CN116320831B - 基于边缘计算的园区智能安防系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于边缘计算的园区智能安防系统，涉及园区智能安防技术领域，通过设置园区信息收集模块预先收集园区的安防监控设备信息、边缘计算设备信息以及通信信息，设置处理程序分配模块将为每个边缘计算设备分配处理程序的问题抽象为整数规划问题，以最小化总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和，设置实时数据收集模块实时收集园区内实时的数据生成状态以及数据处理状态，设置数据实时传输模块用于在边缘计算设备数据过载时，将为新产生的数据生成传输策略的问题抽象为整数凸优化问题，求解获得新的数据传输分配策略；避免了未能及时发现安防事故，导致出现不可挽回的损失。

Description

基于边缘计算的园区智能安防系统
技术领域
本发明属于涉及智能安防技术领域，具体是基于边缘计算的园区智能安防系统。
背景技术
随着社会的发展和进步，人们对于园区的安全要求越来越高，因此园区智能安防系统的需求也日益增加。传统的园区安防系统大多采用集中式监控，即将所有监控设备和数据中心集中在一处进行管理和控制。但是，这种集中式监控存在一些问题，例如单点故障风险高、带宽要求高、安全性差等；
为了解决传统园区安防系统存在的问题，一些新的技术逐渐被引入，例如边缘计算技术。边缘计算是一种新兴的计算模式，它将计算、存储和网络资源放置在离终端设备更近的位置，以提高响应速度和降低网络带宽的要求。边缘计算技术的引入可以使得园区安防系统更加智能化、高效化、可靠化和安全化；
发明专利一种基于边缘计算和多传感器联合的安防监控系统及工作方法（公开号CN114928714A）公开了一种边缘节点模块由多个相互间通信的监控节点构成；每个监控节点包括若干毫米波雷达、一台监控云台和一台边缘计算设备；该系统在有限资源和节点带宽环境下，通过将目标检测、目标追踪任务下沉到边缘节点，缓解云端服务器的计算压力，过滤毫米波雷达噪声和冗余视频帧数据，降低云端服务器的带宽负载。本发明可有效解决传统监控系统计算压力大、带宽负载高等问题的方法；
但是该方法存在的问题在于边缘计算因为使用的边缘计算设备的运算算力是有限的，若不能及时发现边缘计算设备的运算算力过载并对数据传输线路进行重新分配，可能会导致部分安防数据丢失，从而未能及时发现安防事故，进一步导致更大的损失；
为此，本发明提出基于边缘计算的园区智能安防系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出基于边缘计算的园区智能安防系统，避免了因边缘计算设备的算力限制导致的部分处理数据丢失，从而未能及时发现安防事故，导致出现不可挽回的损失的问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于边缘计算的园区智能安防系统，包括园区信息收集模块、处理程序分配模块、实时数据收集模块以及数据实时传输模块；其中，各个模块之间通过无线网络方式连接；
其中，所述园区信息收集模块主要用于预先收集园区的基础信息；
所述园区的基础信息包括安防监控设备信息、边缘计算设备信息以及通信信息；
其中，所述安防监控设备信息包括在园区内安装的安防监控设备的设备类型、设备位置以及最大实时数据采集量；
其中，所述设备类型为用于执行园区内各个类型安防工作的数据采集设备；
所述设备位置为每个安防监控设备在园区内的地理坐标；
所述最大实时数据采集量为每个安防监控设备因其物理因素所限制的每个时刻可以收集到的最大的数据量；
将安防工作的类型编号标记为b，其中，b=1,2,3...B，B为安防工作的类型的数量，将第b种类型安防工作中的安防监控设备的编号标记为bi；将安防监控设备bi的地理坐标标记为Pbi；将安防监控设备bi的最大实时数据采集量标记为Nbi；将第b种类型安防工作的安防监控设备的数量标记为BI；
其中，所述边缘计算设备信息包括在园区内安装的边缘计算设备的安装位置以及对每种类型安防工作的最大实时数据处理量；
其中，所述安装位置为每台边缘计算设备在园区内的地理坐标；
所述最大实时数据处理量为每台边缘计算设备因其物理因素所限制的每个时刻可以处理的每种类型安防工作的最大的数据量；
将边缘计算设备的编号标记为j，其中，j=1,2,3...J，J为边缘计算设备的数量，将第j个边缘计算设备所在的地理坐标标记为Pj；将第j个边缘计算设备对于第b种类型安防工作的最大实时数据处理量标记为Mbj；
每台边缘计算设备均与控制中台以无线网络方式连接，控制中台预先保存有每台边缘计算设备对于每种类型安防工作的最大实时数据处理量；
其中，所述通信信息为每个安防监控设备与每个边缘计算设备的通信时长；将安防监控设备bi和边缘计算设备j之间的通信时长标记为Tbij；
所述园区信息收集模块将收集的园区的基础信息发送至处理程序分配模块以及数据实时传输模块；
其中，所述处理程序分配模块主要用于将每个边缘计算设备分配处理程序的问题抽象为整数规划问题，所述整数规划问题以最小化总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和为优化目标；
所述处理程序分配模块为每个边缘计算设备分配处理程序的方式为：
设置二值变量xbj，当xbj=1时，表示在边缘计算设备j中安装第b种类型的安防工作对应的处理程序，反之当xbj=0时，表示在边缘计算设备j中不安装第b种类型的安防工作对应的处理程序；
设计第一优化目标函数f；
其中，第一优化目标函数；其中，/>和/>分别为预设的比例系数；/>表示运行的边缘计算设备数量，ΣbΣj表示所有边缘计算设备和所有安防监控设备类型的笛卡尔乘积，即遍历所有的b、j，表示第b种类型安防工作传输到每个安装对应的处理程序的边缘计算设备的平均通信时长；
设计第一约束目标集合U，其中第一约束目标集合U包括：
；
用于限制在每个边缘计算设备中，最多安装处理一种安防工作的处理程序；/>用于限制每种类型的安防工作实时产生的数据量能够被安装有对应的处理程序实时处理完；/>为xbj变量的二值限制；
以最小化第一优化目标函数f为整数规划问题的优化目标，以第一约束目标集合U作为整数规划问题的约束目标集合，使用整数规划求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第一解集合；所述第一解集合中，找出值为1的变量xbj，则将第j个边缘计算设备中安装第b种类型的安防工作对应的处理程序；
处理程序分配模块将第一解集合发送至数据实时传输模块，并根据第一解集合在每台边缘计算设备中安装对应的处理程序；
其中，所述实时数据收集模块主要用于实时收集园区内实时的数据生成状态以及数据处理信息；
其中，所述数据生成状态为每台安防监控设备实时采集数据量；所述数据处理信息包括每台边缘计算设备实时数据处理量以及处理的数据源；可以理解的是，安防监控设备实时采集数据量和边缘计算设备实时处理的数据量均可通过在安防监控设备和边缘计算设备中安装流量监控程序，由流量监控软件实时获取；
所述数据生成状态由安防监控设备生成并经边缘计算设备实时转发至控制中台；所述数据处理信息由边缘计算设备实时发送至控制中台；
其中，所述数据实时传输模块主要用于在控制中台中，根据实时的数据生成状态和数据处理信息，将为新产生的数据生成传输策略的问题抽象为整数凸优化问题，并对整数凸优化问题求解获得第二解集合；所述数据生成传输策略是指对每台安防监控设备实时选择边缘计算设备发送数据的决策；
所述数据实时传输模块为新产生的数据生成传输策略包括以下步骤：
步骤S1：将当前时间下，边缘计算设备j接收的安防监控设备集合标记为Aj；
步骤S2：控制中台实时统计所有边缘计算设备中数据过载的边缘计算设备数量；所述数据过载的边缘计算设备为实时数据处理量大于所述边缘计算设备处理对应类型的安防工作数据的最大实时数据处理量的边缘计算设备；若所述边缘计算设备数量大于0，转至步骤S3；
步骤S3：统计所有数据过载的边缘计算设备所处理的安防工作的类型；将统计到的安防工作的类型标记为重分配安防类型，并将重分配安防类型使用b1标记；
步骤S4：将重分配安防类型b1对应的第i个安防监控设备标记为b1i，为第b1i个安防监控设备设置二值变量y（b1i）j；所述二值变量y（b1i）j=1时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将发送至边缘计算设备j中；所述二值变量y（b1i）j=0时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将不发送至边缘计算设备j中；
基于当前安防监控设备集合Aj中的元素，为每台安防监控设备b1i设置二值常量c（b1i）j；其中，所述二值常量c（b1i）j=1时，表示当前安防监控设备b1i为安防监控设备集合Aj中的元素；而所述二值常量c（b1i）j=0时，表示当前安防监控设备b1i不是安防监控设备集合Aj中的元素；
将安防监控设备b1i的实时采集数据量标记为D（b1i）；
设计第二优化目标函数f1；
其中，第二优化目标函数f1的函数表达为：
；
代表的是安防监控设备b1i与边缘计算设备j之间的数据传输关系是否发生变化，其中，/>表示数据传输的总时长；其中，/>和/>分别为预设的比例系数；
设计第二约束目标集合V，其中第二约束目标集合V包括：
；
其中，用于限制每台安防监控设备实时产生的数据仅发送给一台边缘计算设备；/>用于限制每台边缘计算设备的实时数据处理量不大于其最大实时数据处理量；/>为二值限制；
步骤S5：以最小化第二优化目标函数f1为整数凸优化问题的优化目标，以第二约束目标集合V作为整数凸优化问题的约束目标集合，使用整数凸优化求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第二解集合；所述数据生成传输策略为：所述第二解集合中，找出值为1的变量，将安防监控设备b1i实时生成的数据发送至边缘计算设备j中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过预先收集的园区内安防监控设备以及边缘计算设备的信息，将每个边缘计算设备选择安装何种安防数据的处理程序的问题，抽象为一个二值整数规划的问题，利用优化求解工具获得最优的解集合，达到了最小化开启边缘计算设备的能源开支以及通信延迟的问题。
（2）本发明在边缘计算设备上安装对应处理程序后，根据边缘计算设备的实时处理量，判断其是否产生数据过载，在产生数据过载时，将安防监控设备的数据传输问题抽象为一个整数凸优化模型，利用优化求解工具获得最优的解集合，避免了因边缘计算设备在数据处理过程中因数据过载导致的部分处理数据丢失，从而未能及时发现安防事故，导致出现不可挽回的损失的问题。
附图说明
图1为本发明的实施例中智能安防系统的各个模块连接关系图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，基于边缘计算的园区智能安防系统，包括园区信息收集模块、处理程序分配模块、实时数据收集模块以及数据实时传输模块；其中，各个模块之间通过无线网络方式连接；
其中，所述园区信息收集模块主要用于预先收集园区的基础信息；
在一个优选的实施例中，所述园区的基础信息包括安防监控设备信息、边缘计算设备信息以及通信信息；
其中，所述安防监控设备信息包括在园区内安装的安防监控设备的设备类型、设备位置以及最大实时数据采集量；
其中，所述设备类型为用于执行园区内各个类型安防工作的数据采集设备；例如，用于物理安防的监控摄像头、用于消防安全的烟雾传感器和温度传感器以及用于管控人员进入的智能门禁系统等；
所述设备位置为每个安防监控设备在园区内的地理坐标；
所述最大实时数据采集量为每个安防监控设备因其物理因素所限制的每个时刻可以收集到的最大的数据量；
将安防工作的类型编号标记为b，其中，b=1,2,3...B，B为安防工作的类型的数量，将第b种类型安防工作中的安防监控设备的编号标记为bi；将安防监控设备bi的地理坐标标记为Pbi；将安防监控设备bi的最大实时数据采集量标记为Nbi；将第b种类型安防工作的安防监控设备的数量标记为BI；
其中，所述边缘计算设备信息包括在园区内安装的边缘计算设备的安装位置以及对每种类型安防工作的最大实时数据处理量；
其中，所述安装位置为每台边缘计算设备在园区内的地理坐标；
可以理解的是，每种类型的安防工作所产生的数据形式不同，处理方式不同，因此在同等算力条件下，实时能处理的数据量不同；所述最大实时数据处理量为每台边缘计算设备因其物理因素所限制的每个时刻可以处理的每种类型安防工作的最大的数据量；
将边缘计算设备的编号标记为j，其中，j=1,2,3...J，J为边缘计算设备的数量，将第j个边缘计算设备所在的地理坐标标记为Pj；将第j个边缘计算设备对于第b种类型安防工作的最大实时数据处理量标记为Mbj；
需要说明的是，园区内的所有边缘计算设备的总的实时处理算力，应当大于所有安防监控设备实时产生的总数据量；且每台边缘计算设备均与控制中台以无线网络方式连接，控制中台预先保存有每台边缘计算设备对于每种类型安防工作的最大实时数据处理量；
其中，所述通信信息为每个安防监控设备与每个边缘计算设备的通信时长；
可以理解的是，由于园区范围一般较小，内安防工作所需的通信设备只有若干安防监控设备以及边缘计算设备，通信距离较短且噪音较少，因此可以直接采用无线网络广播的形式进行连接；
所述通信时长即为安防监控设备与边缘计算设备之间直线距离除以无线电波传输速度；将安防监控设备bi和边缘计算设备j之间的通信时长标记为Tbij；
所述园区信息收集模块将收集的园区的基础信息发送至处理程序分配模块以及数据实时传输模块；
其中，所述处理程序分配模块主要用于将每个边缘计算设备分配处理程序的问题抽象为整数规划问题，所述整数规划问题以最小化总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和为优化目标，并对整数规划问题求解得到第一解集合；
可以理解的是，鉴于园区安防的重要性，数据处理应当是实时进行的，因此网络延迟需要进行严格控制，进一步的，由于边缘计算设备的运行需要消耗大量电力，因此，在算力足够的情况下，适当减少运行的边缘计算设备数量也是需要考虑的；
在一个优选的实施例中，所述处理程序分配模块为每个边缘计算设备分配处理程序的方式为：
设置二值变量xbj，当xbj=1时，表示在边缘计算设备j中安装第b种类型的安防工作对应的处理程序，反之当xbj=0时，表示在边缘计算设备j中不安装处理第b种类型的安防工作对应的处理程序；
设计第一优化目标函数f；
其中，第一优化目标函数；其中，和/>分别为预设的比例系数；/>表示运行的边缘计算设备数量，ΣbΣj表示所有边缘计算设备和所有安防监控设备类型的笛卡尔乘积，即遍历所有的b、j，表示第b种类型安防工作传输到每个安装对应的处理程序的边缘计算设备的平均通信时长；所述优化目标函数/>为总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和；
设计第一约束目标集合U，其中第一约束目标集合U包括：
；
用于限制在每个边缘计算设备中，最多安装处理一种安防工作的处理程序；/>用于限制每种类型的安防工作实时产生的数据量可以被安装有对应的处理程序实时处理完；/>为xbj变量的二值限制；
以最小化第一优化目标函数f为整数规划问题的优化目标，以第一约束目标集合U作为整数规划问题的约束目标集合，使用整数规划求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第一解集合；所述第一解集合中，找出值为1的变量xbj，则将第j个边缘计算设备中安装第b种类型的安防工作对应的处理程序；
处理程序分配模块将第一解集合发送至数据实时传输模块，并根据第一解集合在每台边缘计算设备中安装对应的处理程序；
其中，所述实时数据收集模块主要用于实时收集园区内实时的数据生成状态以及数据处理信息；
其中，所述数据生成状态为每台安防监控设备实时采集数据量；所述数据处理信息包括每台边缘计算设备实时数据处理量以及处理的数据源；可以理解的是，安防监控设备实时采集数据量和边缘计算设备实时处理的数据量均可通过在安防监控设备和边缘计算设备中安装流量监控程序，由流量监控软件实时获取；
所述数据生成状态由安防监控设备生成并经边缘计算设备实时转发至控制中台；所述数据处理信息由边缘计算设备实时发送至控制中台；
其中，所述数据实时传输模块主要用于在控制中台中，根据实时的数据生成状态和数据处理信息，将为新产生的数据生成传输策略的问题抽象为整数凸优化问题，并对整数凸优化问题求解获得第二解集合；所述数据生成传输策略是指对每台安防监控设备实时选择边缘计算设备发送数据的决策；
在一个优选的实施例中，所述数据实时传输模块为新产生的数据生成传输策略包括以下步骤：
步骤S1：将当前时间下，边缘计算设备j接收的安防监控设备集合标记为Aj；
步骤S2：控制中台实时统计所有边缘计算设备中数据过载的边缘计算设备数量；所述数据过载的边缘计算设备为实时数据处理量大于所述边缘计算设备处理对应类型的安防工作数据的最大实时数据处理量的边缘计算设备；若所述边缘计算设备数量大于0，转至步骤S3；若等于0，则不做处理；
步骤S3：可以理解的是，此时出现部分边缘计算设备的处理数据量过载的情况，需要对数据的传输策略进行优化；统计所有数据过载的边缘计算设备所处理的安防工作的类型；将统计到的安防工作的类型标记为重分配安防类型，并将重分配安防类型使用b1标记；
步骤S4：将重分配安防类型b1对应的第i个安防监控设备标记为b1i，为第b1i个安防监控设备设置二值变量y（b1i）j；所述二值变量y（b1i）j=1时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将发送至边缘计算设备j中；所述二值变量y（b1i）j=0时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将不发送至边缘计算设备j中；
基于当前安防监控设备集合Aj中的元素，为每台安防监控设备b1i设置二值常量c（b1i）j；其中，所述二值常量c（b1i）j=1时，表示当前安防监控设备b1i为安防监控设备集合Aj中的元素；而所述二值常量c（b1i）j=0时，表示当前安防监控设备b1i不是安防监控设备集合Aj中的元素；
将安防监控设备b1i的实时采集数据量标记为D（b1i）；
设计第二优化目标函数f1；
其中，第二优化目标函数f1的函数表达为：
；
可以理解的是，代表的是安防监控设备b1i与边缘计算设备j之间的数据传输关系是否发生变化，显然当/>时，数据传输关系发生变化，/>时，数据传输关系未发生变化；其中，表示数据传输的总时长；其中，/>和/>分别为预设的比例系数；即第二优化目标函数f1考虑的是总的数据传输关系发生变化的数量和总数据传输时长的平衡。
设计第二约束目标集合V，其中第二约束目标集合V包括：
；
其中，用于限制每台安防监控设备实时产生的数据仅发送给一台边缘计算设备；/>用于限制每台边缘计算设备的实时数据处理量不大于其最大实时数据处理量；/>为二值限制；
步骤S5：以最小化第二优化目标函数f1为整数凸优化问题的优化目标，以第二约束目标集合V作为整数凸优化问题的约束目标集合，使用整数凸优化求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第二解集合；所述第二解集合中，找出值为1的变量，则将安防监控设备b1i实时生成的数据发送至边缘计算设备j中；所述整数凸优化求解工具可以是Gurobi等。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，包括园区信息收集模块、处理程序分配模块、实时数据收集模块以及数据实时传输模块；其中，各个模块之间通过无线网络方式连接；
所述园区信息收集模块用于预先收集园区的基础信息，将收集的园区的基础信息发送至处理程序分配模块以及数据实时传输模块；所述园区的基础信息包括安防监控设备信息、边缘计算设备信息以及通信信息；
所述处理程序分配模块用于将每个边缘计算设备分配处理程序的问题抽象为整数规划问题，所述整数规划问题以最小化总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和为优化目标，并对整数规划问题求解得到第一解集合；所述处理程序分配模块将第一解集合发送至数据实时传输模块，再根据第一解集合在每台边缘计算设备中安装对应的处理程序；
所述实时数据收集模块用于实时收集园区内实时的数据生成状态以及数据处理信息；所述数据生成状态由安防监控设备生成并经边缘计算设备实时转发至控制中台；所述数据处理信息由边缘计算设备实时发送至控制中台；
所述数据实时传输模块用于在控制中台中，根据实时的数据生成状态和数据处理信息，将为新产生的数据生成传输策略的问题抽象为整数凸优化问题，并对整数凸优化问题求解获得第二解集合；所述数据生成传输策略是指对每台安防监控设备实时选择边缘计算设备发送数据的决策；
所述数据生成传输策略为：所述第二解集合中，找出值为1的变量，将安防监控设备b1i实时生成的数据发送至边缘计算设备j中。
2.根据权利要求1所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，其中，所述安防监控设备信息包括在园区内安装的安防监控设备的设备类型、设备位置以及最大实时数据采集量；
其中，所述设备类型为用于执行园区内各个类型安防工作的数据采集设备；
所述设备位置为每个安防监控设备在园区内的地理坐标；
所述最大实时数据采集量为每个安防监控设备因其物理因素所限制的每个时刻能够收集到的最大的数据量；
将安防工作的类型编号标记为b，其中，b=1,2,3...B，B为安防工作的类型的数量，将第b种类型安防工作中的安防监控设备的编号标记为bi；将安防监控设备bi的地理坐标标记为Pbi；将安防监控设备bi的最大实时数据采集量标记为Nbi；将第b种类型安防工作的安防监控设备的数量标记为BI。
3.根据权利要求2所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，所述边缘计算设备信息包括在园区内安装的边缘计算设备的安装位置以及对每种类型安防工作的最大实时数据处理量；
其中，所述安装位置为每台边缘计算设备在园区内的地理坐标；
所述最大实时数据处理量为每台边缘计算设备因其物理因素所限制的每个时刻能够处理的每种类型安防工作的最大的数据量；
将边缘计算设备的编号标记为j，其中，j=1,2,3...J，J为边缘计算设备的数量，将第j个边缘计算设备所在的地理坐标标记为Pj；将第j个边缘计算设备对于第b种类型安防工作的最大实时数据处理量标记为Mbj；
每台边缘计算设备均与控制中台以无线网络方式连接，控制中台预先保存有每台边缘计算设备对于每种类型安防工作的最大实时数据处理量。
4.根据权利要求3所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，所述通信信息为每个安防监控设备与每个边缘计算设备的通信时长；将安防监控设备bi和边缘计算设备j之间的通信时长标记为Tbij。
5.根据权利要求4所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，所述处理程序分配模块为每个边缘计算设备分配处理程序的问题抽象为整数规划问题的方式为：
设置二值变量xbj，当xbj=1时，表示在边缘计算设备j中安装处理第b种类型的安防工作对应的程序，反之当xbj=0时，表示在边缘计算设备j中不安装处理第b种类型的安防工作对应的处理程序；
设计第一优化目标函数f；
其中，优化目标函数；其中，/>和/>分别为预设的比例系数；/>表示运行的边缘计算设备数量，ΣbΣj表示所有边缘计算设备和所有安防监控设备类型的笛卡尔乘积，即遍历所有的b、j，/>表示第b种类型安防工作传输到每个安装对应的处理程序的边缘计算设备的平均通信时长；所述优化目标函数/>为总通信时长和使用的边缘计算设备的数量的加权和；
设计第一约束目标集合U，其中第一约束目标集合U包括：
；
用于限制在每个边缘计算设备中，最多安装处理一种安防工作的处理程序；用于限制每种类型的安防工作实时产生的数据量能够被安装有对应的处理程序实时处理完；/>为xbj变量的二值限制；
以最小化第一优化目标函数f为整数规划问题的优化目标，以第一约束目标集合U作为整数规划问题的约束目标集合，使用整数规划求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第一解集合；所述第一解集合中，找出值为1的变量xbj，则将第j个边缘计算设备中安装第b种类型的安防工作对应的处理程序。
6.根据权利要求5所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，所述数据生成状态为每台安防监控设备实时采集数据量；所述数据处理信息包括每台边缘计算设备实时数据处理量以及边缘计算设备处理的数据源。
7.根据权利要求6所述基于边缘计算的园区智能安防系统，其特征在于，所述数据实时传输模块将为新产生的数据生成传输策略抽象为整数凸优化问题包括以下步骤：
步骤S1：将当前时间下，边缘计算设备j接收的安防监控设备集合标记为Aj；
步骤S2：控制中台实时统计所有边缘计算设备中数据过载的边缘计算设备数量；所述数据过载的边缘计算设备为实时数据处理量大于所述边缘计算设备处理对应类型的安防工作数据的最大实时数据处理量的边缘计算设备；若所述边缘计算设备数量大于0，转至步骤S3；
步骤S3：统计所有数据过载的边缘计算设备所处理的安防工作的类型；将统计到的安防工作的类型标记为重分配安防类型，将重分配安防类型使用b1标记；
步骤S4：设置二值变量y（b1i）j；y（b1i）j=1时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将发送至边缘计算设备j中；y（b1i）j=0时，表示安防监控设备b1i实时产生的数据将不发送至边缘计算设备j中；
基于当前安防监控设备集合Aj中的元素，为每台安防监控设备b1i设置二值常量c（b1i）j；其中，c（b1i）j=1时，表示当前安防监控设备b1i为安防监控设备集合Aj中的元素；c（b1i）j=0时，表示当前安防监控设备b1i不是安防监控设备集合Aj中的元素；
将安防监控设备b1i的实时采集数据量标记为D（b1i）；
设计第二优化目标函数f1；
其中，第二优化目标函数f1的函数表达为：
；
代表的是安防监控设备b1i与边缘计算设备j之间的数据传输关系是否发生变化；其中，/>表示数据传输的总时长；其中，/>和/>分别为预设的比例系数；
设计第二约束目标集合V，其中第二约束目标集合V包括：
；
其中，用于限制每台安防监控设备实时产生的数据仅发送给一台边缘计算设备；/>用于限制每台边缘计算设备的实时数据处理量不大于其最大实时数据处理量；/>为二值限制；
步骤S5：以最小化第二优化目标函数f1为整数凸优化问题的优化目标，以第二约束目标集合V作为整数凸优化问题的约束目标集合，使用整数凸优化求解工具对所述整数规划问题进行求解，得到第二解集合。
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