基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台技术

本申请提供一种基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台。在该方法中，首先通过目标api接口获取实时配电指令数据，其次根据网络拓扑对实时配电指令数据进行识别得到每个用电设备对应的目标配电指令数据及其对应的层级标签，然后根据层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，最后根据执行脚本生成镜像监控程序从而对每个用电设备进行轮询，进而生成电能质量监控日志。如此，不仅能够将配电指令数据按照云计算平台所设置的层级关系下发给对应的用电设备，还能够基于镜像监控程序对每个用电设备的电能质量进行分布式和全局性监控，从而确保电能质量监控的可靠性，进而实现边缘计算与配电网之间的稳定可靠对接。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台
本申请涉及边缘计算
，尤其涉及基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台。
技术介绍
边缘计算是将智能和计算推向更接近实际的技术，通常在靠近设备侧部署服务计算，能够提高数据处理效率，降低数据处理延时。随着边缘计算的不断发展和完善，其应用的领域也越来越广泛，例如视频监控、医疗保健、智能制造和自动驾驶等。然而现有技术难以实现边缘计算与配电网之间的稳定可靠对接。
技术实现思路
本申请提供基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台，以改善现有技术存在的上述技术问题。根据本申请实施例的第一方面，提供一种基于边缘计算和云计算的数据管理方法，应用于与云计算平台以及多个用电设备通信的边缘计算平台，所述方法包括：持续性地检测所述云计算平台的接口协议是否处于激活状态，在检测到所述云计算平台的接口协议处于激活状态时，从所述接口协议中提取目标api接口的注册信息，将所述注册信息加载到预置的接口驱动中并通过运行所述接口驱动实现通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据；基于通过所述目标api接口从所述云计算平台中确定出的所述用电设备的网络拓扑，对所述实时配电指令数据进行识别，得到每个用电设备对应的目标配电指令数据以及所述目标配电指令数据对应的层级标签；其中，每个层级标签包括一级标签和二级标签，所述二级标签为所述一级标签的从属标签；根据所述层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，以使所述用电设备根据其对应的目标配电指令数据向变电站控制中心发送配电请求；通过所述目标api接口调取所述云计算平台中部署的电能质量监控程序的执行脚本，将所述执行脚本映射到所述边缘计算平台的镜像虚拟机中，运行所述镜像虚拟机以在所述边缘计算平台中生成与所述电能质量监控程序对应的镜像监控程序，采用所述镜像监控程序轮询每个用电设备以得到对应的电能质量数据，并根据每组电能质量数据生成每个用电设备的第一电能质量监控日志以及所述网络拓扑的第二电能质量监控日志。根据本申请实施例的第二方面，提供一种边缘计算平台，所述边缘计算平台与云计算平台以及多个用电设备通信，所述边缘计算平台用于：持续性地检测所述云计算平台的接口协议是否处于激活状态，在检测到所述云计算平台的接口协议处于激活状态时，从所述接口协议中提取目标api接口的注册信息，将所述注册信息加载到预置的接口驱动中并通过运行所述接口驱动实现通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据；基于通过所述目标api接口从所述云计算平台中确定出的所述用电设备的网络拓扑，对所述实时配电指令数据进行识别，得到每个用电设备对应的目标配电指令数据以及所述目标配电指令数据对应的层级标签；其中，每个层级标签包括一级标签和二级标签，所述二级标签为所述一级标签的从属标签；根据所述层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，以使所述用电设备根据其对应的目标配电指令数据向变电站控制中心发送配电请求；通过所述目标api接口调取所述云计算平台中部署的电能质量监控程序的执行脚本，将所述执行脚本映射到所述边缘计算平台的镜像虚拟机中，运行所述镜像虚拟机以在所述边缘计算平台中生成与所述电能质量监控程序对应的镜像监控程序，采用所述镜像监控程序轮询每个用电设备以得到对应的电能质量数据，并根据每组电能质量数据生成每个用电设备的第一电能质量监控日志以及所述网络拓扑的第二电能质量监控日志。本申请实施例所提供的基于边缘计算和云计算的数据管理方法及边缘计算平台，首先通过预先配置的目标api接口获取云计算平台生成的实时配电指令数据，其次根据确定出的网络拓扑对实时配电指令数据进行识别得到每个用电设备对应的目标配电指令数据以及目标配电指令数据对应的层级标签，然后根据层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，最后根据调取到的云计算平台中部署的电能质量监控程序的执行脚本生成镜像监控程序从而对每个用电设备进行轮询，进而生成第一电能质量监控日志和第二电能质量监控日志。如此，不仅能够将配电指令数据按照云计算平台所设置的层级关系下发给对应的用电设备，还能够基于镜像监控程序对每个用电设备的电能质量进行分布式和全局性监控，从而确保电能质量监控的可靠性，进而实现边缘计算与配电网之间的稳定可靠对接。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1是本申请根据一示例性实施例示出的一种基于边缘计算和云计算的数据管理系统的架构示意图。图2是本申请根据一示例性实施例示出的一种基于边缘计算和云计算的数据管理方法的流程图。图3是本申请根据一示例性实施例示出的一种基于边缘计算和云计算的数据管理装置的一个实施例框图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。经专利技术人研究和分析发现，现有技术大多采用云计算架构实现配电网的电能质量监控，但是配电网的末端用电设备的数量非常庞大，所形成的用电网络拓扑复杂，个别用电设备的故障可能会引起整个用电网络的电能质量的波动，这会降低电能质量监控的可靠性。若以边缘计算技术对配电网的通信架构进行修改，则会导致配电网的配电指令的层级关系出现混乱，难以确保整个配电网的安全可靠运行。由此可见，要实现边缘计算和配电网的稳定可靠对接，需要同时满足以下两个条件：(1)解决配电网的电能质量监控可靠性较低的问题；(2)解决配电网的配电指令的层级关系混乱的问题。为实现上述目的，请参照图1，提供了基于边缘计算和云计算的数据管理系统100的通信架构示意图，所述数据管理系统100包括云计算平台110、边缘计算平台120和多个用电设备130。其中，边缘计算平台120分别与云计算平台110和每个用电设备130通信，边缘计算平台120本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算和云计算的数据管理方法，其特征在于，应用于与云计算平台以及多个用电设备通信的边缘计算平台，所述方法包括：/n持续性地检测所述云计算平台的接口协议是否处于激活状态，在检测到所述云计算平台的接口协议处于激活状态时，从所述接口协议中提取目标api接口的注册信息，将所述注册信息加载到预置的接口驱动中并通过运行所述接口驱动实现通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据；/n基于通过所述目标api接口从所述云计算平台中确定出的所述用电设备的网络拓扑，对所述实时配电指令数据进行识别，得到每个用电设备对应的目标配电指令数据以及所述目标配电指令数据对应的层级标签；其中，每个层级标签包括一级标签和二级标签，所述二级标签为所述一级标签的从属标签；/n根据所述层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，以使所述用电设备根据其对应的目标配电指令数据向变电站控制中心发送配电请求；/n通过所述目标api接口调取所述云计算平台中部署的电能质量监控程序的执行脚本，将所述执行脚本映射到所述边缘计算平台的镜像虚拟机中，运行所述镜像虚拟机以在所述边缘计算平台中生成与所述电能质量监控程序对应的镜像监控程序，采用所述镜像监控程序轮询每个用电设备以得到对应的电能质量数据，并根据每组电能质量数据生成每个用电设备的第一电能质量监控日志以及所述网络拓扑的第二电能质量监控日志。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算和云计算的数据管理方法，其特征在于，应用于与云计算平台以及多个用电设备通信的边缘计算平台，所述方法包括：
持续性地检测所述云计算平台的接口协议是否处于激活状态，在检测到所述云计算平台的接口协议处于激活状态时，从所述接口协议中提取目标api接口的注册信息，将所述注册信息加载到预置的接口驱动中并通过运行所述接口驱动实现通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据；
基于通过所述目标api接口从所述云计算平台中确定出的所述用电设备的网络拓扑，对所述实时配电指令数据进行识别，得到每个用电设备对应的目标配电指令数据以及所述目标配电指令数据对应的层级标签；其中，每个层级标签包括一级标签和二级标签，所述二级标签为所述一级标签的从属标签；
根据所述层级标签将每条目标配电指令数据下发至对应的用电设备，以使所述用电设备根据其对应的目标配电指令数据向变电站控制中心发送配电请求；
通过所述目标api接口调取所述云计算平台中部署的电能质量监控程序的执行脚本，将所述执行脚本映射到所述边缘计算平台的镜像虚拟机中，运行所述镜像虚拟机以在所述边缘计算平台中生成与所述电能质量监控程序对应的镜像监控程序，采用所述镜像监控程序轮询每个用电设备以得到对应的电能质量数据，并根据每组电能质量数据生成每个用电设备的第一电能质量监控日志以及所述网络拓扑的第二电能质量监控日志。


2.如权利要求1所述的数据管理方法，其特征在于，所述从所述接口协议中提取目标api接口的注册信息，包括：
分别获取目标api接口对应的各个信息包的信息分布列表；其中，各个信息包的信息分布列表是根据所述目标api接口的运行参数分别从预设数据库中获取的，并根据获取的信息分布列表对所述目标api接口进行初始化后得到的；
对接收到的信息分布列表进行缓存，监控是否已缓存所述目标api接口对应的所有信息包的信息分布列表；
若已缓存所述目标api接口对应的所有信息包的信息分布列表，则将所述目标api接口对应的所有信息包的信息分布列表分别映射到所述目标api接口对应的每个信息包的信息结构图谱中，获取每个信息包的信息结构图谱的变化系数，并将变化系数超过设定阈值的信息包剔除，将变化系数没有超过所述设定阈值的信息包进行整合得到所述注册信息；其中，变化系数超过设定阈值的信息包为噪声信息。


3.如权利要求2所述的数据管理方法，其特征在于，将所述注册信息加载到预置的接口驱动中，包括：
判断所述接口驱动的执行路径上是否存在自锁保护标志，若所述执行路径上存在所述自锁保护标志，则确定所述自锁保护标志的起始时刻和中止时刻；
根据所述起始时刻和所述中止时刻确定所述接口驱动的自锁空窗期，根据所述自锁空窗期将所述注册信息分段加载到所述接口驱动中。


4.如权利要求1所述的数据管理方法，其特征在于，通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据，包括：
向所述云计算平台发送用于通过所述目标api接口与所述云计算平台的指令生成线程进行接入的并携带有所述边缘计算平台的当前状态标识的请求指令；其中，所述请求指令是所述边缘计算平台通过与云计算平台预先建立得协议层进行发送的；
获取所述云计算平台发送的在所述云计算平台根据所述当前状态标识确定出所述请求指令相对于所述云计算平台的影响指数低于设定指数时生成的响应信息；其中，所述云计算平台在接收到所述当前状态标识之后，获取所述指令生成线程的线程运行轨迹并根据所述当前状态标识确定出所述线程运行轨迹中的多个互相之间连续的轨迹节点，在根据所述请求指令中的请求信息判断出所述线程运行轨迹存在用于收录独占性轨迹节点的第一节点分类列表和用于收录兼容性轨迹节点的第二节点分类列表时，根据处于所述第一节点分类列表下的每个轨迹节点与处于所述第二节点分类列表下的每个轨迹节点之间的节点兼容度将处于所述第二节点分类列表下的至少一个轨迹节点放入所述第一节点分类列表中，通过计算所述第一节点分类列表中的第一轨迹节点与所述线程运行轨迹对应的第二轨迹节点之间的占比确定所述请求指令相对于所述云计算平台的影响指数；
解析所述响应信息得到所述响应信息中的包括的所述云计算平台的接口分布信息以及所述云计算平台对应的线程运行轨迹的轨迹变化信息，根据所述接口分布信息和所述轨迹变化信息生成所述边缘计算平台对应的数据获取频率；其中，所述数据获取频率是所述边缘计算平台通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据的频率；
按照所述数据获取频率通过所述目标api接口从所述云计算平台获取所述云计算平台生成的实时配电指令数据；其中，所述数据获取频率为实时变化的。


5.如权利要求1所述的数据管理方法，其特征在于，所述网络拓扑通过以下步骤确定：
从所述云计算平台中获取每个用电设备的用电行为数据；其中，所述用电行为数据包括在设定时段内的用电电量、有功功率损耗和瞬时电流峰谷值；
为所述用电行为数据中的用电电量、有功功率损耗和瞬时电流峰谷值设置对应的行为权重；其中，所述用电电量对应第一行为权重，所述有功功率损耗对应第二行为权重，所述瞬时电流峰谷值对应第三行为权重，所述第一行为权重、所述第二行为权重和所述第三行为权重的和值为一，每组用电行为数据对应的行为权重不同；
依据所设置的行为权重计确定每组用电行为数据的用电电量在获取到的所有用电行为数据的用电电量中的第一排序位置、每组用电行为数据的有功功率损耗在获取到的所有用电行为数据的有功功率损耗中的第二排序位置、每组用电行为数据的瞬时电流峰谷值在获取到的所有用电行为数据的瞬时电流峰谷值中的第三排序位置，根据所述第一排序位置、所述第二排序位置和所述第三排序位置确定每组用电行为数据对应的用电设备的用电行为画像；其中，所述用电行为画像多维数组进行表示；
确定每个用电设备的定位信息以及每个用电设备的接线信息；其中，所述定位信息为所述用电设备的经纬度信息，接线信息为用电设备与至少一个分级变压器的接线分布；
根据每个用电设备的定位信息、接线信息以及用电行为画像生成每个用电设备与其他用电设备的连线信息，将所述连线信息进行合并得到所述网络拓扑；其中，所述连线信息包括两个端点，每个端点表征一个用电设备，一条连线信息中的两个端点的端点层级不相同。


6.如权利要求5所述的数据管理方法，其特征在于，基于通过所述目标api接口从所述云计算服务器中确定出的所述用电设备的网络拓扑，对所述实时配电指令数据进行识别，得到每个用电设备对应的目标配电指令数据的层级标签，包括：
确定每个用电设备在所述网络拓扑中的位置信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：石霜霜，
申请(专利权)人：石霜霜，
类型：发明
国别省市：山西;14