[发明专利]一种基于边缘计算的可多源数据处理的配电物联网体系

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的可多源数据处理的配电物联网体系，包括包含边缘计算和多源数据处理，所述边缘计算包括：内部交互机制，边缘计算节点内部数据交互主要采用MQTT消息总线方式进行，通过数据中心及数据订阅和发布机制进行数据互动。本发明通过利用边缘计算，实现数据汇聚的基础、数据计算、数据存储以及更高级别的数据应用，充分发挥本地计算的边缘化结构优势，达到智能配电网终端扩展、拓扑灵活、计控实时的配电业务功能目标并采用采用异构网络数据融合算法：达到配电物联网大数据存储管理技术，通过对海量数据进行实时更新存储与管理，为进行数据挖掘分析提供物理基础与数据来源。

技术领域

本发明涉及配电物联网技术领域，具体为一种基于边缘计算的可多源数据处理的配电物联网体系。

背景技术

随着物联网的快速发展，网络的连接数和产生的数据流量正在以指数级的速度增长，如果将所有数据都传送到云服务器中进行处理将会给通信网络造成极大的负担，为了克服云计算的时延问题和网络带宽限制，边缘计算通过利用更靠近用户终端的网络边缘设备的计算、存储、通信资源，为用户终端提供高实时性服务。

边缘计算是指网络边缘执行计算的一种新型计算模型，边缘计算中边缘的下行数据表示云服务，上行数据表示万物互联服务，而边缘计算的边缘是指从数据源到云计算中心路径之间的任意计算和网络资源，边缘计算注重广泛密集分布资源受限的终端、局部汇聚具有较强资源能力的边缘服务器、资源超级巨大云计算、数据中心服务器通过多种异构无线、有线网络连接，实现安全、可靠、高效率的资源共享与管理，达到资源的优化利用，同时满足用户的高QoE体验以及可信安全的需求。

在电网中，智能配电终端即可以作为边缘计算节点，具备计算、存储和通信功能，智能台区终端可以对所连接的通信设备、感知设备、量测设备和执行设备等进行管理，上可以无缝连接数据中心及云，通过各种合适的通信手段，收集量测数据，开展本地的数据处理和分析决策，邻近的智能台区终端可以组成分布式计算节点，共享量测数据和分布式处理。

然而物联网泛在感知产生的海量多源异构数据具有高冗余性，需要采用数据融合技术以降低冗余度、减少通信量、降低数据分析难度，其在电力物联网中具有重要意义，数据存储管理与挖掘分析技术，已有文献表明，仅对于用电信息采集系统而言，每100万居民用户每日用电信息数据便超过1TB，而未来电力系统中，大量配电终端、用电终端、综合能源系统产生的结构化、半结构化、非结构化数据将远远超过现有电力系统所能处理和承受的范围。

配电物联网大数据存储管理技术，通过对海量数据进行实时更新存储与管理，为进行数据挖掘分析提供物理基础与数据来源，电力物联网中海量数据，若仍按照传统采集－传输－集中存储的方式，将导致数据冗余度过大、数据重复存储、资源利用率低等问题，此外，非电网内部数据(如用户侧用能数据等)的存储还涉及到对电网的安全影响问题，因此，设计适应于电力物联网的大数据存储管理方案具有极高的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的可多源数据处理的配电物联网体系，具备处理效率高，解决数据冗余、减少通信量、降低数据分析难度的优点，解决了背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于边缘计算的可多源数据处理的配电物联网体系，包括包含边缘计算和多源数据处理，所述边缘计算包括：

(1)内部交互机制，边缘计算节点内部数据交互主要采用MQTT消息总线方式进行，通过数据中心及数据订阅和发布机制进行数据互动，数据中心即为数据存储单元，数据按照业务类型进行分类，数据统一由数据中心进行管理，数据管理承担历史数据库、实时数据库的初始化、数据维护、访问代理及实时库采样保存四大功能，为应用软件和数据交互提供支撑；

(2)对外交互机制，对外交互流程分为以下几类：

1)云-边交互

根据业务场景分为云主动交互请求、边主动交互请求；