[發(fā)明專利]面向5G云邊端協(xié)同的電力業(yè)務(wù)分解方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111577683.3
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114818446B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂玉祥;向輝;汪玉成;楊陽;董亞文;陳巨龍;吳昊;陳顥;王紅艷;吳輝;杜廣東;王紅全;嚴(yán)世鑫;吳堃
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06N3/006;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/08;G06F119/12
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵

本發(fā)明提供一種面向5G云邊端協(xié)同的電力業(yè)務(wù)分解方法及系統(tǒng)，屬于電力運(yùn)檢技術(shù)領(lǐng)域。該分解方法包括：獲取功能組件的計(jì)算資源需求、電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)中協(xié)作終端、邊緣節(jié)點(diǎn)以及云中心可用于處理計(jì)算資源需求的功能組件的數(shù)量；根據(jù)公式(1)確定每個(gè)功能組件的決策變量；根據(jù)公式(2)確定第i個(gè)功能組件向第k個(gè)功能組件發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耗時(shí)；根據(jù)公式(3)確定第k個(gè)功能組件的執(zhí)行完成時(shí)刻與第i個(gè)功能組件的執(zhí)行完成時(shí)刻的約束條件；根據(jù)公式(4)和公式(5)確定協(xié)作終端和邊緣節(jié)點(diǎn)的功耗約束條件；根據(jù)公式(1)至公式(5)確定電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算模型；采用粒子群算法對計(jì)算模型進(jìn)行求解以得到計(jì)算模型的最優(yōu)解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力運(yùn)檢技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種面向5G云邊端協(xié)同的電力業(yè)務(wù)分解方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展，電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)智能化、實(shí)時(shí)性要求也越來越高；5G、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、人工智能、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，為電力運(yùn)檢帶來革命性突破的同時(shí)，使智能電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)更加復(fù)雜。為了縮短業(yè)務(wù)軟件的開發(fā)和測試周期，業(yè)界開始采用組件化方式來降低業(yè)務(wù)模塊間耦合性；同時(shí)在5G泛在連接和云邊端多級計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)支持下，組件化實(shí)現(xiàn)的智能電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)也能靈活拆解，通過構(gòu)建微服務(wù)部署在不同算力節(jié)點(diǎn)上，改善服務(wù)性能并提升網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源的利用率。因此在考慮5G云邊端協(xié)同環(huán)境中云邊端不同計(jì)算節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力和電力巡檢業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間要求基礎(chǔ)上，面向云邊端協(xié)同環(huán)境對具有復(fù)雜邏輯功能的智能電力巡檢業(yè)務(wù)進(jìn)行合理的微服務(wù)構(gòu)建，是實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)高效分布式部署和快速執(zhí)行的先決條件。

現(xiàn)有的電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)功能組件的微服務(wù)構(gòu)建方案主要是將完整的軟件在代碼層面拆分和打包為微服務(wù)，但該類技術(shù)方案目前主要考慮到了模塊功能和代碼實(shí)現(xiàn)的功能組件聚合可行性，未考慮資源，尤其是網(wǎng)絡(luò)資源對微服務(wù)構(gòu)建方案的影響。在當(dāng)前5G和云邊端共存的實(shí)際部署環(huán)境中，不同類型的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，如用戶終端、邊緣節(jié)點(diǎn)、云中心，其計(jì)算資源是不一樣的，電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)微服務(wù)構(gòu)建應(yīng)該考慮不同計(jì)算節(jié)點(diǎn)容量差異對微服務(wù)構(gòu)建結(jié)果的影響。

目前基于圖聚類的最優(yōu)化算法，通常智能考慮組件之間的關(guān)聯(lián)性約束，無法兼容組件本身的資源約束，也無法納入5G云邊端的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境特性，因此不能充分指導(dǎo)面向5G云邊端協(xié)同的電力運(yùn)檢業(yè)務(wù)組件微服務(wù)構(gòu)建過程，難以達(dá)到較好的構(gòu)建結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種面向5G云邊端協(xié)同的電力業(yè)務(wù)分解方法及系統(tǒng)，該分解方法及系統(tǒng)能夠生成電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確的計(jì)算資源分配方案。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種面向5G云邊端協(xié)同的電力業(yè)務(wù)分解方法，包括：

獲取功能組件的計(jì)算資源需求、當(dāng)前電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)中協(xié)作終端、邊緣節(jié)點(diǎn)以及云中心可用于處理所述計(jì)算資源需求的功能組件的數(shù)量；

根據(jù)公式(1)確定每個(gè)功能組件的決策變量，

其中，X為所述決策變量，x_ijr為決策變量關(guān)于第i個(gè)功能組件是否屬于第j類節(jié)點(diǎn)下的第r個(gè)微服務(wù)的值，i、j、r均為正整數(shù)，在第i個(gè)功能組件屬于第j類節(jié)點(diǎn)下的第r個(gè)微服務(wù)的情況下，x_ijr＝1，在第i個(gè)功能組件不屬于第j類節(jié)點(diǎn)下的第r個(gè)微服務(wù)的情況下，x_ijr＝0，N_i為功能組件的數(shù)量，N_j為節(jié)點(diǎn)的類別的數(shù)量，為第j類節(jié)點(diǎn)中微服務(wù)的數(shù)量；

根據(jù)公式(2)確定第i個(gè)功能組件向第k個(gè)功能組件發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耗時(shí)，