一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法技术

本发明专利技术提出了一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法，包括以下步骤：利用采集节点对工业现场的节能设备进行数据采集；根据各采集节点获取的数据块的大小以及传输距离，对各采集节点获取的数据块进行切片或累积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码；将编码后的标准数据块传输给后台终端；后台终端根据编码的规则将接收到的标准数据块进行数据重组，获得各采集节点采集到的原始数据。本发明专利技术根据各节点获取的数据块的大小以及传输距离，对各节点获取的数据块进行切片或累积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码后统一打包传输，有助于减少数据传输过程中发生的数据拥塞现象，从而加强工业现场数据传输的稳定性和可靠性。输的稳定性和可靠性。输的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法。

技术介绍

[0002]如今能源危机日益严峻，能源短缺已成为制约国民经济持续发展的重要因素能源；能源价格不断上涨，这也成为制约企业发展的重要因素，节能降耗成为必须完成的艰巨任务。作为实现节能减排和可持续发展的中坚力量，企业必须进一步认清时代发展潮流，增强紧迫感和责任意识，结合自身实际，明确可持续发展的方向、目标、重点和措施。开发和应用节能技术和装备仅仅是节能工作的一个方面，单纯的依靠节能技术并不能最终解决能源供需矛盾等问题，管理节能具有巨大的空间。应用系统的管理方法降低能源消耗、提高能源利用效率，推动行为节能。要实现能源管理、优化、节能减排必须要数据来支撑，从供能端到用能端，有了实时在线可靠的数据进行分析，才能准确的制定供能方案及节能措施，在满足供需平衡的前提下，最大限度的去实现降低能耗、碳排放等的要求。
[0003]能源数据的采集、上传不同于传统工艺数据的采集上传，传统工艺数据侧重于瞬时值，而能源数据要实现计量、分析的功能，往往既需要瞬时值、还需要累计值等；而且能源数据采集不同于常规工艺参数采集，其测点布置更加分散，距离更远；由于节能数据采集节点(设备)的生产厂商和型号存在差异性，因此节点采集数据时，数据的采集频次和单位频次采集到的数据块的大小同样存在差异性，且不同节点的数据传输距离不同，这就导致数据在上传过程中会产生拥塞现象，数据传输稳定性和可靠性较差。<br/>
技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法，解决了现有技术中不同规格的节能数据在并行上传过程中产生拥塞的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1，节能数据采集，利用采集节点对工业现场的节能设备进行数据采集；节能数据采集是节能数据综合调度的前提条件。只有数据从节能设备所在的工业现场利用采集节点将数据进行采集、汇聚和存储，才能按数据块的采集频次和大小进行拆解，以及进行后续的传输和数据重组的步骤；
[0008]步骤S2，节能数据处理，根据各采集节点获取的数据块的大小以及传输距离，对各采集节点获取的数据块进行切片或累积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码；正是由于节能数据采集节点(设备)的生产厂商和型号存在差异性，因此节点采集数据时，数据的采集频次和单位频次采集到的数据块的大小同样存在差异性。但为了有效并统一处理这些采集频次不同、大小各异的数据块，则需要按照某种既定规则对数据块进行拆分处理；
[0009]步骤S3，节能数据传输，将编码后的标准数据块传输给后台终端；
[0010]步骤S4，节能数据重组，后台终端根据编码的规则将接收到的标准数据块进行数据重组，获得各采集节点采集到的原始数据。
[0011]作为本专利技术优选的方案，步骤S2中，所述节能数据处理包括以下步骤：
[0012]计算并统计预设时间段内各采集节点采集的数据块的数量和满足预置时间段内各数据块的大小；
[0013]将各数据块大小的分布转化为节点聚类过程，并计算节点聚类过程中数据中心点的位置，得到与数据中心点处于邻接关系的节点集合；
[0014]定义节能采集节点的类型为：
[0015]N
type
＝{SN，WN，BN，ZN｝
[0016]其中，SN表示强关联节点；WN表示弱关联节点；BN表示边界度节点；ZN表示零度节点；
[0017]定义不同节点间的传输距离为：
[0018]range(v
i
，v
j
)＝{EZ，IZ，RZ}
[0019]其中，range(v
i
，v
j
)用于衡量节点v
i
和节点v
j
间的传输距离；EZ表示小于预设范围最小值的传输距离；IZ表示处于预设范围内的传输距离；RZ表示大于预设范围最大值的传输距离；
[0020]计算时间敏感网络中，任意通信节点在通信传输方面的能耗综合指标为：
[0021][0022]定义聚类节点质量为：
[0023]cnq(v
i
)＝comIndex(v
i
)
×
deg(v
i
)
[0024]其中，deg(v
i
)表示节点v
i
的度；
[0025]定义采集节点所处空间位置为：
[0026][0027]其中，dist(v
i
，v
j
)表示节点v
i
和节点v
j
间的传输距离；
[0028]计算从数据中心点到各传输节点的总传输距离为：
[0029][0030]其中，C
tsn
表示数据中心点；envdist(v
i
，C
isn
)表示节点v
i
到数据中心点的传输距离；
[0031]计算标准数据块的大小为：
[0032][0033]对大于标准数据块大小的数据进行切片，对小于标准数据块大小的数据进行累
积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码。
[0034]作为本专利技术优选的方案，步骤S3中，节能数据传输的方法为：
[0035]若EIndex(v
i
，C
tsn
)＞1，则各节点间的数据传输按照去中心点的方式进行传输；若0＜EIndex(v
i
，C
tsn
)≤1，则各节点间的数据传输按照数据中心点的方式进行传输，即各节点采集的数据按照数据中心点的标准数据块大小进行切片或累积，得到与标准数据块一致的数据后再统一打包传输。
[0036]作为本专利技术优选的方案，步骤S2中，对标准数据块进行编码的方法为：
[0037]确定标准数据块的大小后，根据预设时间段内采集数据量的大小，确定标准数据块的数量，在标准数据块间确定一种加密的链接编号，所述链接编号由SHA
‑
256算法动态生成。
[0038]作为本专利技术优选的方案，步骤S4中，根据数据块的链接编号找出各数据块间的链接关系，从而完成数据块重组的过程。
[0039]作为本专利技术优选的方案，所述链接编号采用动态链接编号，即链接编号内预置了有效期作为限制，若在有效期内未完成数据重组过程，则由后台终端执行异常处理程序。
[0040]作为本专利技术优选的方案，所述异常处理程序包括：
[0041]检测时间敏感网络中是否存在数据攻击、篡改行为；
[0042]若存在，则保存已重组的标准数据块，并断开数据传输进程，中止数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，节能数据采集，利用采集节点对工业现场的节能设备进行数据采集；步骤S2，节能数据处理，根据各采集节点获取的数据块的大小以及传输距离，对各采集节点获取的数据块进行切片或累积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码；步骤S3，节能数据传输，将编码后的标准数据块传输给后台终端；步骤S4，节能数据重组，后台终端根据编码的规则将接收到的标准数据块进行数据重组，获得各采集节点采集到的原始数据。2.如权利要求1所述的一种基于时间敏感网络的双碳园区节能数据综合调度方法，其特征在于，步骤S2中，所述节能数据处理包括以下步骤：计算并统计预设时间段内各采集节点采集的数据块的数量和满足预置时间段内各数据块的大小；将各数据块大小的分布转化为节点聚类过程，并计算节点聚类过程中数据中心点的位置，得到与数据中心点处于邻接关系的节点集合；定义节能采集节点的类型为：N
type
＝{SN，WN，BN，ZN}其中，SN表示强关联节点；WN表示弱关联节点；BN表示边界度节点；ZN表示零度节点；定义不同节点间的传输距离为：range(v
i
，v
j
)＝{EZ，IZ，RZ}其中，range(v
i
，v
j
)用于衡量节点v
i
和节点v
j
间的传输距离；EZ表示小于预设范围最小值的传输距离；IZ表示处于预设范围内的传输距离；RZ表示大于预设范围最大值的传输距离；计算时间敏感网络中，任意通信节点在通信传输方面的能耗综合指标为：定义聚类节点质量为：cnq(v
i
)＝comIndex(v
i
)
×
deg(v
i
)其中，deg(v
i
)表示节点v
i
的度；定义采集节点所处空间位置为：其中，dist(v
i
，v
j
)表示节点v
i
和节点v
j
间的传输距离；计算从数据中心点到各传输节点的总传输距离为：
其中，C
tsn
表示数据中心点；envdist(v
i
，C
isn
)表示节点v
i
到数据中心点的传输距离；计算标准数据块的大小为：对大于标准数据块大小的数据进行切片，对小于标准数据块大小的数据进行累积，并将切片或累积得到的标准数据块进行编码。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世运，王峰，路宁，杭波，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：