储介质
Li et al. A Real‐Time Monitoring and Warning System for Power Grids Based on Edge Computing
CN112486676B (zh) 一种基于边缘计算的数据共享分发装置
CN110399210A (zh) 基于边缘云的任务调度方法及装置
CN110167042B (zh) 基于非正交多址的计算任务分流联合执行时间与计算资源消耗优化方法
CN113794646B (zh) 能源行业的监控数据传输系统及方法
CN112817732B (zh) 一种适应云边协同多数据中心场景下的流数据处理方法及系统
US9507635B2 (en) Assigning speculative processes to plurality of CPUs based on calculated maximum number of speculative processes capable of being assigned and other processes assigned to each CPU
CN113472640A (zh) 一种智能网关信息处理方法及系统
CN112468547A (zh) 一种基于区域化的工业边缘计算任务云协同卸载方法
CN109450980A (zh) 无线云计算系统中基于时延要求差异的计算资源选择方法
CN110263251A (zh) 一种基于上下文模型的运维知识推送方法及装置
CN110096364A (zh) 一种云服务器计算集合控制方法及系统
CN112217200B (zh) 一种基于边缘计算技术的配网管理方法
Xue et al. Edge Computing Offloading Strategy for Fast Diagnosis of Image of Substation
CN114153528B (zh) 并行任务悬停时间分配的无人机最优位置的计算卸载方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant