[发明专利]基于配电网台区终端的分布式边缘计算方法和相关装置

权利要求书

1.一种基于配电网台区终端的分布式边缘计算方法，其特征在于，包括：

通过设备计算层的智能配电台区终端，采集智能配电台区的用电状态信息数据，将所述用电状态信息数据上传至边缘服务器；

综合网络延迟和所述边缘服务器之间的负载均衡，基于改进Kmeans聚类算法确定聚类中心并设置中心边缘服务器；

基于所述智能配电台区终端的历史用电状态信息数据，计算由所述中心边缘服务器处理预置任务所消耗的时间，对所述中心边缘服务器进行选择，选择消耗时间最少的所述中心边缘服务器，确定最终边缘服务器，其中，每个所述中心边缘服务器处理预置任务所消耗的时间小于所述预置任务在边缘计算层的任一所述边缘服务器处理所述预置任务所消耗的时间的最小值；

基于集群协作以最终边缘服务器作为主服务器来进行任务划分和合并结果，使得划分后的得到的子任务根据延迟来选择集群中的所述边缘服务器，并使得处理所述子任务的所述边缘服务器将处理结果反馈给所述主服务器合并计算结果；

所述通过设备计算层的智能配电台区终端，采集智能配电台区的用电状态信息数据，将所述用电状态信息数据上传至边缘服务器，包括：

通过设备计算层的智能配电台区终端对温度计的监测计算当前温度值、对烟雾传感器和水淹传感器的开关量进行采集得到烟雾和水淹报警、对智能电表端的监测获取台区设备的用电状态信息；

通过GPRS或CDMA无线网络将所述当前温度值、所述烟雾和水淹报警、所述用电状态信息上传至边缘服务器；

其中，所述智能配电台区终端与所述温度计、所述烟雾传感器、所述水淹传感器和所述智能电表通过RS-485通信总线通讯；

所述综合网络延迟和所述边缘服务器之间的负载均衡，基于改进Kmeans聚类算法确定聚类中心并设置中心边缘服务器，包括：

将每个边缘服务器视为一个质点，随机从质点群中初始选取K个质点作为质心，计算每个质点到质心的距离指标，其中，计算所述距离指标的计算公式为：

S_ij＝αx_ij+βγ_i，i∈{1,2...,n}，j∈{1,2,...,k}

为第i个质点与第j个质心的距离指标，为第i个质点与第j个质心的实际空间距离，为网络延迟系数，为负载均衡系数，为第i个质点在网络中的负载值；

基于平方欧式距离将每个质点分配到每个质点最近的质心，根据集群分配公式将每个质点分配入集群，集群分配公式为：

其中，为第j个质心与第i个质点的综合指标欧式距离，为第j个质心，为第i个质点，为质心最大取值范围；

基于每个质心所在的集群的所有质点的平均值重新计算质心，聚类中心的中心边缘服务器，质心计算公式为：

其中，为属于第j个质心所在的集群的质点总数。