(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210835153.2 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 国网山西省电力公司信息通信分公 司 地址 030021 山西省太原市晋源区谐园路3 号8-14层 (72)发明人 张建亮　李洋　马军伟　朱春山　 安毅　薛泓林　赵敏　巫健　韩超　 党小燕　张丽霞　张琪　李海涛　 王慧芳　毕胜　温志芳　 (74)专利代理 机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 1 1203 专利代理师 王兆波 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01)H04L 67/104(2022.01) H02J 13/00(2006.01) H04W 4/38(2018.01) H04N 7/18(2006.01) H04L 67/565(2022.01) H04L 69/08(2022.01) (54)发明名称 一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务 终端对等通信系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于5G边缘数据中心的 配网综合业务终端对等通信系统， 包括， 至少一 个配网数据接入终端， 用于采集配电网的监测/ 监控/业务数据。 配网数据接入终端包括视频终 端和WiFi/以太网电表接入终端； 上述视频终端 用于采集电网监控、 巡检、 交互的可视化数据； WiFi/以太网电表接入终端用于采集用电、 配电 用户业务数据。 5G边缘数据中心服务器与配网接 入终端通过有线/无线接口相连汇聚多业务数 据； 实现汇聚数据的智能判决、 视频压缩、 多线 程 管理及协议封装。 5G基站实现5G通信场景中的跨 核心公网通信。 本发明使每台终端都可起到中心 逻辑单元的作用， 就地执行跳闸， 同时将处理信 息传给运维中心， 实现故障的精准隔离 。 权利要求书4页 说明书10页 附图3页 CN 115225674 A 2022.10.21 CN 115225674 A 1.一种基于 5G边缘数据中心的配网综合 业务终端对等 通信系统， 其特 征在于， 包括： 至少一个配网数据接入终端， 用于采集配电网的监测/监控/业务数据； 配网数据接入 终端包括视频终端和WiFi/以太网电表接入终端； 上述视频终端用于采集电网监控、 巡检、 交互的可视化数据； W iFi/以太网电表接入终端用于采集用电、 配电用户业 务数据； 5G边缘数据中心服务器与配网接入终端通过有线/无线接口相连汇聚多业务数据； 实 现汇聚数据的智能判决、 视频压缩、 多线程管 理及协议封装； 同时支持5 G边缘数据中心 服务 器处理数据的5G入网； 5G基站， 用于连接5G边缘数据中心服务器实现综合业务数据的5G网络侧接入， 实现5G 通信场景中的跨核心公网通信。 2.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 视频终端包含： 固定视频监控、 巡检机器人视频监控、 交互视频终端等视频 业务采集端， 支持配网的可视化决策等高级智能化管理； 视频终端包含原码 视频数据， 通过 HDMI/USB/ CSI/以太网有 线接口、 W iFi无线接口接入5G边 缘数据中心服 务器。 3.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， WiFi/以太网电表接入终端包含： 用电仪表、 电流、 电压仪表， 支持配网的电 力能源监控、 电力运维监控、 安全用电监控功能； WiFi/以太网电表接入终端感知电网状态 数据， 通过W iFi网络和以太网接口接入5G边 缘数据中心服 务器。 4.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 5G边缘数据中心服务器包括： 边缘处理器， 用于对多种数据业务进行多协 议汇聚接收， 格式转换， 接入网数据封装和协议转换， 以及 控制功能； 5G模组， 通过USB3.0接 口与边缘处理器相连， 用于收发5G信号与基站通信； WIFi模组， 与边缘处理器相连， 用于收 发WiFi信号， 支持WiFi终端的业务数据采集； 以太网网卡与网口， 与边缘处理器相连， 用于 接收以太网终端的业 务数据采集。 5.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 5G边缘数据中心服务器还包括： 支持浮点运算的AI处理器、 Ubuntu操作系 统、 固态硬 盘、 4G天线、 W iFi天线、 USB3.0端口、 CPU/GPU、 加速器、 IO接口、 HDMI口、 扩展口。 6.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 至少3个5G边缘数据中心服务器， 在5G网络架构中实现综合业务的优化接 入与对等通信； 在单个配网监测点部署至少一个5G边缘数据中心服务器， 并封装成5G信号 接入监测点5 G基站； 3个监测点的至少3个5 G边缘数据中心 服务器建立全网状拓扑的点对点 数据传输通道， 跨5G公网将综合业务数据以多线程隔离数据通道进行双向通信； 单监测点 的5G边缘数据中心 服务器接收其他监测点的综合业务数据， 执行关联节点 综合业务数据判 决和边缘计算节点数据中心 功能， 并根据关联 结果进行 预警、 溯源与本地决策。 7.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 该系统包括以下步骤： 步骤S1， 配网数据接入终端实现视频采集、 信 息感知获得综合业务数据， 并将采集综合 业务数据通过适配接口接入监测点部署的5G边 缘数据中心服 务器； 步骤S2， 各监测点部署的5G边缘数据中心服务器实现配网综合业务数据的汇聚、 智能 判决、 流量优化、 多线程管理， 并封装成5 G信号接入监测点5 G基站并上传给其他5 G边缘数据权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115225674 A 2中心服务器； 步骤S3， 建立多个5G边缘数据中心服务器点对点双向连接、 实现多线程数据通道、 双向 对等通信； 步骤S4， 单点5G边缘数据中心服务器接收其他节点5G边缘数据中心服务器综合业务数 据， 执行视频转码， 并实现协同关联判决的边 缘计算节点数据中心 功能。 8.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 配网数据接入终端采集多类型综合 业务数据包括如下步骤， 提供： (1)固定视频监控、 巡检机器人视频监控、 交互视频终端等视频业务采集利用超高清/ 高清摄像头模组， 采集配网监控、 监视视频数据， 包括YUV4:2:2原码格式视频流， 通过HDMI/ USB/CSI接口接入5G边 缘数据中心服 务器； (2)电表接入终端利用电流、 电压仪表、 多功能网络电力仪表采集电网状态数据， 包括 电流、 电压、 频率、 电能、 功 率、 功率因素用于电力能源监控、 电力运 维监控、 安全用电监控电 网状态参数， 通过W iFi网络、 以太网接口、 串口、 USB口接入5G边 缘数据中心服 务器。 9.根据权利要求1所述的一种基于5G边缘数据中心的配网综合业务终端对等通信系 统， 其特征在于， 配网数据接入终端采集的多类型综合业务数据通过5G边缘数据中心服务 器实现控制汇聚功能、 智能判决、 流量优化、 多线程管理和 5G协议封装与5G网络接入功能， 包括： 5G边缘数据中心服 务器实现配网综合 业务数据的汇聚与控制； (1)5G边缘数据中心服务器通过HDMI/USB/CSI/串口直接接收， 或通过WiFi模块、 以太 网卡解码多类型配网状态数据； (2)5G边缘数据中心服务器控制系 统采集视频原码数据， 控制视频数据的码率和分辨 率； (3)5G边缘数据中心服 务器控制系统控制电表接入终端感知配网状态数据的频次； 将汇聚电网状态数据进行 数字化和智能判决： (1)NVIDIA  Jetson AGX Xavier边缘处理器使用ADC芯片完成配网状态数据的模拟信 号数字化、 数字信号采样； (2)存储数字化配网状态数据， 每秒标识并记录系统时间； (3)设定多维数据判决阈值， 对接收和存 储的配网状态数据进行异常数据提取； (4)将多维异常数据进行联合判定， 电流、 电压数据的过载预警， 用电数据的峰值预警， 及停电预警； 将汇聚原码视频 数据进行流 量优化： (1)5G边缘数据中心服 务器对YUV 原码数据进行存 储、 转码并推送给视频播 放器； (2)并行地， 5G边缘数据中心服务器的NVIDIA  Jetson AGX Xavier边缘处理器对YUV原 码数据进行H.264/ H.265视频压缩， 控制帧率和分辨 率； (3)将压缩视频码流进行flv格式封装， 转码成流 媒体格式； 将压缩和流 媒体转码的视频流、 异常数据和预警结果数据进行多 线程管理， 包括： (1)5G边缘数据中心服务器分配公有IP与其他单点5G边缘数据中心服务器建立连接， 维持至少2路数据通道， 用以传输异常数据和预警结果数据； (2)将压缩和流媒体转码的视频流封装为RTMP格式， 其他单点5G边缘数据中心服务器权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115225674 A 3