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专利号: 2025100541867
申请人: 山东农业工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述终端包括:模型分区更新模块基于实时采集的碳排放数据,根据碳排放数据构建碳计量模型,通过对碳计量模型进行调整划分,生成分区优化后的碳计量信息;

碳排放数据过滤模块提取所述分区优化后的碳计量信息中处理后的碳排放数据,并建立数据过滤阈值范围,将数据过滤阈值范围与全部碳排放数据进行比较,根据比较结果过滤对应碳排放数据,生成过滤后的碳排放数据集;

协同路径优化模块识别所述过滤后的碳排放数据集中碳排放数据的边缘节点,根据识别结果构建边缘节点间的协同依赖关系图,分析协同依赖关系图中边缘节点之间的任务协作需求和数据交互频率以确定边缘节点间的权重,根据边缘节点间的权重优化节点间的传输路径,生成优化后的协同路径;

任务动态调整模块实时监测所述优化后的协同路径的计算负载、任务执行频率及数据传输延迟,根据监测结果对边缘节点间的权重进行动态调整,更新调整后边缘节点间的协同任务分组,得到协同任务分组记录。

2.根据权利要求1所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述分区优化后的碳计量信息的获取步骤具体为:基于实时采集的碳排放数据,根据碳排放数据构建碳计量模型,通过对碳排放数据进行预处理,生成碳计量模型的输入层分区;

提取所述碳计量模型的输入层分区中处理后的碳排放数据,并将其转换为时间序列,对数据集中每个数据点进行时间序列和统计特征的提取,生成碳计量模型的特征提取分区;

基于所述碳计量模型的特征提取分区中的时间序列特征和统计特征,采用公式:;

计算未来时刻的碳排放量预测值 ,得到分区优化后的碳计量信息;

其中, 表示碳排放量在连续两个时间点之间的变化量, 表示选定时间窗口内碳排放量的平均值, 是碳排放数据的标准差, 表示 对未来碳排放量预测结果的影响程度,表示 对未来碳排放量预测结果的影响程度, 表示 对未来碳排放量预测结果的影响程度,表示偏置项。

3.根据权利要求2所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述建立数据过滤阈值范围的步骤具体为:基于所述分区优化后的碳计量信息中处理后的碳排放数据,采用公式:;

计算碳排放数据的分位数 ,根据分位数 划分上下界分布值;

其中, 是分位百分比, 是数据点的总数, 表示数据点的总数加 ,是排序后碳排放数据中位于 索引位置的值, 是排

序后碳排放数据中位于 索引位置的值, 是分位数的目标

位置, 表示分位数目标位置与下界索引之间的距离,

表示排序数据在上下界索引之间的差值;

基于所述分位数和上下界分布值,将选定的分位数作为初始边界,对上下限进行扩展,建立数据过滤阈值范围。

4.根据权利要求3所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述过滤后的碳排放数据集的获取步骤具体为:基于所述数据过滤阈值范围,将碳排放数据点逐一与上下界值进行比较,筛选异常数据点、重复性数据点以及变化幅度低于预设幅度阈值的数据点,并进行标记,生成筛选后的数据点分类信息;

基于所述筛选后的数据点分类信息,剔除被标记的数据点,对剩余数据点进行重新排序和整理,生成过滤后的碳排放数据集。

5.根据权利要求4所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述构建边缘节点间的协同依赖关系图的步骤具体为:基于所述过滤后的碳排放数据,提取碳排放数据的采集来源设备信息,分析设备的采集频率、数据传输性能和计算负载,按照设备位置和功能识别区域内的边缘节点,并进行标记,生成边缘节点列表;

基于所述边缘节点列表,提取边缘节点间的数据交互记录和任务协作需求,分析节点间的协作强度,通过节点与协作关系构建协同依赖关系图。

6.根据权利要求5所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述优化后的协同路径的获取步骤具体为:基于所述协同依赖关系图中边缘节点之间的任务协作需求和数据交互频率,采用公式:;

计算边缘节点 和 之间的权重值 ;

其中, 是第一调整系数,是第二调整系数, 是节点 和 之间的数据交互频率, 是节点 和 之间的任务协作需求量;

基于边缘节点和之间的所述权重值,对全部边缘节点加权并进行路径优化,按照权重优先选择传输路径,记录路径信息,生成优化后的协同路径。

7.根据权利要求6所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述对边缘节点间的权重进行动态调整的步骤具体为:基于所述优化后的协同路径,对路径中的计算负载、任务执行频率及数据传输延迟进行实时监测,获取每条路径中每个节点的性能监控数据,生成路径性能监控数据集;

基于所述路径性能监控数据集,对路径中边缘节点间的权重进行动态调整,依据性能数据标准化结果评估路径性能优先级并调整权重值,生成动态调整后的路径权重记录。

8.根据权利要求7所述的基于边缘智能协同的碳计量终端,其特征在于,所述协同任务分组记录的获取步骤具体为:基于所述动态调整后的路径权重记录,采集边缘节点的计算负载利用率、任务执行频率和数据传输延迟值,分析节点性能数据并调整任务分配优先级,重新配置任务的分配规则,生成调整后的任务协作分组;

基于所述调整后的任务协作分组,依据节点权重分配结果优化协作组内的任务依赖关系和数据交互频率,更新任务分配规则并记录每个协作组的节点和任务信息,生成协同任务分组记录。