一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统及方法与流程

1.本发明涉及边缘计算技术领域,具体为一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统及方法。
背景技术:
2.边缘计算,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务,其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求,边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端,随着智能制造和工业物联网的发展,边缘计算开始发挥出越来越重要的作用,在智能设备的能耗监管也有显著作用,目前,对于能耗监控及设备运维存在以下问题:
3.1、能耗数据无法统一管理分析,对于能耗变化和隐患不能及时发现并采取措施;
4.2、智能设备在运行使用时,由于供能装置的变化导致智能设备整体性能下降,进而对数据测试的精度存在极大影响。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于提供一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题,本发明提供如下技术方案:
6.一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,所述方法包括以下步骤:
7.s1、通过历史数据获取待监测区域内移动设备的移动轨迹图,并对移动轨迹图进行预处理;
8.s2、结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型;
9.s3、结合s2中的综合影响分析模型的分析结果,设定预警条件值,并根据不同预警条件值发出相应等级的预警信号;
10.s4、获取s3中分析结果,通过边缘计算模块获取预警信号,并根据不同等级的预警信号采取相应处理方案进行消报处理。
11.进一步的,所述s1的方法包括以下步骤:
12.步骤1001、获取待监测区域内第a台移动设备的移动轨迹图,提取移动轨迹图中路况信息情况,并将对应路况信息按移动设备途经顺序进行排序,记为集合a,所述移动轨迹图为当前移动设备所需循环执行的移动轨迹路线;
[0013][0014]
其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况,n表示移动设备运行过程中途经路况信息情况的总个数,所述路况信息包括弯道、圆环、岔路口;
[0015]
步骤1002、提取各个路况信息情况中道路参数信息,并将对应道路参数信息与相应路况信息进行一一捆绑,记为集合b;
[0016][0017]
其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况对应的道路参数信息,所述道路参数信息包括道路宽度值。
[0018]
本发明通过获取待监测区域内对应移动设备的规划移动轨迹路线,并将移动轨迹路线中各个路况信息进行罗列出来,将对应路况涉及的道路参数信息进行提取,为后续分析移动设备运行时电池能耗变化对智能移动设备的影响提供数据参照。
[0019]
进一步的,所述s2的方法包括以下步骤:
[0020]
步骤2001、通过历史数据获取待监测区域内第a台移动设备运行时长,将对应运行时长平均划分成b个自检周期,其中每个自检周期包含c个时间节点,c为数据库预设值;
[0021]
步骤2002、以点o作为原点,以时间节点作为x轴,以电池能耗作为y轴,构建第一平面直角坐标系,获取第b个自检周期中电池能耗的监测结果,并在第一平面直角坐标系中获取对应时间节点相应的电池能耗坐标点,依次连接相邻坐标点生成拟合曲线n(x);
[0022]
步骤2003、结合拟合曲线n(x),以点o1作为原点,以每个时间节点对应的电池能耗作为x1轴,以移动设备运行时途径对应路况信息舵机打角成功情况作为y1轴,构建第二平面直角坐标系,在第二平面直角坐标系中获取对应电池能耗相应的舵机打角成功情况坐标点,依次统计各个电池能耗对应的舵机打角失败次数,记录表格m中,其中移动设备运行时途径对应路况信息前通过摄像头识别打角标志位信息,生成反馈信号,并将反馈信号发送给主控单元,主控单元接收到反馈信号后发送打角指令,移动设备执行舵机打角操作,舵机打角成功情况只存在成功与失败两种情况,成功记为1,失败记为0,当高速设备移动设备舵机打角失败时,移动设备复位至主控单元接收反馈信号时所处位置,重复执行舵机打角操作直至移动设备通过当前路况;
[0023]
步骤2004、基于步骤2002以及步骤2003的分析结果,将第b个自检周期中移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响记为
[0024][0025]
其中αi表示权重值,所述权重值通过预设表单查询,其中预设表单中将移动设备舵机打角失败所持续的时长对应的电池能耗进行设定相应权重值,
[0026]
f表示舵机打角失败的总次数,df表示移动设备第f次舵机打角失败开始时间节点到舵机打角成功时间节点对应的区间电池能耗值,zb表示第b个自检中期中电池能耗总值,其中移动设备第f次舵机打角失败开始时间节点到舵机打角成功时间节点对应的区间电池能耗值通过分析第二平面直角坐标系中舵机打角连续失败对应的电池能耗区段,结合第一平面直角坐标系中所述电池能耗区段对应的时间节点区段,进而将时间节点区段中结束点对应的电池能耗值与初始点对应的电池能耗值进行差值运算得到对应区间电池能耗值,电池能耗总值表示第b个自检周期中最后一个时间节点对应的电池能耗值与第一个时间节点对应的电池能耗值之间的差值;
[0027]
步骤2005、通过表格m查询第b个自检周期中移动设备打角失败断续总个数,记为
ff,结合移动设备打角失败断续总个数计算电机长时间运行时受热变化对移动设备整体性能的影响情况,记为
[0028][0029]
其中γ表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值;
[0030]
步骤2006、结合步骤2004与步骤2005的分析结果,构建综合影响分析模型,记为y
∩
,
[0031][0032]
其中β表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值。
[0033]
本发明通过分析历史数据中任意自检周期内电池能耗随时间之间的关系,将结合移动设备实时运行状态分析,获取高速运行设备舵机打角异常情况下的调试次数,记录表格中,并分析电机长时间运行时对移动设备整体性能的影响情况,综合考虑电池能耗变化对移动设备整体性能影响以及不同电池能耗情况下不同路况时移动设备的运行状态,为后续结合当前移动设备的运行状态进行异常值校准提供数据参照。
[0034]
进一步的,所述s3的方法包括以下步骤:
[0035]
步骤3001、获取步骤2006构建的综合影响分析模型;
[0036]
步骤3002、获取步骤3001的分析结果,结合分析结果设定预警条件值,
[0037]
若ω1《y
∩
≤ω2,则表明当前电池能耗情况不足以使得移动设备工作在标准状态下,发出二级预警信号,其中ω1和ω2为数据库预设值,所述标准状态表示移动设备工作在额定移动速度,
[0038]
若y
∩
》ω2,则表明当前电池能耗异常,发出一级预警信号,
[0039]
若0≤y
∩
≤ω1,则表明当前电池能耗正常,不发出预警信号。
[0040]
进一步的,所述s4的方法包括以下步骤:
[0041]
步骤4001、通过边缘计算模块实时获取预警信号等级;
[0042]
步骤4002、结合步骤4001获取的预警信号等级,对移动设备进行应急方案调整,
[0043]
若边缘计算模块获取的预警信号等级为一级,则发送请求至相关工作人员,并对移动设备各模块进行检修,当各模块元件无损坏情况下对移动设备的电池进行更换,
[0044]
若边缘计算模块获取的预警信号等级为二级,则结合路况信息情况对应的道路参数信息进行移动设备舵机的打角校准,
[0045]
以移动设备舵机作为参考点o2,以参考点o2为原点构建第三平面直角坐标系,将当前移动设备所行驶道路映射到第三平面直角坐标系中,其中在第三平面直角坐标系中标注道路左右边界线位置,获取左右边界线与y2=0的交点,记为(x
left
,0)和(x
right
,0)
[0046]
结合当前移动设备识别的路况信息进行舵机打角校准,记为jb,
[0047][0048]
其中|x
left
|表示当前移动设备舵机所在位置到左边界的距离,|x
right
|表示当前移动设备舵机所在位置到右边界的距离,dg表示当前移动设备舵机打角值,为权重值,所述权重值通过数据库预置表单查询,其中数据库预置表单中将移动设备舵机位置相对于道路中线位置的偏差运算结果与对应权重值进行组合。
[0049]
一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,所述系统包括以下步骤:
[0050]
数据预处理模块:所述数据预处理模块用于通过历史数据获取待监测区域内移动设备的轨迹图,并对移动轨迹图进行预处理;
[0051]
能耗监测及影响分析模块:所述能耗监测及影响分析模块用于结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型;
[0052]
预警条件值设定模块:所述预警条件值设定单元用于结合能耗监测及影响分析模块的分析结果,设定预警条件值,并根据不同预警条件值发出相应等级的预警信号;
[0053]
边缘计算模块:所述边缘计算模块用于结合预警条件值设定模块发出的预警信号,根据不同等级的预警信号采取相应应急处理方案消除报警信号。
[0054]
进一步的,所述数据预处理模块包括移动轨迹获取单元以及路况信息分析单元:
[0055]
所述移动轨迹获取单元用于获取待监测区域内移动设备的工作任务,结合工作任务获取移动设备的模拟路线;
[0056]
所述路况信息分析单元用于采集移动轨迹获取单元中模拟路线中的特殊路段,其中特殊路段包括弯道、圆环、岔路口。
[0057]
进一步的,所述能耗监测及影响分析模块包括电池能耗监测单元、设备灵敏度分析单元、电机状态监测单元、设备性能监测单元以及综合影响分析模型构建单元:
[0058]
所述电池能耗监测单元用于实时监测移动设备运行时电池能耗与运行时间之间的关系;
[0059]
所述设备灵敏度分析单元用于结合电池能耗监测单元的分析结果判断设备针对特殊路况处理的反演灵敏度程度;
[0060]
所述电机状态监测单元用于结合电池能耗监测单元的分析结果实时监测电机运行受热情况;
[0061]
所述设备性能监测单元用于结合电机状态监测单元的分析结果实时监测移动设备各项工作指标状态;
[0062]
所述综合影响分析模型构建单元用于综合分析电池能耗监测单元、设备灵敏度分析单元、电机状态监测单元以及设备性能监测单元,并结合分析结构构建综合影响分析模型。
[0063]
进一步的,所述预警条件值设定模块包括预警信号分析单元以及预警等级设定单元:
[0064]
所述预警信号分析单元用于结合影响分析模型构建单元分析结果设定预警信号条件值;
[0065]
所述预警等级设定单元用于结合预警信号分析单元中不同预警信号条件值进行设定预警等级。
[0066]
进一步的,所述边缘计算模块包括边缘计算监测单元以及舵机角度校准单元:
[0067]
所述缘计算监测单元用于实时接收预警条件值设定模块的分析结果;
[0068]
所述舵机角度校准单元用于根据上位机监测单元的分析结果,实时对移动设备的打角角度进行校准。
[0069]
本发明通过实时电池能耗变化趋势对移动设备运行状态的影响,通过将数据实时
上传至边缘计算模块进行分析处理,并结合分析结果实时对移动设备舵机打角值进行校准,进而提高了高速运行设备在不同能耗状态下对路况信息的处理效率,提高了数据自动校准的效率,避免由于人工校准数据花费大量时间。
附图说明
[0070]
图1是本发明一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法的流程示意图;
[0071]
图2是本发明一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统的模块示意图。
具体实施方式
[0072]
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做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。
[0073]
实施例1:请参阅图1,本实施例中:
[0074]
实现了一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,所述方法包括以下步骤:
[0075]
s1、通过历史数据获取待监测区域内移动设备的移动轨迹图,并对移动轨迹图进行预处理;
[0076]
所述s1的方法包括以下步骤:
[0077]
步骤1001、获取待监测区域内第a台移动设备的移动轨迹图,提取移动轨迹图中路况信息情况,并将对应路况信息按移动设备途经顺序进行排序,记为集合a;
[0078][0079]
其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况,n表示移动设备运行过程中途经路况信息情况的总个数;
[0080]
步骤1002、提取各个路况信息情况中道路参数信息,并将对应道路参数信息与相应路况信息进行一一捆绑,记为集合b;
[0081][0082]
其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况对应的道路参数信息。
[0083]
s2、结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型;
[0084]
所述s2的方法包括以下步骤:
[0085]
步骤2001、通过历史数据获取待监测区域内第a台移动设备运行时长,将对应运行时长平均划分成b个自检周期,其中每个自检周期包含c个时间节点,c为数据库预设值;
[0086]
步骤2002、以点o作为原点,以时间节点作为x轴,以电池能耗作为y轴,构建第一平面直角坐标系,获取第b个自检周期中电池能耗的监测结果,并在第一平面直角坐标系中获取对应时间节点相应的电池能耗坐标点,依次连接相邻坐标点生成拟合曲线n(x);
[0087]
步骤2003、结合拟合曲线n(x),以点o1作为原点,以每个时间节点对应的电池能耗
作为x1轴,以移动设备运行时途径对应路况信息舵机打角成功情况作为y1轴,构建第二平面直角坐标系,在第二平面直角坐标系中获取对应电池能耗相应的舵机打角成功情况坐标点,依次统计各个电池能耗对应的舵机打角失败次数,记录表格m中;
[0088]
步骤2004、基于步骤2002以及步骤2003的分析结果,将第b个自检周期中移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响记为
[0089][0090]
其中αi表示权重值,所述权重值通过预设表单查询,其中预设表单中将移动设备舵机打角失败所持续的时长对应的电池能耗进行设定相应权重值,
[0091]
f表示舵机打角失败的总次数,df表示移动设备第f次舵机打角失败开始时间节点到舵机打角成功时间节点对应的区间电池能耗值,zb表示第b个自检中期中电池能耗总值;
[0092]
步骤2005、通过表格m查询第b个自检周期中移动设备打角失败断续总个数,记为ff,结合移动设备打角失败断续总个数计算电机长时间运行时受热变化对移动设备整体性能的影响情况,记为
[0093][0094]
其中γ表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值;
[0095]
步骤2006、结合步骤2004与步骤2005的分析结果,构建综合影响分析模型,记为y
∩
,
[0096][0097]
其中β表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值。
[0098]
s3、结合s2中的综合影响分析模型的分析结果,设定预警条件值,并根据不同预警条件值发出相应等级的预警信号;
[0099]
所述s3的方法包括以下步骤:
[0100]
步骤3001、获取步骤2006构建的综合影响分析模型;
[0101]
步骤3002、获取步骤3001的分析结果,结合分析结果设定预警条件值,
[0102]
若ω1《y
∩
≤ω2,则表明当前电池能耗情况不足以使得移动设备工作在标准状态下,发出二级预警信号,其中ω1和ω2为数据库预设值,
[0103]
若y
∩
》ω2,则表明当前电池能耗异常,发出一级预警信号,
[0104]
若0≤y
∩
≤ω1,则表明当前电池能耗正常,不发出预警信号。
[0105]
s4、获取s3中分析结果,通过边缘计算模块获取预警信号,并根据不同等级的预警信号采取相应处理方案进行消报处理。
[0106]
所述s4的方法包括以下步骤:
[0107]
步骤4001、通过边缘计算模块实时获取预警信号等级;
[0108]
步骤4002、结合步骤4001获取的预警信号等级,对移动设备进行应急方案调整,
[0109]
若边缘计算模块获取的预警信号等级为一级,则发送请求至相关工作人员,并对移动设备各模块进行检修,当各模块元件无损坏情况下对移动设备的电池进行更换,
[0110]
若边缘计算模块获取的预警信号等级为二级,则结合路况信息情况对应的道路参
数信息进行移动设备舵机的打角校准,
[0111]
以移动设备舵机作为参考点o2,以参考点o2为原点构建第三平面直角坐标系,将当前移动设备所行驶道路映射到第三平面直角坐标系中,其中在第三平面直角坐标系中标注道路左右边界线位置,获取左右边界线与y2=0的交点,记为(x
left
,0)和(x
right
,0)
[0112]
结合当前移动设备识别的路况信息进行舵机打角校准,记为jb,
[0113][0114]
其中|x
left
|表示当前移动设备舵机所在位置到左边界的距离,|x
right
|表示当前移动设备舵机所在位置到右边界的距离,dg表示当前移动设备舵机打角值,为权重值,所述权重值通过数据库预置表单查询,其中数据库预置表单中将移动设备舵机位置相对于道路中线位置的偏差运算结果与对应权重值进行组合。
[0115]
本实施例中:
[0116]
公开了一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统(如图2所示),所述系统用于实现方法的具体方案内容。
[0117]
实施例2:通过获取待监测区域内移动设备的移动轨迹图得到,当前移动设备所需执行的路况为:直线——左转——直线——左转——直线——左转,
[0118]
设定当前移动设备采用新电池进行试验,设定移动设备按路线需要按完整轨迹移动10次,结合综合影响分析模型得到第8次移动时对应的综合影响情况,记为y8,
[0119][0120]
将y8与预警条件值进行比对,得到ω1《y8≤ω2,表明当前移动设备配备的电池能耗不足以使得移动设备工作在标准状态下,发出二级预警信号,并对当前移动设备的舵机打角进行校准,
[0121]
获取移动设备舵机相对于道路中心的位置,计算得到移动设备舵机距离道路左边界距离为d
left
,右边界距离为d
right
,其中d
left-d
right
》0,则当前移动设备识别路况信息后所需打角值为jb,
[0122][0123]
其中d
left-d
right
》0表明移动设备舵机位置靠近右边界,则降低当前移动设备舵机打角值,使其能够成功通过当前路段,并实时监测电池能耗,当边缘计算模块获取的预警信号等级为一级,则发送请求至相关工作人员,并对移动设备各模块进行检修,当各模块元件无损坏情况下对移动设备的电池进行更换。
[0124]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0125]
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0126]
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:s1、通过历史数据获取待监测区域内移动设备的移动轨迹图,并对移动轨迹图进行预处理;s2、结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型;s3、结合s2中的综合影响分析模型的分析结果,设定预警条件值,并根据不同预警条件值发出相应等级的预警信号;s4、获取s3中分析结果,通过边缘计算模块获取预警信号,并根据不同等级的预警信号采取相应处理方案进行消报处理。2.根据权利要求1所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,其特征在于,所述s1的方法包括以下步骤:步骤1001、获取待监测区域内第a台移动设备的移动轨迹图,提取移动轨迹图中路况信息情况,并将对应路况信息按移动设备途经顺序进行排序,记为集合a;其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况,n表示移动设备运行过程中途经路况信息情况的总个数;步骤1002、提取各个路况信息情况中道路参数信息,并将对应道路参数信息与相应路况信息进行一一捆绑,记为集合b;其中表示待监测区域内第a台移动设备运行过程中途径的第n个路况信息情况对应的道路参数信息。3.根据权利要求2所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,其特征在于,所述s2的方法包括以下步骤:步骤2001、通过历史数据获取待监测区域内第a台移动设备运行时长,将对应运行时长平均划分成b个自检周期,其中每个自检周期包含c个时间节点,c为数据库预设值;步骤2002、以点o作为原点,以时间节点作为x轴,以电池能耗作为y轴,构建第一平面直角坐标系,获取第b个自检周期中电池能耗的监测结果,并在第一平面直角坐标系中获取对应时间节点相应的电池能耗坐标点,依次连接相邻坐标点生成拟合曲线n(x);步骤2003、结合拟合曲线n(x),以点o1作为原点,以每个时间节点对应的电池能耗作为x1轴,以移动设备运行时途径对应路况信息舵机打角成功情况作为y1轴,构建第二平面直角坐标系,在第二平面直角坐标系中获取对应电池能耗相应的舵机打角成功情况坐标点,依次统计各个电池能耗对应的舵机打角失败次数,记录表格m中;步骤2004、基于步骤2002以及步骤2003的分析结果,将第b个自检周期中移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响记为池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响记为其中α
i
表示权重值,所述权重值通过预设表单查询,其中预设表单中将移动设备舵机打
角失败所持续的时长对应的电池能耗进行设定相应权重值,f表示舵机打角失败的总次数,d
f
表示移动设备第f次舵机打角失败开始时间节点到舵机打角成功时间节点对应的区间电池能耗值,z
b
表示第b个自检中期中电池能耗总值;步骤2005、通过表格m查询第b个自检周期中移动设备打角失败断续总个数,记为f
f
,结合移动设备打角失败断续总个数计算电机长时间运行时受热变化对移动设备整体性能的影响情况,记为影响情况,记为其中γ表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值;步骤2006、结合步骤2004与步骤2005的分析结果,构建综合影响分析模型,记为y
∩
,其中β表示比例系数,所述比例系数为数据库预设值。4.根据权利要求3所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,其特征在于,所述s3的方法包括以下步骤:步骤3001、获取步骤2006构建的综合影响分析模型;步骤3002、获取步骤3001的分析结果,结合分析结果设定预警条件值,若ω1<y
∩
≤ω2,则表明当前电池能耗情况不足以使得移动设备工作在标准状态下,发出二级预警信号,其中ω1和ω2为数据库预设值,若y
∩
>ω2,则表明当前电池能耗异常,发出一级预警信号,若0≤y
∩
≤ω1,则表明当前电池能耗正常,不发出预警信号。5.根据权利要求4所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管方法,其特征在于,所述s4的方法包括以下步骤:步骤4001、通过边缘计算模块实时获取预警信号等级;步骤4002、结合步骤4001获取的预警信号等级,对移动设备进行应急方案调整,若边缘计算模块获取的预警信号等级为一级,则发送请求至相关工作人员,并对移动设备各模块进行检修,当各模块元件无损坏情况下对移动设备的电池进行更换,若边缘计算模块获取的预警信号等级为二级,则结合路况信息情况对应的道路参数信息进行移动设备舵机的打角校准,以移动设备舵机作为参考点o2,以参考点o2为原点构建第三平面直角坐标系,将当前移动设备所行驶道路映射到第三平面直角坐标系中,其中在第三平面直角坐标系中标注道路左右边界线位置,获取左右边界线与y2=0的交点,记为(x
left
,0)和(x
right
,0)结合当前移动设备识别的路况信息进行舵机打角校准,记为j
b
,j
b
=θ*(|x
left
|-|x
right
|)+d
g
,其中|x
left
|表示当前移动设备舵机所在位置到左边界的距离,|x
right
|表示当前移动设备舵机所在位置到右边界的距离,d
g
表示当前移动设备舵机打角值,θ为权重值,所述权重值通过数据库预置表单查询,其中数据库预置表单中将移动设备舵机位置相对于道路中线位置的偏差运算结果与对应权重值进行组合。6.一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,其特征在于,所述系统包括以下步骤:数据预处理模块:所述数据预处理模块用于通过历史数据获取待监测区域内移动设备
的轨迹图,并对移动轨迹图进行预处理;能耗监测及影响分析模块:所述能耗监测及影响分析模块用于结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型;预警条件值设定模块:所述预警条件值设定单元用于结合能耗监测及影响分析模块的分析结果,设定预警条件值,并根据不同预警条件值发出相应等级的预警信号;边缘计算模块:所述边缘计算模块用于结合预警条件值设定模块发出的预警信号,根据不同等级的预警信号采取相应应急处理方案消除报警信号。7.根据权利要求6所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,其特征在于,所述数据预处理模块包括移动轨迹获取单元以及路况信息分析单元:所述移动轨迹获取单元用于获取待监测区域内移动设备的工作任务,结合工作任务获取移动设备的模拟路线;所述路况信息分析单元用于采集移动轨迹获取单元中模拟路线中的特殊路段,其中特殊路段包括弯道、圆环、岔路口。8.根据权利要求7所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,其特征在于,所述能耗监测及影响分析模块包括电池能耗监测单元、设备灵敏度分析单元、电机状态监测单元、设备性能监测单元以及综合影响分析模型构建单元:所述电池能耗监测单元用于实时监测移动设备运行时电池能耗与运行时间之间的关系;所述设备灵敏度分析单元用于结合电池能耗监测单元的分析结果判断设备针对特殊路况处理的反演灵敏度程度;所述电机状态监测单元用于结合电池能耗监测单元的分析结果实时监测电机运行受热情况;所述设备性能监测单元用于结合电机状态监测单元的分析结果实时监测移动设备各项工作指标状态;所述综合影响分析模型构建单元用于综合分析电池能耗监测单元、设备灵敏度分析单元、电机状态监测单元以及设备性能监测单元,并结合分析结构构建综合影响分析模型。9.根据权利要求8所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,其特征在于,所述预警条件值设定模块包括预警信号分析单元以及预警等级设定单元:所述预警信号分析单元用于结合影响分析模型构建单元分析结果设定预警信号条件值;所述预警等级设定单元用于结合预警信号分析单元中不同预警信号条件值进行设定预警等级。10.根据权利要求9所述的一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统,其特征在于,所述边缘计算模块包括边缘计算监测单元以及舵机角度校准单元:所述缘计算监测单元用于实时接收预警条件值设定模块的分析结果;所述舵机角度校准单元用于根据上位机监测单元的分析结果,实时对移动设备的打角角度进行校准。
技术总结
本发明涉及边缘计算领域,具体为一种应用边缘计算的能耗智能化监管系统及方法,所述系统包括数据预处理模块、能耗监测及影响分析模块、预警条件值设定模块以及边缘计算模块,所述能耗监测及影响分析模块用于结合历史数据分析移动设备的电池能耗情况对设备舵机打角灵敏度的影响以及高速设备长时间运行时电机受热对移动设备整体性能的影响情况,构建综合影响分析模型,本发明通过实时电池能耗变化趋势对移动设备运行状态的影响,通过将数据实时上传至边缘计算模块进行分析处理,结合分析结果对设备数据进行校准,进而提高了高速运行设备在不同能耗状态下对路况信息的处理效率,避免由于人工校准数据花费大量时间。免由于人工校准数据花费大量时间。免由于人工校准数据花费大量时间。
技术研发人员:贺永年
受保护的技术使用者:内蒙古达闻电子科技有限责任公司
技术研发日:2023.07.04
技术公布日:2023/10/8
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