电力业务路由优化方法、装置、终端设备及介质与流程

1.本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种电力业务路由优化方法、装置、终端设备及介质。


背景技术：

2.随着自动需求响应的业务量迅速增加，业务突发性引起的网络数据流不确定性使得业务分布极不均匀，在自动需求响应信息交互过程中有可能会导致网络拥塞，对自动需求响应业务的服务质量产生很大的影响。为了充分利用通信网络资源的调配能力，有效抑制电力需求响应通信网络拥塞、均衡网络中的负载，以提高通信网络的吞吐量和信息交互的可靠性，有必要合理优化电力需求响应通信网络业务分布。
3.目前，最常见的方式是通过优化路由实现均衡负载及抑制通信网络拥塞等问题。但现有工作在优化路由过程中主要通过将时延与带宽要求进行融合建立目标函数，从而选取最优的路由。针对在多约束条件下最优路由问题额求解方法，传统方式为采用启发式算法，如粒子群算法、蚁群算法等。但由于这些算法本身存在一些缺点，如粒子群算法易陷入局部最优，导致这些算法在实际应用中往往受到限制。传统路由算法往往为电力通信业务分配度量参数值最小的路径作为路由，这种分配方法已经无法满足电力需求响应业务对服务质量的要求，且通信网络的可靠性无法得到保证。另外，单一求解某一业务的最优单播路径而忽略与其他业务之间相互影响的路由算法，也无法很好均匀业务分布、优化网络资源。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电力业务路由优化方法、装置、终端设备及可读介质，以解决现有的电力业务路由优化结果准确度低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种电力业务路由优化方法，包括：
6.根据电力通信网络及信息采集网络，构建电力网络通信链路系统；
7.建立网络阻塞率评估模型，计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽；
8.根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则并重新分配链路；
9.根据分配结果建立问题数据库，利用所述问题数据库优化链路节点的设立范围及密度。
10.进一步，作为优选地，所述电力通信网络包括设备层、连接层和主网络层；
11.所述设备层的各设备上设有用于采集的芯片；所述连接层的各节点上设有信息收集系统；所述信息采集网络设于所述电力通信网络外。
12.进一步，作为优选地，所述建立网络阻塞率评估模型，包括：
13.o＝n
xb
/n
x
*100％
14.式中，n
x
代表链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽，n
x
为链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽，o为链路阻塞率。
15.进一步，作为优选地，所述计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽，包括：
16.当f(v
x
,n
x
)《e/2时，计算在使用的链路所占用的总带宽；
17.当e/2≤f(v
x
,n
x
)《0.95e时，计算在使用的链路中带宽占用率最高的链路所对应的带宽；其中：
18.f(v
x
,n
x
)＝n
x
*c；
19.e,e∈(20,50)；
20.式中，c为常量，n
x
代表链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽，e为电力通信网络建成后的总带宽。
21.进一步，作为优选地，所述根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则，包括：
22.当o在第一预设范围内，需要对相应的链路进行更换；
23.当o在第二预设范围内，无需对相应的链路进行更换。
24.进一步，作为优选地，所述当o在第一预设范围内，需要对相应的链路进行更换，包括：
25.当o在第一预设范围内，将设备层距离设备最近的节点更换为第二近的节点，并计算o值；
26.判断o值是否处于第一预设范围，若是，则更换连接层的节点链路并计算相应的o值，直至当前o值处于第二预设范围内，标记设备对应的链路。
27.本发明还提供一种电力业务路由优化装置，包括：
28.链路系统构建单元，用于根据电力通信网络及信息采集网络，构建电力网络通信链路系统；
29.评估模型构建单元，用于建立网络阻塞率评估模型，计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽；
30.链路分配单元，用于根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则并重新分配链路；
31.优化单元，用于根据分配结果建立问题数据库，利用所述问题数据库优化链路节点的设立范围及密度。
32.进一步，作为优选地，在链路系统构建单元中，所述电力通信网络包括设备层、连接层和主网络层；
33.所述设备层的各设备上设有用于采集的芯片；所述连接层的各节点上设有信息收集系统；所述信息采集网络设于所述电力通信网络外。
34.本发明还提供一种终端设备，包括：
35.一个或多个处理器；
36.存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
37.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的电力业务路由优化方法。
38.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的电力业务路由优化方法。
39.相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
40.本发明公开了一种电力业务路由优化方法、装置、终端设备及介质，该方法包括：根据电力通信网络及信息采集网络，构建电力网络通信链路系统；建立网络阻塞率评估模型，计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽；根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则并重新分配链路；根据分配结果建立问题数据库，利用所述问题数据库优化链路节点的设立范围及密度。本发明避免了采用就近原则分配网络导致的不合理和资源浪费的现象，能够使得对链路优化时给整个网络留有带宽余量，避免了在电力通信网络易出现阻塞及网络崩溃的问题。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本发明某一实施例提供的电力业务路由优化方法的流程示意图；
43.图2是本发明某一实施例提供的电力业务路由优化装置的结构示意图；
44.图3是本发明某一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
47.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
48.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
49.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
50.请参阅图1，本发明某一实施例提供一种电力业务路由优化方法。如图1所示，该电力业务路由优化方法包括步骤s10至步骤s40。各步骤具体如下：
51.s10、根据电力通信网络及信息采集网络，构建电力网络通信链路系统；
52.需要说明的是，本实施例中，所述电力通信网络包括设备层、连接层和主网络层；所述设备层的各设备上设有用于采集的芯片；所述连接层的各节点上设有信息收集系统；所述信息采集网络设于所述电力通信网络外。
53.在执行步骤s10时，首先建立由设备层、连接层和电力骨干网络组成的电力通信网络，在设备层的各个设备上安装信息采集芯片，连接层的各个节点设置信息收集系统，在电
力通信网络外在设一个信息采集网络，信息采集网络由信息传输网和设备层的各个设备上安装信息采集芯片、连接层的各个节点设置信息收集系统组成；在所有设备准备就绪后组件电力网络通信链路系统，所述电力网络通信链路系统由各个设备上的通信芯片和连接层的各个节点依据数列公式组成，所述链路集合为v(v1,v2,
……vn
)，所述设备层发出请求实用链路的时候采用距离最近原则为设备层中请求的设备配置链路v
x
，v
x
∈v，电力通信网络链路中的总带宽p＝∑v
xnx
，其中代表链路使用的带宽，n
x
代表链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽。
54.s20、建立网络阻塞率评估模型，计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽。
55.本实施例中，建立网络阻塞率评估模型，包括：
56.o＝n
xb
/n
x
*100％
57.式中，为链路v
x
使用的带宽中的有效带宽，n
x
为链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽，o为链路阻塞率。
58.计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽，包括：
59.当f(v
x
,n
x
)《e/2时，计算在使用的链路所占用的总带宽；
60.当e/2≤f(v
x
,n
x
)《0.95e时，计算在使用的链路中带宽占用率最高的链路所对应的带宽；其中：
61.f(v
x
,n
x
)＝n
x
*c；
62.e,e∈(20,50)；
63.式中，c为常量，n
x
代表链路v
x
在信息收集系统中测试的实际占用带宽，e为电力通信网络建成后的总带宽。
64.具体的说，在f(v
x
,n
x
)《e/2时，对每一条在使用的链路均进行分析，逐一或同时判断所有在使用的链路的o值；
65.在e/2≤f(v
x
,n
x
)《0.95e时，因为网络资源的问题有限对在使用的链路中带宽占用率最高的那一条链路vi先进行优化计算，避免因为同时计算导致系统崩溃。
66.s30、根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则并重新分配链路。
67.需要说明的是，在所有的情况下计算出来的o值对应的链路是否需要调整则看o值得大小，因为最开始均采用最近路线分派原则，所以可能存在因为适配问题导致的网络资源分配不合理和浪费的问题，所以需要o值判断是否需要对使用该链路的设备层终端额设备是否需要调整链路进行判断。
68.在一实施例中，所述根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则，包括：
69.当o在第一预设范围内，需要对相应的链路进行更换；
70.当o在第二预设范围内，无需对相应的链路进行更换。
71.具体地，本实施例中，第一预设范围指的是[0.80,0.95)，第二预设范围指的是[0.95,0.98)。
[0072]
具体地，又分为以下情况：
[0073]
当o∈[0.80，0.85)时，表示需要立即对其链路进行更换；
[0074]
当o∈[0.85，0.90)时，表示需要对其进行链路更换；
[0075]
当o∈[0.90，0.95)时，表示可以在f(v
x
,n
x
)≤e/4的时候对其进行适配性更换，看看是否可以找寻到更优链路；
[0076]
当o∈[0.95，0.98)时，表示不需要对其链路进行更换。
[0077]
在一具体实施方式中，当o在第一预设范围内，需要对相应的链路进行更换，包括：
[0078]
当o在第一预设范围内，将设备层距离设备最近的节点更换为第二近的节点，并计算o值；
[0079]
判断o值是否处于第一预设范围，若是，则更换连接层的节点链路并计算相应的o值，直至当前o值处于第二预设范围内，标记设备对应的链路。
[0080]
需要说明的是，在o∈[0.80，0.95)的时候链路更换原则为对距离设备第二近的节点进行更换然后计算o值，若o值仍然低于原链路o值或小于0.90则更换连接层中的节点链路，然后再次计算o值，直至o∈[0.95，0.98)得时候标记该设备对应的链路。
[0081]
s40、根据分配结果建立问题数据库，利用所述问题数据库优化链路节点的设立范围及密度。
[0082]
具体地，本步骤中建立问题数据库，统计依据最近分配原则第一次分配后o值就在o∈[0.90，0.98)的链路占用历史分配链路的总数的百分比，然后在百分比低于93％的时候把第一次分配后o∈[0.80，0.85)的链路标记出来，并查看其重新分配后o值高于95％时的链路与原始分配的链路的属性区别，最后依据其属性区别优化节点的设立范围和设立密度。
[0083]
综上所述，本发明实施例提供的电力业务路由优化方法，能够使得对链路优化时给整个网络留有带宽余量，避免了在电力通信网络易出现阻塞及网络崩溃的问题。
[0084]
请参阅图2，本发明某一实施例还提供一种电力业务路由优化装置，包括：
[0085]
链路系统构建单元01，用于根据电力通信网络及信息采集网络，构建电力网络通信链路系统；
[0086]
评估模型构建单元02，用于建立网络阻塞率评估模型，计算所述电力网络通信链路系统中在使用的链路所占用的总带宽；
[0087]
链路分配单元03，用于根据计算结果建立分配评估模型，确定各链路的分配原则并重新分配链路；
[0088]
优化单元04，用于根据分配结果建立问题数据库，利用所述问题数据库优化链路节点的设立范围及密度。
[0089]
作为优选地，在链路系统构建单元01中，所述电力通信网络包括设备层、连接层和主网络层；
[0090]
所述设备层的各设备上设有用于采集的芯片；所述连接层的各节点上设有信息收集系统；所述信息采集网络设于所述电力通信网络外。
[0091]
可以理解的是，本实施例提供的电力业务路由优化装置用于执行如上述任意一项实施例所述的电力业务路由优化方法。本实施例能够使得对链路优化时给整个网络留有带宽余量，避免了在电力通信网络易出现阻塞及网络崩溃的问题。
[0092]
请参阅图3，本发明某一实施例提供一种终端设备，包括：
[0093]
一个或多个处理器；
[0094]
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0095]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的电力业务路由优化方法。
[0096]
处理器用于控制该终端设备的整体操作，以完成上述的电力业务路由优化方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0097]
在一示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific 1ntegrated circuit，简称as1c)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的电力业务路由优化方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0098]
在另一示例性实施例中，还提供一种包括计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的电力业务路由优化方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括计算机程序的存储器，上述计算机程序可由终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的电力业务路由优化方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0099]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。