一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法与流程

1.本发明涉及电网信息配置技术领域，具体为一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法。


背景技术：

2.随着基于mec分布式计算应用的需求日益增长，随着网络中部署的配电电力业务终端数量剧增，mec设备节点的业务量趋于饱和，大量配电业务数据持续地汇入中心云端服务器加剧了电力通信骨干网和核心网的通信压力，容易造成网络的拥堵，丢包率和时延增加，大幅降低配电网业务处理效率。
3.通过合理的计算任务卸载机制，将边缘服务器的灵活性与云中心的强大计算能力结合，能大幅缓解现有的带宽资源短缺、信道容量不足、丢包率和时延明显等问题。
4.但是传统云边协同的业务分流方法没有将云边服务节点的差异化服务能力以及配电网业务与云边服务节点的适配性纳入综合考量范围，使配电网业务数据分流不均匀，无法做到把业务数据合理分流给云中心和边缘节点上，最终导致负载失衡、拥塞和丢包率上升，针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，该方法通过综合考虑配电网业务对采集、通信、安全性、可靠性的差异化需求，构建多级配电网业务需求层次结构，并确定满足需求指标的特定配电网业务的综合权重，最终完成各类配电网业务对不同云边服务节点的最佳适配方案，达到任务分流的目的，使得配电网业务数据分流均匀，业务数据合理分流给云中心和边缘节点上，避免导致设备负载失衡、拥塞和丢包率上升。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，包括：
9.构建配电网业务差异化需求的层次结构；
10.基于层次结构的最底层，建立判断矩阵；
11.判断矩阵是否满足一致性要求；
12.确定配电网各业务的综合权重；
13.根据综合权重，针对不同云边服务节点和边缘节点匹配对应的配电网业务。
14.优选的，获取配电网业务的采集、通信、安全性及可靠性需求信息，根据各需求信息，按不同需求进行分层，包括用于解决问题的目标的最高层、用于实现总目标而采取的各种措施和必须考虑的准则的中间层和用于解决问题的各种措施和方案的最底层。
15.优选的，最高层即为针对不同配电网业务所对应的需求指标，中间层即为实现满足需求指标的特定配电网业务可采取的各种措施和准则，最底层即为满足需求指标的特定配电网业务中所存在的问题及对应的解决措施和方案，进而建立配电网业务差异化需求的层次结构，即多级配电网业务需求指标体系。
16.优选的，根据配电网业务差异化需求的层次结构，基于和积法确定各业务需求指标权重，为了考虑所有相关因素，对实现满足需求指标的特定配电网业务的各方案进行综合评判、比较，并选择最优方案，进而确定该方案的综合权重，综合权重的分量大小表示与之相对应的方案间的优势强弱，分量越大优势越强。
17.优选的，综合权重包括表征同层因素对于上一层父因素的相对重要性的因素权重和表征方案就某一因素而言的相对优越性的方案权重，基于最底层的因素获得因素权重，然后逐层向上计算各方案相对于上一层因素的方案权重，使满足需求指标的特定配电网业务的因素权重之和与方案权重相乘，得到满足需求指标的特定配电网业务的综合权重，即确定各业务需求指标权重。
18.优选的，最底层的因素数据基于预设的因素决策表确定，因素决策表包括各方案和最底层因素，各方案与最底层因素关联时用连线示意，最底层因素包括从历史电网业务数据中获取的可量化的定量数据和只能采用自然语言定性表述的定性数据。
19.优选的，通过人为对因素决策表进行百分制打分，并将得到分数转化为百分比，即获得因素权重，再基于因素决策表，采用相对评价方法，对方案进行两两比较，获得方案权重。
20.优选的，因判断矩阵的比较量超过两个时，容易出现不一致的判断，故需校验判断矩阵的一致性。
21.优选的，当大量配电业务数据使得配电网业务处理效率降低时，基于当前云边服务节点的服务能力，分别使各配电网业务的处理速率要求乘以对应的综合权重，再将获得的积与当前云边服务节点的服务能力作比较，且当比较结果满足位于预设阈值段内时，使该配电网业务匹配该云边服务节点及其边缘节点，以达到任务分流的目的。
22.本发明公开了一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，其具备的有益效果如下：
23.1、该基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，通过综合考虑配电网业务对采集、通信、安全性、可靠性的差异化需求，构建多级配电网业务需求层次结构，并确定满足需求指标的特定配电网业务的综合权重，最终完成各类配电网业务对不同云边服务节点的最佳适配方案，达到任务分流的目的，使得配电网业务数据分流均匀，业务数据合理分流给云中心和边缘节点上，避免导致设备负载失衡、拥塞和丢包率上升。
24.2、该基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，设置校验判断矩阵的一致性，能够增加方案的合理性，保证矩阵判断的准确性，进而提供最佳适配方案，提高该设备的负载能力，降低丢包率。
附图说明
25.图1为本发明系统流程框图。
26.图中：s1、构建配电网业务差异化需求的层次结构；s2、基于层次结构的最底层，建
立判断矩阵；s3、判断矩阵是否满足一致性要求；s4、确定配电网各业务的综合权重；s5、根据综合权重，针对不同云边服务节点和边缘节点匹配对应的配电网业务。
具体实施方式
27.实施例1：
28.本发明实施例公开一种基于边缘计算的电网业务分流的配置方法，如图1所示，包括：
29.构建配电网业务差异化需求的层次结构s1；
30.基于层次结构的最底层，建立判断矩阵s2；
31.判断矩阵是否满足一致性要求s3；
32.确定配电网各业务的综合权重s4；
33.根据综合权重，针对不同云边服务节点和边缘节点匹配对应的配电网业务s5。
34.获取配电网业务的采集、通信、安全性及可靠性需求信息，根据各需求信息，按不同需求进行分层，包括用于解决问题的目标的最高层、用于实现总目标而采取的各种措施和必须考虑的准则的中间层和用于解决问题的各种措施和方案的最底层。
35.最高层即为针对不同配电网业务所对应的需求指标，中间层即为实现满足需求指标的特定配电网业务可采取的各种措施和准则，最底层即为满足需求指标的特定配电网业务中所存在的问题及对应的解决措施和方案，进而建立配电网业务差异化需求的层次结构，即多级配电网业务需求指标体系。
36.根据配电网业务差异化需求的层次结构，基于和积法确定各业务需求指标权重，为了考虑所有相关因素，对实现满足需求指标的特定配电网业务的各方案进行综合评判、比较，并选择最优方案，进而确定该方案的综合权重，综合权重的分量大小表示与之相对应的方案间的优势强弱，分量越大优势越强。
37.和积法的计算权重的方式：1、权重计算即将各数值乘以相应的权数，然后加总求和得到总体值，再除以总的单位数。
38.2、权重的值就是加权平均值，值的大小不仅取决于总体中各单位的数值(变量值)的大小，而且取决于各数值出现的次数(频数)，由于各数值出现的次数对其在平均数中的影响起着权衡轻重的作用，因此叫做权数。
39.综合权重包括表征同层因素对于上一层父因素的相对重要性的因素权重和表征方案就某一因素而言的相对优越性的方案权重，基于最底层的因素获得因素权重，然后逐层向上计算各方案相对于上一层因素的方案权重，使满足需求指标的特定配电网业务的因素权重之和与方案权重相乘，得到满足需求指标的特定配电网业务的综合权重，即确定各业务需求指标权重。
40.最底层的因素数据基于预设的因素决策表确定，因素决策表包括各方案和最底层因素，各方案与最底层因素关联时用连线示意，最底层因素包括从历史电网业务数据中获取的可量化的定量数据和只能采用自然语言定性表述的定性数据。
41.通过人为对因素决策表进行百分制打分，并将得到分数转化为百分比，即获得因素权重，再基于因素决策表，采用相对评价方法，对方案进行两两比较，获得方案权重。
42.因判断矩阵的比较量超过两个时，容易出现不一致的判断，故需校验判断矩阵的
一致性。
43.设置校验判断矩阵的一致性，能够增加方案的合理性，保证矩阵判断的准确性，进而提供最佳适配方案，提高该设备的负载能力，降低丢包率。
44.当大量配电业务数据使得配电网业务处理效率降低时，基于当前云边服务节点的服务能力，分别使各配电网业务的处理速率要求乘以对应的综合权重，再将获得的积与当前云边服务节点的服务能力作比较，且当比较结果满足位于预设阈值段内时，使该配电网业务匹配该云边服务节点及其边缘节点，以达到任务分流的目的。
45.工作原理：在通过人为对因素决策表进行百分制打分获得因素权重，且基于因素决策表采用相对评价方法对方案进行两两比较获得方案权重时，假设有n个比较量，则让每一个量与其他量分别进行共n-1次两两比较，第i个量与第j个量的比较结果记为aij，再加上与自身的比较结果aii，可形成一个n
×
n的方阵，即判断矩阵；
46.再求解判断矩阵的权重向量，即分别对各列元素求和，用每列元素的和分别去除该列各元素，再对所得各行元素分别求和并除以该行元素个数，得到一个权重向量，权重向量的值即为方案权重，n个比较量相对于总目标的方案权重。
47.判断矩阵的比较量超过两个时，容易出现不一致的判断，例如有3个方案参与比较，假设方案3明显优于方案1，方案2稍微优于方案1，则方案3应该优于方案2，而在实际比较时，在对方案3与方案2进行比较时容易做出二者同等的判断，进而影响判断矩阵的准确性，故需校验判断矩阵的一致性。
48.预设判断矩阵的校正公式：c.r.＝c.i/r.i.
49.c.i＝(λmax-n)/(n-1)
50.其中，c.i.为一致性指标，λmax为矩阵中元素的最大值，n为判断矩阵的比较量的数量，r.i.为平均随机一致性指标，通过查找r.i.取值表得到。
51.且当c.r.＜0.1时，才认为判断矩阵满足一致性要求，否则需要人工调整判断矩阵的元素取值，直至c.r.＜0.1。
52.该方法通过综合考虑配电网业务对采集、通信、安全性、可靠性的差异化需求，构建多级配电网业务需求层次结构，并确定满足需求指标的特定配电网业务的综合权重，最终完成各类配电网业务对不同云边服务节点的最佳适配方案，达到任务分流的目的，使得配电网业务数据分流均匀，业务数据合理分流给云中心和边缘节点上，避免导致设备负载失衡、拥塞和丢包率上升。
53.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。