一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统技术方案

本申请提供了一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，通过实时收集云计算平台和智能电表的运行状态数据，并根据运行状态数据信息来对计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至智能电表内的第二任务调度单元，第二任务调度单元在接收到所述标注计算任务后，对标注计算任务进行切割划分，并将切割划分后的标注计算任务发送至计算芯片；该系统，采用动静结合的任务划分策略对分配给智能电表中计算芯片的任务进行划分，一方面能够扩展当前站点的云计算平台的计算能力，将用户的智能电表的计算能力组成计算池，另一方面能够采用任务的动态重构方式提高智能电表内部计算任务效率。

A unified cloud computing system for ubiquitous power Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统
本申请涉及泛在电力物联网
，尤其涉及一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统。
技术介绍
泛在电网的提出使得其对智能电表功能的需求大大增加，传统的智能电表能够执行比较固定常见的功能，其程序大多随着电表出厂后固化，无法随着时间新增新的功能；同时，智能电表由于采用计算能力较差的单片机其无法承载后续功能变化的需求，因此当功能发生变化后，需要重新设计PCB板等，增加人力物力成本。因此新一代智能电表提出了采用多种计算芯片组成的结构，对于不同计算要求的任务分发到不同计算芯片完成，同时站点都配备有相应的云计算平台。然而在面对泛在电网的强大数据的基础上，迄今为止还没有一种高效实用的方式将两者进行结合，充分利用云平台和智能电表的优势，充分的完成站点分配的任务的方法和系统，这就使得所有的计算任务需要在云计算平台完成，造成数据传输成本大，云计算平台负载程度高。
技术实现思路
本申请提供了一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，充分利用云平台和智能电表的优势，充分的完成站点分配的任务，解决了云计算平台接收数据庞大，成本增加，且增大云计算平台负载程度的问题。本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，包括：用户平台，包括至少一个智能电表，所述智能电表包括通讯芯片、计算芯片和存储芯片，所述智能电表通过所述通讯芯片与云计算平台通信连接，所述计算芯片，用于执行云计算平台发送的计算任务，并将计算结果通过通讯芯片返回至云计算平台，所述存储芯片，用于存储智能电表产生的运行数据和计算数据；基于站点的云计算平台，所述云计算平台上运行监控单元和服务器，所述监控单元，用于实时收集所述云计算平台和智能电表的运行状态数据，并根据所述运行状态数据形成需要下发的计算任务；所述云计算平台上运行服务器以及用于监控所述服务器的监控单元，所述监控单元包括第一任务调度单元，用于实时收集所述云计算平台和智能电表的运行状态数据，并对所述计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至第二任务调度单元；所述智能电表内运行第二任务调度单元，用于在接收到所述标注计算任务后，对所述标注计算任务进行切割划分，并将切割划分后的标注计算任务发送至计算芯片。可选的，所述计算芯片至少包括：CPU芯片、FPGA芯片和ASIC芯片，所述CPU芯片、FPGA芯片和ASIC芯片均集成在所述智能电表内部，通过所述通讯芯片与所述云计算平台连接。可选的，所述运行状态数据包括云计算平台的资源利用率、智能电表的繁忙程度、智能电表的物理拓扑结构和计算芯片的负载状态。可选的，所述通讯连接包括无线网络、专用网络或公用物联网。可选的，所述智能电表内运行操作系统，用于支持多种应用运行。可选的，所述计算任务包括计算密集型任务，所述计算密集型任务包括加密解密和数值计算。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：本申请提供了一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，通过实时收集云计算平台和智能电表的运行状态数据，并根据运行状态数据信息来对计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至智能电表内的第二任务调度单元，第二任务调度单元在接收到所述标注计算任务后，对标注计算任务进行切割划分，并将切割划分后的标注计算任务发送至计算芯片；本申请提出了一种基于站点的云计算平台和用户的智能电表计算芯片互联的统一计算系统，采用动静结合的任务划分策略对分配给智能电表中计算芯片的任务进行划分，一方面能够扩展当前站点的云计算平台的计算能力，将用户的智能电表的计算能力组成计算池，另一方面能够采用任务的动态重构方式提高智能电表内部计算任务效率。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。图1为本申请实施例提供的面向泛在电力物联网的统一云计算系统结构示意图；图2为本申请实施例提供的智能电表的任务划分示意图；图3为本申请实施例提供的容错组的任务划分示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。为了高效利用智能电表的计算资源，本申请针对具有多种计算芯片的智能电表提出了一种协作式任务可重构加载技术，根据任务的需求，在站点对任务进行分割，随后将任务传输给智能电表由智能电表的硬件协同完成，降低任务划分的复杂度和提高资源利用率，同时利用云计算技术将智能电表和远程站点的云计算平台互联形成统一高效的云计算平台。泛在电力物联网中智能电表承载底层基础的核心任务，在本申请实施例中所提供的智能电表在执行记录用户的电量使用情况，为用户的电力使用情况的分析挖掘提供数据源之外，同时也能够完成一些本地化的分析计算任务，本申请设计了一种任务可动态重构的方法，目的在于提出远程站点下发任务后用户的智能电表能够快速完成任务并返回结果，提高了计算芯片的利用率，缩短任务完成时间。本申请实施例提供的一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，包括：用户平台，包括至少一个智能电表，所述智能电表包括通讯芯片、计算芯片和存储芯片，所述智能电表中还设置有正常使用需要的其他芯片，本申请实施例中不做具体描述。所述智能电表通过所述通讯芯片与云计算平台通信连接，所述计算芯片，用于执行云计算平台发送的计算任务，并将计算结果通过通讯芯片返回至云计算平台，所述存储芯片，用于存储智能电表产生的运行数据和计算数据；基于站点的云计算平台，站点具有自己的云计算平台，通常情况下站点能够独立完成大数据分析任务，当站点的资源紧张时，可以将站点的任务分配到智能电表上，实现云计算平台和智能电表之间的任务联动，借用智能电表的计算资源完成任务。通过智能电表和云计算平台的互联，降低数据迁移量，减少能耗。同时通过智能电表内的任务可重构提高任务的运行效率，缩短任务的完成时间。传统模式下，智能电表不会接收站点发送的计算任务，仅仅将收集的数据传输回站点，站点对数据进行处理，本申请实施例提出的将计算任务分配到智能电表上进行，将计算结果发回站点，而不是数据发回站点，降低数据迁移量，减少能耗。所述云计算平台上运行服务器以及用于监控所述服务器的监控单元，所述监控单元包括第一任务调度单元，用于实时收集所述云计算平台和智能电表的运行状态数据，并对所述计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至第二任务调度单元；所述智能电表内运行第二任务调度单元，用于在接收到所述标注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，其特征在于，包括：/n用户平台，包括至少一个智能电表，所述智能电表包括通讯芯片、计算芯片和存储芯片，所述智能电表通过所述通讯芯片与云计算平台通信连接，所述计算芯片，用于执行云计算平台发送的计算任务，并将计算结果通过通讯芯片返回至云计算平台，所述存储芯片，用于存储智能电表产生的运行数据和计算数据；/n基于站点的云计算平台，所述云计算平台上运行服务器以及用于监控所述服务器的监控单元，所述监控单元包括第一任务调度单元，用于实时收集所述云计算平台和智能电表的运行状态数据，并对所述计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至第二任务调度单元；/n所述智能电表内运行第二任务调度单元，用于在接收到所述标注计算任务后，对所述标注计算任务进行切割划分，并将切割划分后的标注计算任务发送至计算芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向泛在电力物联网的统一云计算系统，其特征在于，包括：
用户平台，包括至少一个智能电表，所述智能电表包括通讯芯片、计算芯片和存储芯片，所述智能电表通过所述通讯芯片与云计算平台通信连接，所述计算芯片，用于执行云计算平台发送的计算任务，并将计算结果通过通讯芯片返回至云计算平台，所述存储芯片，用于存储智能电表产生的运行数据和计算数据；
基于站点的云计算平台，所述云计算平台上运行服务器以及用于监控所述服务器的监控单元，所述监控单元包括第一任务调度单元，用于实时收集所述云计算平台和智能电表的运行状态数据，并对所述计算任务进行标注划分，得到标注划分后的标注计算任务，并将标注计算任务发送至第二任务调度单元；
所述智能电表内运行第二任务调度单元，用于在接收到所述标注计算任务后，对所述标注计算任务进行切割划分，并将切割划分后的标注计算任务发送至计算芯片。


2.根据权利要求1所述的面向泛在电力物联网的统一云计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：史哲，邹瑄，孝小昂，任哲，雷晓锋，吴琼，杨扬，汪文琦，方世元，王瑜君，吕思濛，冯坤，熊同龄，李佳，张海生，侯哲，李馨懿，梁晓，刘峰，姬广胜，付瑾，朱鹏，
申请(专利权)人：中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61