本发明涉及通信数据传输的，具体为弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法及系统。
背景技术：
1、弱网络特指通信网络信号差、网速慢，随着通信网络发展，在生产生活中如何获取稳定可靠的通信网络成为十分重要的课题；在电力系统中智能配电网关是一种物联网通信设备，在电力系统中智能配电网关能够实时监测和控制配电房内的电力设备。通过传感器采集数据电流、电压、功率等，对配电房内的电力设备进行实时监测，并将数据传输到云端进行分析处理，以实现远程监控和智能控制；现有的智能配电网关在处理电力系统中电变量数据过程中不能对边缘计算网关设备和云计算设备的实时通信数据处理容量进行动态评估，也不能科学分析出处理电力系统中最优的电变量数据处理设备对象，降低了物联网通信的稳定性。
2、公开号为cn110784398a的中国发明专利申请公开了一种工业物联网加工设备数据采集网关以及数据分析方法，包括网关、安装后台管理系统的主机、paas平台服务器、安装三方系统的主机、数据中台服务器和saas平台服务器，采集网关与机床通过网线进行连接，且安装后台管理系统的主机接口连接采集网关实现采集网关的管理；采集的大数据量汇聚一起上传paas平台服务器配合三方系统进行云端融合计算，数据处理性能提升；将展示加工设备的实时状态改进为展示加工设备的加工流程数据，统计各时间段的详细操作；然而以上技术方案不能对服务器数据处理容量进行科学评估，也不能为加工设备数据处理选择最优的数据处理服务器对象。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、为解决上述现有的智能配电网关在处理电力系统中电变量数据过程中不能对边缘计算网关设备和云计算设备的实时通信数据处理容量进行动态评估，也不能科学分析出处理电力系统中最优的电变量数据处理设备对象，降低了物联网通信的稳定性的问题，实现以上准确测量电力电变量数据容量参数、准确测量边缘计算网关设备和云计算设备实时通信数据处理容量、科学评估边缘计算网关设备和云计算设备实时通信负载状态、智能分析出最优电变量数据处理设备对象的目的。
3、(二)技术方案
4、本发明通过以下技术方案予以实现：弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，所述方法包括如下步骤：
5、s1、采集电力电变量数据容量数据、网关设备实时通信数据处理容量数据、云计算设备实时通信数据处理容量数据；
6、s2、依据所述网关设备实时通信数据处理容量数据与网关设备额定通信数据处理容量数据进行智能配电网关的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成网关设备剩余通信数据处理容量数据；
7、s3、基于所述云计算设备实时通信数据处理容量数据与云计算设备额定通信数据处理容量数据进行云计算设备的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成云计算设备剩余通信数据处理容量数据；
8、s4、根据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，构建出网关设备通信负载状态分析数据和云计算设备通信负载状态分析数据；
9、s5、依据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数之和与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，生成通信数据处理设备通信总负载状态分析数据并输出，当为满载时，结束此次电力物联网通信数据处理作业；
10、s6、当为未满载时，依据所述网关设备通信负载状态分析数据、所述云计算设备通信负载状态分析数据、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据与不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据进行电力通信数据处理设备对象筛选处理，生成最优电力通信数据处理设备对象数据；
11、s7、依据所述最优电力通信数据处理设备对象数据执行电力物联网通信数据处理作业。
12、优选的，所述采集电力电变量数据容量数据、网关设备实时通信数据处理容量数据、云计算设备实时通信数据处理容量数据的操作步骤如下：
13、s11、通过智能配电网关在线测量出采集的待处理的电力系统中电力电变量数据的容量大小并生成电力电变量数据容量数据kdianli，所述kdianli的单位为兆字节；
14、通过智能配电网关在线测量出智能配电网关本身实时处理电力电变量数据使用的容量大小并生成网关设备实时通信数据处理容量数据kwangguan，所述kwangguan的单位为兆字节；
15、通过云计算监测软件在线测量出云计算设备实时处理电力电变量数据使用的容量大小并生成云计算设备实时通信数据处理容量数据kyun，所述kyun的单位为兆字节，所述云计算监测软件包括databuff、云测宝、hologres中任意一种。
16、优选的，依据所述网关设备实时通信数据处理容量数据与网关设备额定通信数据处理容量数据进行智能配电网关的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成网关设备剩余通信数据处理容量数据的操作步骤如下：
17、s21、建立网关设备额定通信数据处理容量数据swangguan，所述swangguan的单位为兆字节，所述网关设备额定通信数据处理容量数据表示智能配电网关执行电力系统物联网通信作业的通信数据处理容量的最大值；
18、s22、将所述网关设备额定通信数据处理容量数据swangguan与所述网关设备实时通信数据处理容量数据kwangguan进行智能配电网关的通信数据处理容量作差数值处理，计量出网关设备剩余通信数据处理容量数据pwangguan，其中pwangguan＝swangguan-kwangguan，pwangguan的单位为兆字节。
19、优选的，基于所述云计算设备实时通信数据处理容量数据与云计算设备额定通信数据处理容量数据进行云计算设备的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成云计算设备剩余通信数据处理容量数据的操作步骤如下：
20、s31、建立云计算设备额定通信数据处理容量数据syun，所述syun的单位为兆字节，所述云计算设备额定通信数据处理容量数据表示云计算设备执行电力系统物联网通信作业的通信数据处理容量的最大值；
21、s32、将所述云计算设备额定通信数据处理容量数据syun与所述云计算设备实时通信数据处理容量数据kyun进行云计算设备的通信数据处理容量作差数值处理，计量出云计算设备剩余通信数据处理容量数据pyun，其中pyun＝syun-kyun，pyun的单位为兆字节。
22、优选的，根据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，构建出网关设备通信负载状态分析数据和云计算设备通信负载状态分析数据的操作步骤如下：
23、s41、将所述电力电变量数据容量数据kdianli分别与所述网关设备剩余通信数据处理容量数据pwangguan、所述云计算设备剩余通信数据处理容量数据pyun进行容量数值比对，依据容量数值比对结果构建出网关设备通信负载状态分析数据bwangguan和云计算设备通信负载状态分析数据byun；
24、当pwangguan≥kdianli，表示智能配电网关的剩余通信数据处理容量不小于待处理的电力电变量数据容量，则输出网关设备通信负载状态分析数据bwangguan为未满载；
25、当pwangguan＜kdianli，表示智能配电网关的剩余通信数据处理容量小于待处理的电力电变量数据容量，则输出网关设备通信负载状态分析数据bwangguan为满载；
26、当pyun≥kdianli，表示云计算设备的剩余通信数据处理容量不小于待处理的电力电变量数据容量，则输出云计算设备通信负载状态分析数据byun为未满载；
27、当pyun＜kdianli，表示云计算设备的剩余通信数据处理容量小于待处理的电力电变量数据容量，则输出云计算设备通信负载状态分析数据byun为满载。
28、优选的，所述依据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数之和与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，生成通信数据处理设备通信总负载状态分析数据并输出，当为满载时，结束此次电力物联网通信数据处理作业的操作步骤如下：
29、s51、采用求和公式计量出所述网关设备剩余通信数据处理容量数据pwangguan、所述云计算设备剩余通信数据处理容量数据pyun对应的剩余通信数据处理容量数据之和，并生成通信数据处理设备剩余通信数据处理容量数据c，其中c＝pwanguan+pyun，c的单位为兆字节，所述通信数据处理设备包括网关设备和云计算设备；
30、s52、将所述通信数据处理设备剩余通信数据处理容量数据c与所述电力电变量数据容量数据kdianli进行容量数值比对，依据容量数值比对结果构建出通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong；
31、当czong≥kdianli，表示智能配电网关和云计算设备的剩余通信数据处理容量之和不小于待处理的电力电变量数据容量，则输出通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong为未满载；
32、当czong＜kdianli，表示智能配电网关和云计算设备的剩余通信数据处理容量之和小于待处理的电力电变量数据容量，则输出通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong为满载，此时智能配电网关和云计算设备的剩余通信数据处理容量总和也不能满足待处理的电力电变量数据处理的容量需求，结束此次电力物联网通信数据处理作业。
33、优选的，当为未满载时，依据所述网关设备通信负载状态分析数据、所述云计算设备通信负载状态分析数据、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据与不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据进行电力通信数据处理设备对象筛选处理，生成最优电力通信数据处理设备对象数据的操作步骤如下：
34、s61、建立不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合其中d1表示当所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan为未满载时对应的不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据为智能配电网关；
35、d2表示当所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan为满载且所述云计算设备通信负载状态分析数据byun为未满载时对应的不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据为云计算设备；
36、d3表示当所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan为满载且所述云计算设备通信负载状态分析数据byun为满载且所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong为未满载对应的不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据为智能配电网关和云计算设备；
37、s62、当所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong为未满载时，将所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan、所述云计算设备通信负载状态分析数据byun、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong与所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d中所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据按照通信负载状态关键词匹配，搜索出与所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan、所述云计算设备通信负载状态分析数据byun、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong相对应的所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据并标识生成最优电力通信数据处理设备对象数据dzui，执行生成最优电力通信数据处理设备对象数据dzui的具体操作步骤如下：
38、s621、初始化，设置最大迭代次数t；
39、s622、初始化后执行通信数据处理设备对象搜索飞蛾选择火焰，在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d的解空间内初始生成ω个通信数据处理设备对象搜索飞蛾与ξ个火焰，且ω＝ξ，在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中搜索出与所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan、所述云计算设备通信负载状态分析数据byun、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong相匹配的所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据，通信数据处理设备对象搜索飞蛾会围绕所选择的火焰飞行，ω个通信数据处理设备对象搜索飞蛾与ξ个火焰按优劣排序，并将排序后ξ个火焰移动到位置优的前ξ个的位置，每只通信数据处理设备对象搜索飞蛾选择互不相同的火焰，随着迭代次数的递增，火焰的数量递减，火焰数量计算公式如下：其中lt表示第t次迭代在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中火焰的数量，round表示取值0至1的随机函数，l表示在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中火焰初始生成的总数量，t表示最大迭代次数；
40、s623、通信数据处理设备对象搜索飞蛾选择火焰后通信数据处理设备对象搜索飞蛾围绕火焰飞行，对于通信数据处理设备对象搜索飞蛾在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中的位置li，通信数据处理设备对象搜索飞蛾围绕的火焰在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中的位置lj以及通信数据处理设备对象搜索飞蛾围绕火焰飞行后在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中的新位置新位置计算公式如下：其中θi,j表示通信数据处理设备对象搜索飞蛾i与火焰j在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中的距离值，eψt表示指数函数，t为当前迭代次数，其中ψ为系数取值2，cos(2πt)表示角度值2πt对应的余弦值，π表示圆周率；
41、s624、通信数据处理设备对象搜索飞蛾飞行移动火焰到相应位置，ω只通信数据处理设备对象搜索飞蛾围绕ξ个火焰飞行后，更新ω个新位置，计算这ω个新位置的适应度值，将这ω个新位置与ξ个火焰依据ω+ξ个位置按优劣排序，并将位置优的ξ个位置作为下一轮中火焰的位置，即在不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据集合d搜索空间中搜索出与所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan、所述云计算设备通信负载状态分析数据byun、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong相匹配的所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据；
42、s625、当达到最大迭代次数，输出与所述网关设备通信负载状态分析数据bwangguan、所述云计算设备通信负载状态分析数据byun、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据czong相匹配的所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据，否则循环执行s622步骤至s624步骤；
43、s626、将s625步骤中输出的所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据经过数据标识生成最优电力通信数据处理设备对象数据dzui。
44、优选的，依据所述最优电力通信数据处理设备对象数据执行电力物联网通信数据处理作业的操作步骤如下：
45、s71、依据所述最优电力通信数据处理设备对象数据dzui对应的通信数据处理设备对象执行对所述电力电变量数据容量数据kdianli的电力物联网通信数据处理作业。
46、弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析系统，用于实现所述弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，所述系统包括通信数据处理设备容量测量模块、通信数据处理设备通信负载分析模块、通信数据处理设备对象选择及执行模块；
47、所述通信数据处理设备容量测量模块包括电力电变量数据容量采集单元、网关设备实时通信数据处理容量采集单元、云计算设备实时通信数据处理容量采集单元、网关设备额定通信数据处理容量存储单元、云计算设备额定通信数据处理容量存储单元、网关设备剩余通信数据处理容量计量单元、云计算设备剩余通信数据处理容量计量单元；
48、所述电力电变量数据容量采集单元，通过智能配电网关采集电力电变量数据容量数据；所述网关设备实时通信数据处理容量采集单元，通过智能配电网关采集网关设备实时通信数据处理容量数据；所述云计算设备实时通信数据处理容量采集单元，通过云计算监测软件采集云计算设备实时通信数据处理容量数据；所述网关设备额定通信数据处理容量存储单元，用于存储网关设备额定通信数据处理容量数据；所述云计算设备额定通信数据处理容量存储单元，用于存储云计算设备额定通信数据处理容量数据；所述网关设备剩余通信数据处理容量计量单元，依据所述网关设备实时通信数据处理容量数据与网关设备额定通信数据处理容量数据进行智能配电网关的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成网关设备剩余通信数据处理容量数据；所述云计算设备剩余通信数据处理容量计量单元，基于所述云计算设备实时通信数据处理容量数据与云计算设备额定通信数据处理容量数据进行云计算设备的实时剩余通信数据处理容量数值处理，并生成云计算设备剩余通信数据处理容量数据；
49、所述通信数据处理设备通信负载分析模块包括网关设备通信负载状态分析单元、云计算设备通信负载状态分析单元、通信数据处理设备通信总负载状态分析单元、通信数据处理设备通信总负载状态分析结果输出单元；
50、所述网关设备通信负载状态分析单元，根据网关设备的剩余通信数据处理容量参数与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，构建出网关设备通信负载状态分析数据；所述云计算设备通信负载状态分析单元，根据云计算设备的剩余通信数据处理容量参数与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，构建出云计算设备通信负载状态分析数据；所述通信数据处理设备通信总负载状态分析单元，依据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数之和与所述电力电变量数据容量数据进行通信数据处理设备的通信负载状态分析处理，生成通信数据处理设备通信总负载状态分析数据；所述通信数据处理设备通信总负载状态分析结果输出单元，用于输出通信数据处理设备通信总负载状态分析数据；
51、所述通信数据处理设备对象选择及执行模块包括不同通信负载状态通信数据处理设备对象存储单元、最优通信数据处理设备对象筛选单元、通信数据处理作业执行单元；
52、所述不同通信负载状态通信数据处理设备对象存储单元，用于存储不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据；所述最优通信数据处理设备对象筛选单元，依据所述网关设备通信负载状态分析数据、所述云计算设备通信负载状态分析数据、所述通信数据处理设备通信总负载状态分析数据与不同通信负载状态通信数据处理设备对象数据进行电力通信数据处理设备对象筛选处理，生成最优电力通信数据处理设备对象数据；所述通信数据处理作业执行单元，依据所述最优电力通信数据处理设备对象数据执行电力物联网通信数据处理作业。
53、(三)有益效果
54、本发明提供了弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法及系统。具备以下
55、有益效果：
56、一、通过智能配电网关和云计算监测软件高效获取电力电变量数据容量参数、网关设备实时通信数据处理容量参数和云计算设备实时通信数据处理容量参数，为准确统计出智能配电网关和云计算设备的剩余通信数据处理容量参数提供数据支撑；将网关设备、云计算设备的实时通信数据处理容量参数与网关设备、云计算设备的额定通信数据处理容量数据进行通信数据处理容量数值处理，精准统计出网关设备、云计算设备的剩余通信数据处理容量，实现智能配电网关的通信数据处理容量的精准测量。
57、二、通过基于网关设备、云计算设备的剩余通信数据处理容量参数与电力电变量数据容量参数进行通信数据处理设备的通信负载状态分析，科学高效分析出网关设备、云计算设备的实时通信负载状态，实现智能配电网关的通信数据处理负载状态科学评估；依据网关设备和云计算设备的剩余通信数据处理容量之和与电力电变量数据容量参数进行通信数据处理设备的通信负载状态评估，实现基于网关设备和云计算设备的云边协同的物联网通信数据处理设备通信总负载状态准确分析，实现智能配电网关的通信数据处理负载状态的直观综合分析。
58、三、通过科学预设不同通信负载状态通信数据处理设备对象参数结合智能识别算法与网关设备、云计算设备的通信负载状态分析参数和通信数据处理设备通信总负载状态分析参数进行电力通信数据处理设备对象筛选处理，实现不同电力物联网通信负载状态下智能筛选最优电力电变量数据处理的通信数据处理设备对象，提高了智能配电网关的电力物联网通信控制质量和可靠性；基于最优电力通信数据处理设备对象参数，自主高效执行电力物联网通信数据处理作业，提高了电力物联网通信系统的通信响应效率。
1.弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s4包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s5包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s6包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述s7包括以下步骤：
9.弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析系统，用于实现根据权利要求1-8中任意一项所述弱网络下的配电物联智能网关云边协同数据分析方法，其特征在于：所述系统包括通信数据处理设备容量测量模块、通信数据处理设备通信负载分析模块、通信数据处理设备对象选择及执行模块。
