用于人脸识别的边缘计算终端设计与研究∗

设计了一种用于人脸识别的边缘计算终端.该终端选取有一定计算能力的芯片并搭建软件环境,应用云计算模块Hadoop MapReduce对摄像头获取的视频流进行取流和算法配置,实现在边缘计算设备处的数据分析和处理.     

面向居民智能用电的边缘计算协同架构研究

随着电力系统的快速发展和智能家电的普及,面向居民智能用电的能源互联基于家庭应用环境,重新定义了智能用电系统各终端的功能以及终端之间广泛的互联互通与智能协同内涵。该文为常见的用户侧智能用电相关系统提出了一种边缘计算协同控制架构,可以解决多个大功率负荷同时工作导致负荷过载的问题。在边缘计算参考架构的基础上,分析了居民智能用电协同架构,不同智能用电终端各自的云平台通过统一接口连接入云协同平台,将终端边缘计算的数据信息传入云协同平台,再根据家电优先级排序,由该平台统一控制家电的开关,达到避免负荷功率过载的目的。并提出了基于层次分析法的家电优先级排序思路,对比了分布式协同与集中式协同架构。边缘计算协同架构通过设备边缘计算、协同控制中心的运维管理及云平台的智能协同,分析并处理庞杂的家电负荷数据,优化居民智能用电的运行模式,保障智能家电系统平稳高效运行。     

基于MapReduce模型的智能电网数据平台研究

智能电网需要处理海量数据,但由于设备及计算能力的限制,传统的计算系统不能有效的解决数据实时计算、综合分析和扩展性等问题。文章引用MapReduce模型概念,提出基于MapReduce模型的智能电网数据平台解决方案,分析了实现平台的技术基础,并阐述了数据平台对建设当前坚强智能电网所起到的重要作用,它可有效提高智能电网建设中数据处理的高效性和可靠性。     

基于云边协同的配电物联网管理模型研究

针对配电云服务器中计算任务繁重导致推理延时过大的问题，提出配电物联网多节点协同计算管理模型。首先，基于物联网可控智能的特点以及新型配电网对功能和传输时延的需求，讨论了边缘计算在配电网中的应用。然后，结合PTN（分组传送网）网络结构，构建配电物联网技术架构。最后，基于边缘多节点协同推理算法和协同计算架构模型构建了配电物联网管理模型。仿真结果表明，当配电物联网中大量智能设备终端接入网络时，该模型降低了云计算的推理延迟。     

基于压缩感知理论的配电网信息感知技术研究

边缘物联代理是电力物联网的重要技术,通过网络边缘侧的智能处理,实现采集、通信和分析等功能,适用于海量数据的处理与传输。当前,配电物联网快速发展,大量智能设备接入终端,导致配电网中数据急速增长,给系统的信息传输和数据存储带来巨大挑战。以边缘网关为例,研究基于边缘计算的信息压缩感知与信息通信方式。首先,运用压缩感知理论对海量数据进行筛选与优化,减少传输过程中能量的消耗;然后,运用合适的通信方式进行信号传输,实现电网信息高效准确地传输;最后,运用实际数据,通过比较压缩前后的信号和图像信息,验证了该方法的有效性。     

电力盖板终端数据低功耗安全传输方法研究

大量传感器被安装于电缆沟内用于监测输电线缆状态,智能电力盖板将传感器采集的输电线缆信息传输到云端服务器进行计算、分析。由于云端服务器距离电力盖板较远,在数据传输过程中容易发生信号泄露,并且远距离传输需要增大智能电力盖板信号发射功率,产生庞大的网络能耗,因此针对智能电力盖板数据传输过程中信号安全和能量损耗问题,结合边缘计算技术,提出了一种基于边缘计算的智能电力盖板终端数据低功耗安全传输方法。     

基于边缘计算的家庭能源管理系统:架构、关键技术及实现方式

信息技术(information technology,IT)与运营技术(operation technology,OT)的融合发展促进了大量终端设备的智能化,也为家庭智慧用能创造了有利条件。但随着分布式终端设备数量的增多与业务的多样化,海量数据造成网络延时与拥塞的现象也日益严重。仅仅依靠云计算技术已不能满足能源管理需求。同时,边缘计算技术拥有的将计算量下移到网络边缘侧的特点,既可以改善网络边缘处的实时协同性能,也能促进云端模型的成长优化。该文提出了基于边缘计算的家庭能源系统框架,设计了基于异构平台间数据融合和操作协同的四层架构,并给出了几种常见分系统的详细设计方案,为边缘计算技术在智慧用能领域的应用提供新思路。     

智能电网中具有隐私保护功能的聚合方案

智能电网集成了通信网络,并设有智能电表等远程终端,使得电网控制中心与远程终端之间能够双向通信,实现了电能的优化传输与配送。然而智能电网实时采集数据的汇聚效应会导致网络拥塞,并带来用户的隐私保护问题。结合智能电网中网络与设备的特点以及隐私保护与安全需求,基于假名、同态加密和基于身份的聚合签名技术,本文提出了一个智能电网通信中的聚合方案,解决了远程终端向电网控制中心发送海量数据的隐私保护与安全通信问题。经过安全性与性能分析,本文方案满足智能电网通信的安全性与性能需求。     

基于边缘计算技术的智能集中器多元负荷管理设计

集中器连接了终端、计算机或通信设备,是重要的中心连接点设备.随着采集终端新的业务发展,如光伏能源、电动汽车充电桩及各种储能设备等信息的接入,对终端的通信速度和处理能力提出了新的挑战.文章基于模型视图控制器(MVC)编程模式,利用边缘计算技术设计了多元化负荷管理的终端服务模块,赋予了集中器终端边缘数据交互与智能处理的能力...     

边缘物联终端在智能化开关柜中的应用

为提高开关柜智能化水平,提升智能设备的即插即用性能,以边缘物联（Internet of Things, IoT）终端为中心,采用软件定义终端的体系架构,多种传感器探测和采集开关柜中运维所需的各类电气和非电气信息,构成以物联终端为核心的边缘感知数据采集及分析处理网络。构建面向各类应用的智能开关柜系统,并围绕边缘计算,开展开关柜环境温湿度采集分析、温升评估、局放分析预警、视频图像处理等微应用服务研究设计,为开关柜智能化建设提供支撑。     

基于边缘计算的电表计量系统数据协同检测方案

虚假数据注入攻击以破坏电力数据采集与监控系统的数据完整性和可用性为目标,其检测方案对智能电网的安全与稳定运行具有重要意义。针对智能电网中庞大的数据带来的许多安全问题和漏洞,提出了基于边缘计算的一种虚假数据注入攻击协同检测模型,该模型基于边缘计算的框架,改进传统计量系统的网络结构,利用边缘服务器来提供全局的监控能力和虚假数据检测功能。该方案针对计量系统中的虚假数据注入问题不仅提出了检测规则,还对采集器进行了信誉评分。该方案在测试系统上进行了仿真实验,验证了该模型的有效性。     

考虑信息动态表达的异常用电模式识别云边协同方法

异常用电识别是用电稽查、计量装置运行状态辨识的重要内容,对维护电网的安全运行和保障正常用户权益有重要的意义。已有方法为了识别用户的多元用电模式,在保证识别准确性的基础上容易造成计算过于复杂的问题,而考虑效率的简单计算方法又难以准确度量不同用电模式的相似性,因此难以兼顾计算效率与准确性;此外,将用电数据上传至云端集中计算会占用大量的网络带宽和计算资源,进一步限制了异常辨识的应用。为此,提出了一种考虑信息动态表达的异常用电模式识别云边协同方法。根据边缘端和云端的计算资源合理分配协作任务,实现了异常用电的云边协同识别。针对边缘服务器算力有限的问题,对用电数据进行动态压缩重表达,在缩减数据量的同时保证数据信息的准确性。云端在收到压缩数据后以分段加权动态时间规整距离作为压缩数据相似性度量的依据,基于自适应参数选择的密度聚类算法识别异常用电。基于实际数据集验证了所提方法的有效性。     

智能变电站新型高压集中式电能计量终端

介绍了一种新型智能变电站高压集中式电能计量终端.该终端采用先进的硬件平台和软件处理技术,支持全光纤以太网接入,组网结构灵活,能够适应不同规模智能变电站电能计量的需求.终端具有较高的计量精度,支持基于IEC 61850标准的信息共享和交互.产品已成功应用于某智能变电站试点项目.     

基于Infomap算法的配电网边缘划分方法

在能源互联网时代,配电网面临着海量分布式数据的计算和存储需求,而边缘计算可以利用网络末端资源就近提供配用电分析和计算,从而减轻主站计算、存储压力.为了充分发挥配电网边缘计算的优势以及提高配电网精细化运行管理水平,文章提出了一种基于Infomap算法的配电网边缘划分方法.首先,考虑配电网边缘规模和自治需求,明确定义配电网...     

配变终端边缘节点化及容器化的关键技术和应用场景设计

低压配电网是电力物联网(EPIoT)最核心应用场合,智能低压配电网应实现向电力物联网的自然延伸。为此,现有低压配电网数据采集与自动化系统要发展成云-边缘节点-边缘设备的体系架构,而作为核心边缘节点的配变终端(TTU)必须具备快速迭代能力,以实现新旧多种业务的边缘融合和云边协同。为此,首先对支撑边缘节点的容器技术等关键技术进行了分析;然后提出配变终端边缘节点化和容器化的关键实现技术,包括硬件平台、软件架构、容器部署及交互、容器管理和云边协同等。最后,新增一种提出的低压回路监测终端(CTU),对配变终端新型应用场景进行了设计,从而论证了配变终端边缘节点化和容器化的必要性。     

面向软件定义网络的配电边缘计算终端优化部署方法

为增强配用电物联网的业务支撑能力以及节省经济成本,提出了一种面向软件定义网络(software defined network, SDN)的配电边缘计算终端优化部署方法。电力无线专网基站具有丰富的数据流与业务流,利用无线基站站址部署配电边缘计算终端具有显著的优势。首先,介绍了面向软件定义网络的配用电物联网边缘计算架构,建立了配用电物联网的业务、智能终端和边缘计算终端等要素模型。进一步,考虑边缘计算终端、智能终端以及SDN控制器的通信方式约束、边缘计算终端的服务延时和硬件配置约束,以年均设备成本和年均运行成本之和为目标,建立了配电边缘计算终端优化部署模型。最后,基于多场景的算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于边缘计算的智能电能表能耗与寿命优化方法

针对智能电能表在大规模使用后出现的寿命异常缩短,能耗异常增高问题。提出了一种基于边缘计算的智能电能表能耗与寿命优化方案。使用边缘服务器接收和上传智能电能表数据,在边缘端通过卷积神经网络(CNN)提取能耗与寿命的影响因子,采用K-means聚类算法预测用电量变化从而得到能耗与寿命优化模型。仿真结果表明,在基于边缘计算的能耗与寿命优化环境中,优化的1000个智能电能表的使用寿命提高了30%,总能耗降低了26%。为智能电能表长期稳定工作提供了一种研究方法。     

客户侧电网低压末端全感知平台构建研究与应用

针对电网低压末端中存在的管理数据分割、台区管理粗放、低压配电网故障处理及时率低、客户投诉较多等问题,利用大数据、物联网、边缘计算等技术,从物联感知、数据管理、数据超市、数据应用等方面提出低压末端全感知平台建设方案。基于全感知平台,通过深度挖掘智能表数据价值,实现营配业务末端融合及台区网格化管理,为台区经理主动运维、智慧用户互动、差异化用户服务、精准用户营销等多种应用提供全面、统一支撑,实现对内管理及对外服务双提升。低压末端全感知平台建设为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、客户服务更优质开辟了一条新路。     

一种多级安全防护的过滤模型在智能配电网通信系统的应用

为了实现全面和实时的监控,分布广泛的公用因特网将在智能电网通信系统中占有越来越多的比重。智能配电网的开放性为电力系统中公用网络接入了大量的恶意攻击入口。为了阻止恶意的终端接入到智能配电网通信系统,在智能配电网通信系统层次化结构设计的基础上,提出采用多级信息安全过滤模型和综合加密技术实现对智能配电网的信息系统的安全防护。综合加密通信编程实例表明,该方案增强电力网敏感信息安全性和实用性。