有效
一种电力线通信噪音库构建方法及系统
施展、李星南、李波、邓晓智、梁宇图、曾瑛、张健
广东电网有限责任公司
摘要
本发明公开了一种电力线通信噪音库构建方法及系统,包括:通过各边缘服务器,分别利用云侧噪声时序知识图谱中的所有第一邻居实体集合和所有第二邻居实体集合,结合噪声数据特征集合和多模映射关系模型,对边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组中的第一主实体集合和第一客实体集合进行补全,获得第二主实体集合和第二客实体集合;通过云服务器,接收各个边缘服务器上传的补全后的边侧噪声时序知识图谱,并将所有补全后的边侧四元组进行聚合,然后根据聚合结果对云侧噪声时序知识图谱进行补全,以更新云侧噪音库并将更新后的云侧噪音库作为电力线通信噪音库。本发明利用云服务器和多个边缘服务器之间的云边协同,提升电力线通信噪音库的构建精度。
1.一种电力线通信噪音库构建方法,其特征在于,包括:获取噪声数据特征集合,并通过多个边缘服务器,从云侧噪音库内的云侧噪声时序知识图谱中,获取若干个相似主实体对应的第一邻居实体集合、若干个相似客实体对应的第二邻居实体集合和云侧噪音库的多模映射关系模型;通过各所述边缘服务器,分别利用所有所述第一邻居实体集合和所有所述第二邻居实体集合,结合所述噪声数据特征集合和所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组中的第一主实体集合和第一客实体集合进行实体补全,获得对应的第二主实体集合和第二客实体集合,以完成对所述边侧四元组和所述边侧噪声时序知识图谱的补全;通过云服务器,接收各所述边缘服务器上传的补全后的所述边侧噪声时序知识图谱,并将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,然后根据聚合结果对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全,以更新所述云侧噪音库,然后将更新后的所述云侧噪音库作为电力线通信噪音库;其中,所述边侧四元组包括所述第一主实体集合、所述第一客实体集合、第一实体关联集合和第一时间戳,所述第一主实体集合包括若干个边侧噪声主实体,所述第一客实体集合包括若干个边侧噪声客实体,所述第一实体关联集合包括各所述边侧噪声主实体与各所述边侧噪声客实体之间的关联,所述第一时间戳包括各所述边侧噪声主实体与各所述边侧噪声客实体之间的关联的建立时间;所述将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,然后根据聚合结果对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全,具体为:通过所述云服务器,将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,并按照预设的云侧四元组补全函数,结合聚合结果,对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全;其中,所述云侧四元组补全函数,具体为:式中,G c 表示云侧噪声时序知识图谱中的云侧四元组, 表示由第i个边缘服务器上传至云服务器的补全后的边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组,T i e 表示由第i个边缘服务器上传至云服务器的补全后的边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组的第一时间戳,g(g)表示云侧噪声时序知识图谱补全函数。
2.如权利要求1所述的一种电力线通信噪音库构建方法,其特征在于,所述通过各所述边缘服务器,分别利用所有所述第一邻居实体集合和所有所述第二邻居实体集合,结合所述噪声数据特征集合和所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组中的第一主实体集合和第一客实体集合进行实体补全,获得对应的第二主实体集合和第二客实体集合,以完成对所述边侧四元组和所述边侧噪声时序知识图谱的补全,具体包括:通过各所述边缘服务器,按照预设的主实体补全函数,结合各所述相似主实体在所述云侧噪声时序知识图谱中的权重系数、各所述相似主实体对应的第一邻居实体集合、所述噪声数据特征集合、所述噪声数据特征集合的权重参数、以及所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对所述第一主实体集合进行实体补全,获得所述第一主实体集合对应的所述第二主实体集合,以形成各所述边缘服务器对应的主实体补全结果,完成对所述边侧噪声时序知识图谱中的所述边侧四元组的主实体补全;通过各所述边缘服务器,按照预设的客实体补全函数,结合各所述相似客实体在所述云侧噪声时序知识图谱中的权重系数、各所述相似客实体对应的第二邻居实体集合、所述噪声数据特征集合、所述噪声数据特征集合的权重参数、以及所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对所述第一客实体集合进行实体补全,获得所述第一客实体集合对应的所述第二客实体集合,以形成各所述边缘服务器对应的客实体补全结果,完成对所述边侧噪声时序知识图谱中的所述边侧四元组的客实体补全。
3.如权利要求2所述的一种电力线通信噪音库构建方法,其特征在于,所述主实体补全函数和所述客实体补全函数,具体为:式中, 表示边侧噪声时序知识图谱中的边侧四元组的第一主实体集合对应的第二主实体集合, 表示边侧噪声时序知识图谱中的边侧四元组的第一客实体集合对应的第二客实体集合,f(g)表示非线性实体补全函数,N表示云侧噪声时序知识图谱中的相似主实体的数量,L n ci 表示云侧噪声时序知识图谱中第n个相似主实体对应的第一邻居实体集合,L n cj 表示云侧噪声时序知识图谱中第n个相似客实体对应的第二邻居实体集合,α ci n 表示第n个相似主实体在云侧噪声时序知识图谱中的权重系数,α cj n 表示第n个相似客实体在云侧噪声时序知识图谱中的权重系数,Z表示噪声数据特征集合,χ表示噪声数据特征集合的权重参数,V表示云侧噪音库的多模映射关系模型,V={k 1 ,k 2 },k 1 表示概念模式与内模式的映射关系,k 2 表示概念模式与外模式的映射关系,δ表示云侧噪音库的多模映射关系模型的权重参数。
4.如权利要求1所述的一种电力线通信噪音库构建方法,其特征在于,还包括:通过各所述边缘服务器,根据所有补全后的所述边侧噪声时序知识图谱,在所述云服务器的所述云侧噪音库中查找对应的实体名称,以更新所述云侧噪音库的边云映射关系;通过所述云服务器,根据所述边云映射关系,对所述云侧噪音库的多模映射关系模型中的映射关系进行更新;其中,所述边云映射关系是指所述边缘服务器的边侧噪声与所述云服务器的云侧噪声的映射关系。
5.如权利要求1所述的一种电力线通信噪音库构建方法,其特征在于,所述获取噪声数据特征集合,具体为:通过电力终端,实时采集电力线通信的载波数据,并对所述载波数据进行归一化处理,然后利用带通滤波器对经过归一化处理的所述载波数据进行滤波,获得对应的噪声数据,并将所述噪声数据上传至各所述边缘服务器;通过各所述边缘服务器,对所述噪声数据进行特征提取,获得所述噪声数据特征集合。
6.一种电力线通信噪音库构建系统,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取噪声数据特征集合,并通过多个边缘服务器,从云侧噪音库内的云侧噪声时序知识图谱中,获取若干个相似主实体对应的第一邻居实体集合、若干个相似客实体对应的第二邻居实体集合和云侧噪音库的多模映射关系模型;图谱补全模块,用于通过各所述边缘服务器,分别利用所有所述第一邻居实体集合和所有所述第二邻居实体集合,结合所述噪声数据特征集合和所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组中的第一主实体集合和第一客实体集合进行实体补全,获得对应的第二主实体集合和第二客实体集合,以完成对所述边侧四元组和所述边侧噪声时序知识图谱的补全;其中,所述边侧四元组包括所述第一主实体集合、所述第一客实体集合、第一实体关联集合和第一时间戳,所述第一主实体集合包括若干个边侧噪声主实体,所述第一客实体集合包括若干个边侧噪声客实体,所述第一实体关联集合包括各所述边侧噪声主实体与各所述边侧噪声客实体之间的关联,所述第一时间戳包括各所述边侧噪声主实体与各所述边侧噪声客实体之间的关联的建立时间;噪音库构建模块,用于通过云服务器,接收各所述边缘服务器上传的补全后的所述边侧噪声时序知识图谱,并将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,然后根据聚合结果对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全,以更新所述云侧噪音库,然后将更新后的所述云侧噪音库作为电力线通信噪音库;所述将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,然后根据聚合结果对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全,具体为:通过所述云服务器,将所有补全后的所述边侧四元组进行聚合,并按照预设的云侧四元组补全函数,结合聚合结果,对所述云侧噪声时序知识图谱进行补全;其中,所述云侧四元组补全函数,具体为:式中,G c 表示云侧噪声时序知识图谱中的云侧四元组, 表示由第i个边缘服务器上传至云服务器的补全后的边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组,T i e 表示由第i个边缘服务器上传至云服务器的补全后的边侧噪声时序知识图谱的边侧四元组的第一时间戳,g(g)表示云侧噪声时序知识图谱补全函数。
7.如权利要求6所述的一种电力线通信噪音库构建系统,其特征在于,所述图谱补全模块,具体包括:第一图谱补全单元,用于通过各所述边缘服务器,按照预设的主实体补全函数,结合各所述相似主实体在所述云侧噪声时序知识图谱中的权重系数、各所述相似主实体对应的第一邻居实体集合、所述噪声数据特征集合、所述噪声数据特征集合的权重参数、以及所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对所述第一主实体集合进行实体补全,获得所述第一主实体集合对应的所述第二主实体集合,以形成各所述边缘服务器对应的主实体补全结果,完成对所述边侧噪声时序知识图谱中的所述边侧四元组的主实体补全;第二图谱补全单元,用于通过各所述边缘服务器,按照预设的客实体补全函数,结合各所述相似客实体在所述云侧噪声时序知识图谱中的权重系数、各所述相似客实体对应的第二邻居实体集合、所述噪声数据特征集合、所述噪声数据特征集合的权重参数、以及所述云侧噪音库的多模映射关系模型,对所述第一客实体集合进行实体补全,获得所述第一客实体集合对应的所述第二客实体集合,以形成各所述边缘服务器对应的客实体补全结果,完成对所述边侧噪声时序知识图谱中的所述边侧四元组的客实体补全。
8.如权利要求7所述的一种电力线通信噪音库构建系统,其特征在于,所述主实体补全函数和所述客实体补全函数,具体为:式中, 表示边侧噪声时序知识图谱中的边侧四元组的第一主实体集合对应的第二主实体集合, 表示边侧噪声时序知识图谱中的边侧四元组的第一客实体集合对应的第二客实体集合,f(g)表示非线性实体补全函数,N表示云侧噪声时序知识图谱中的相似主实体的数量,L n ci 表示云侧噪声时序知识图谱中第n个相似主实体对应的第一邻居实体集合,L n cj 表示云侧噪声时序知识图谱中第n个相似客实体对应的第二邻居实体集合,α ci n 表示第n个相似主实体在云侧噪声时序知识图谱中的权重系数,α cj n 表示第n个相似客实体在云侧噪声时序知识图谱中的权重系数,Z表示噪声数据特征集合,χ表示噪声数据特征集合的权重参数,V表示云侧噪音库的多模映射关系模型,V={k 1 ,k 2 },k 1 表示概念模式与内模式的映射关系,k 2 表示概念模式与外模式的映射关系,δ表示云侧噪音库的多模映射关系模型的权重参数。
9.如权利要求6所述的一种电力线通信噪音库构建系统,其特征在于,还包括:映射关系更新模块,用于通过各所述边缘服务器,根据所有补全后的所述边侧噪声时序知识图谱,在所述云服务器的所述云侧噪音库中查找对应的实体名称,以更新所述云侧噪音库的边云映射关系;通过所述云服务器,根据所述边云映射关系,对所述云侧噪音库的多模映射关系模型中的映射关系进行更新;其中,所述边云映射关系是指所述边缘服务器的边侧噪声与所述云服务器的云侧噪声的映射关系。




