[发明专利]面向5G云边端协同的电力业务分解方法及系统

说明书

本发明提供一种面向5G云边端协同的电力业务分解方法及系统，属于电力运检技术领域。该分解方法包括：获取功能组件的计算资源需求、电力业务系统中协作终端、边缘节点以及云中心可用于处理计算资源需求的功能组件的数量；根据公式(1)确定每个功能组件的决策变量；根据公式(2)确定第i个功能组件向第k个功能组件发送数据的数据耗时；根据公式(3)确定第k个功能组件的执行完成时刻与第i个功能组件的执行完成时刻的约束条件；根据公式(4)和公式(5)确定协作终端和边缘节点的功耗约束条件；根据公式(1)至公式(5)确定电力业务系统的计算模型；采用粒子群算法对计算模型进行求解以得到计算模型的最优解。

技术领域

本发明涉及电力运检技术领域，具体地涉及一种面向5G云边端协同的电力业务分解方法及系统。

背景技术

随着电网向智能化方向发展，电力运检业务智能化、实时性要求也越来越高；5G、增强现实(AR)、人工智能、边缘计算、大数据、物联网等新一代信息技术，为电力运检带来革命性突破的同时，使智能电力运检业务更加复杂。为了缩短业务软件的开发和测试周期，业界开始采用组件化方式来降低业务模块间耦合性；同时在5G泛在连接和云边端多级计算资源节点支持下，组件化实现的智能电力运检业务也能灵活拆解，通过构建微服务部署在不同算力节点上，改善服务性能并提升网络和计算资源的利用率。因此在考虑5G云边端协同环境中云边端不同计算节点的计算能力和电力巡检业务执行时间要求基础上，面向云边端协同环境对具有复杂逻辑功能的智能电力巡检业务进行合理的微服务构建，是实现电力运检业务高效分布式部署和快速执行的先决条件。

现有的电力运检业务功能组件的微服务构建方案主要是将完整的软件在代码层面拆分和打包为微服务，但该类技术方案目前主要考虑到了模块功能和代码实现的功能组件聚合可行性，未考虑资源，尤其是网络资源对微服务构建方案的影响。在当前5G和云边端共存的实际部署环境中，不同类型的计算节点，如用户终端、边缘节点、云中心，其计算资源是不一样的，电力运检业务微服务构建应该考虑不同计算节点容量差异对微服务构建结果的影响。

目前基于图聚类的最优化算法，通常智能考虑组件之间的关联性约束，无法兼容组件本身的资源约束，也无法纳入5G云边端的计算和网络环境特性，因此不能充分指导面向5G云边端协同的电力运检业务组件微服务构建过程，难以达到较好的构建结果。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种面向5G云边端协同的电力业务分解方法及系统，该分解方法及系统能够生成电力业务系统中的准确的计算资源分配方案。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种面向5G云边端协同的电力业务分解方法，包括：

获取功能组件的计算资源需求、当前电力业务系统中协作终端、边缘节点以及云中心可用于处理所述计算资源需求的功能组件的数量；

根据公式(1)确定每个功能组件的决策变量，

其中，X为所述决策变量，x_ijr为决策变量关于第i个功能组件是否属于第j类节点下的第r个微服务的值，i、j、r均为正整数，在第i个功能组件属于第j类节点下的第r个微服务的情况下，x_ijr＝1，在第i个功能组件不属于第j类节点下的第r个微服务的情况下，x_ijr＝0，N_i为功能组件的数量，N_j为节点的类别的数量，为第j类节点中微服务的数量；

根据公式(2)确定第i个功能组件向第k个功能组件发送数据的数据耗时，