CN110532080A - 一种自适应现场工况数据采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据采集系统，具体涉及一种自适应现场工况数据采集系统，包括控制器，控制器与用于预先对任务处理参数进行配置的参数预配置模块相连，控制器与用于输入处理任务的处理任务输入模块相连，控制器与用于缓存处理任务输入模块中输入处理任务的处理任务缓存模块相连，控制器与用于根据处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间的处理时间评估模块相连，控制器与用于根据处理时间评估模块预估执行任务消耗时间对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的处理任务调整模块相连；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的采集处理任务的处理效率非常低的缺陷。

Description

一种自适应现场工况数据采集系统
技术领域
本发明涉及数据采集系统，具体涉及一种自适应现场工况数据采集系统。
背景技术
数据采集是事前风险预警的关键，无论是处理突发事件，还是对历史数据进行分析、总结，都必须建立在真实、准确的数据之上。因此，数据采集工作尤为重要，对数据采集方法策略的便捷性、稳定性、智能化程度要求越来越高。
分布式数据采集的应用范围已经遍及到生活每一个角落，分布式数据采集系统中对于各个数据采集节点进行优化能够得到非常好的数据采集结果。然而，现有数据采集系统没有对各个数据采集节点进行优化，导致采集处理任务的处理效率非常低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种自适应现场工况数据采集系统，能够有效克服现有技术所存在的采集处理任务的处理效率非常低的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种自适应现场工况数据采集系统，包括控制器，所述控制器与用于预先对任务处理参数进行配置的参数预配置模块相连，所述控制器与用于输入处理任务的处理任务输入模块相连，所述控制器与用于缓存所述处理任务输入模块中输入处理任务的处理任务缓存模块相连，所述控制器与用于根据所述处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间的处理时间评估模块相连，所述控制器与用于根据所述处理时间评估模块预估执行任务消耗时间对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的处理任务调整模块相连；
所述控制器与用于判断所述处理任务缓存模块中是否存在未执行任务的处理任务检查模块相连，所述控制器与用于根据所述处理任务检查模块的检查结果对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的缓存序列调整模块相连；
所述控制器与用于根据所述处理任务调整模块调整后的所述处理任务缓存模块中缓存处理任务下发采集指令的采集指令下发模块相连，所述控制器与用于根据所述采集指令下发模块下发采集指令执行任务的数据采集节点单元相连，所述数据采集节点单元包括用于按照预设周期预设规则调用不同线程进行数据采集的周期采集模块，以及用于根据所述周期采集模块的运行状态自适应调用采集指令、相关线程进行数据采集的自适应采集模块。
优选地，所述参数预配置模块预先对原始采集能力参数进行配置，所述原始采集能力参数用于评估一次批量采集的数据量；所述参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间进行配置；所述参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间容忍时间差进行配置；所述参数预配置模块预先对调整比率进行配置。
优选地，所述处理时间评估模块预估执行任务消耗时间大于等于阈值时，所述处理任务调整模块对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，以进行处理顺序优化。
优选地，所述处理任务检查模块判断所述处理任务缓存模块中存在未执行任务时，对所述未执行任务进行处理，并将正在处理的所述未执行任务标记为处理中。
优选地，所述处理任务检查模块判断所述未执行任务处理失败次数是否超过阈值，若未超过阈值，则所述缓存序列调整模块将该未执行任务移动到所述处理任务缓存模块中缓存处理任务队尾；若超过阈值，则所述缓存序列调整模块将该未执行任务清理出队列，并将该未执行任务标记为异常，同时向控制器发送告警通知。
优选地，所述周期采集模块包括用于根据采集指令调用相关采集线程的采集线程调用模块，用于判断所述采集线程调用模块调用的相关采集线程的优先级并进行优化的优先级判断模块，用于存储所述调用相关采集线程优化后的相关采集线程的调用序列存储模块，以及用于向所述调用序列存储模块中存储的相关采集线程分配资源的资源分配模块。
优选地，所述自适应采集模块包括用于计算采集指令权值的指令权值计算模块，以及用于根据所述指令权值计算模块的计算结果按权值大小排列并存储采集指令的指令序列存储模块。
优选地，所述指令权值计算模块计算采集指令权值的方法包括：获取用于响应采集指令的目标线程；获取目标线程挂起时的消耗功率；获取目标线程执行所需时间；以消耗功率与所需时间的比值作为采集指令的权值。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种自适应现场工况数据采集系统具有以下有益效果：
1、参数预配置模块预先对任务处理参数进行配置，处理任务输入模块用于输入处理任务，处理任务缓存模块用于缓存处理任务输入模块中输入处理任务，处理时间评估模块根据处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间，处理时间评估模块预估执行任务消耗时间大于等于阈值时，处理任务调整模块对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，以进行处理顺序优化；
2、处理任务检查模块判断处理任务缓存模块中是否存在未执行任务，缓存序列调整模块根据处理任务检查模块的检查结果对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，从而能够有效提高采集处理任务的处理效率；
3、数据采集节点单元包括用于按照预设周期预设规则调用不同线程进行数据采集的周期采集模块，以及用于根据周期采集模块的运行状态自适应调用采集指令、相关线程进行数据采集的自适应采集模块，采用自适应采集模块配合周期采集模块能够有效提升数据采集系统的整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统示意图；
图2为发明图1中周期采集模块示意图；
图3为发明图1中自适应采集模块示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
一种自适应现场工况数据采集系统，如图1至图3所示，包括控制器，控制器与用于预先对任务处理参数进行配置的参数预配置模块相连，控制器与用于输入处理任务的处理任务输入模块相连，控制器与用于缓存处理任务输入模块中输入处理任务的处理任务缓存模块相连，控制器与用于根据处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间的处理时间评估模块相连，控制器与用于根据处理时间评估模块预估执行任务消耗时间对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的处理任务调整模块相连；
控制器与用于判断处理任务缓存模块中是否存在未执行任务的处理任务检查模块相连，控制器与用于根据处理任务检查模块的检查结果对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的缓存序列调整模块相连；
控制器与用于根据处理任务调整模块调整后的处理任务缓存模块中缓存处理任务下发采集指令的采集指令下发模块相连，控制器与用于根据采集指令下发模块下发采集指令执行任务的数据采集节点单元相连，数据采集节点单元包括用于按照预设周期预设规则调用不同线程进行数据采集的周期采集模块，以及用于根据周期采集模块的运行状态自适应调用采集指令、相关线程进行数据采集的自适应采集模块。
参数预配置模块预先对原始采集能力参数进行配置，原始采集能力参数用于评估一次批量采集的数据量；参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间进行配置；参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间容忍时间差进行配置；参数预配置模块预先对调整比率进行配置。
处理时间评估模块预估执行任务消耗时间大于等于阈值时，处理任务调整模块对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，以进行处理顺序优化。
处理任务检查模块判断处理任务缓存模块中存在未执行任务时，对未执行任务进行处理，并将正在处理的未执行任务标记为处理中。
处理任务检查模块判断未执行任务处理失败次数是否超过阈值，若未超过阈值，则缓存序列调整模块将该未执行任务移动到处理任务缓存模块中缓存处理任务队尾；若超过阈值，则缓存序列调整模块将该未执行任务清理出队列，并将该未执行任务标记为异常，同时向控制器发送告警通知。
周期采集模块包括用于根据采集指令调用相关采集线程的采集线程调用模块，用于判断采集线程调用模块调用的相关采集线程的优先级并进行优化的优先级判断模块，用于存储调用相关采集线程优化后的相关采集线程的调用序列存储模块，以及用于向调用序列存储模块中存储的相关采集线程分配资源的资源分配模块。
自适应采集模块包括用于计算采集指令权值的指令权值计算模块，以及用于根据指令权值计算模块的计算结果按权值大小排列并存储采集指令的指令序列存储模块。
指令权值计算模块计算采集指令权值的方法包括：获取用于响应采集指令的目标线程；获取目标线程挂起时的消耗功率；获取目标线程执行所需时间；以消耗功率与所需时间的比值作为采集指令的权值。
参数预配置模块预先对任务处理参数进行配置，处理任务输入模块用于输入处理任务，处理任务缓存模块用于缓存处理任务输入模块中输入处理任务，处理时间评估模块根据处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间，处理时间评估模块预估执行任务消耗时间大于等于阈值时，处理任务调整模块对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，以进行处理顺序优化。
处理任务检查模块判断处理任务缓存模块中是否存在未执行任务，缓存序列调整模块根据处理任务检查模块的检查结果对处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，从而能够有效提高采集处理任务的处理效率。
处理任务检查模块判断处理任务缓存模块中存在未执行任务时，对未执行任务进行处理，并将正在处理的未执行任务标记为处理中。
处理任务检查模块判断未执行任务处理失败次数是否超过阈值，若未超过阈值，则缓存序列调整模块将该未执行任务移动到处理任务缓存模块中缓存处理任务队尾；若超过阈值，则缓存序列调整模块将该未执行任务清理出队列，并将该未执行任务标记为异常，同时向控制器发送告警通知。
参数预配置模块预先对原始采集能力参数进行配置，原始采集能力参数用于评估一次批量采集的数据量；参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间进行配置；参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间容忍时间差进行配置；参数预配置模块预先对调整比率进行配置。
数据采集节点单元包括用于按照预设周期预设规则调用不同线程进行数据采集的周期采集模块，以及用于根据周期采集模块的运行状态自适应调用采集指令、相关线程进行数据采集的自适应采集模块，采用自适应采集模块配合周期采集模块能够有效提升数据采集系统的整体性能。
周期采集模块包括用于根据采集指令调用相关采集线程的采集线程调用模块，用于判断采集线程调用模块调用的相关采集线程的优先级并进行优化的优先级判断模块，用于存储调用相关采集线程优化后的相关采集线程的调用序列存储模块，以及用于向调用序列存储模块中存储的相关采集线程分配资源的资源分配模块。
自适应采集模块包括用于计算采集指令权值的指令权值计算模块，以及用于根据指令权值计算模块的计算结果按权值大小排列并存储采集指令的指令序列存储模块。
指令权值计算模块计算采集指令权值的方法包括：获取用于响应采集指令的目标线程；获取目标线程挂起时的消耗功率；获取目标线程执行所需时间；以消耗功率与所需时间的比值作为采集指令的权值。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种自适应现场工况数据采集系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器与用于预先对任务处理参数进行配置的参数预配置模块相连，所述控制器与用于输入处理任务的处理任务输入模块相连，所述控制器与用于缓存所述处理任务输入模块中输入处理任务的处理任务缓存模块相连，所述控制器与用于根据所述处理任务缓存模块中缓存处理任务预估执行任务消耗时间的处理时间评估模块相连，所述控制器与用于根据所述处理时间评估模块预估执行任务消耗时间对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的处理任务调整模块相连；
所述控制器与用于判断所述处理任务缓存模块中是否存在未执行任务的处理任务检查模块相连，所述控制器与用于根据所述处理任务检查模块的检查结果对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整的缓存序列调整模块相连；
所述控制器与用于根据所述处理任务调整模块调整后的所述处理任务缓存模块中缓存处理任务下发采集指令的采集指令下发模块相连，所述控制器与用于根据所述采集指令下发模块下发采集指令执行任务的数据采集节点单元相连，所述数据采集节点单元包括用于按照预设周期预设规则调用不同线程进行数据采集的周期采集模块，以及用于根据所述周期采集模块的运行状态自适应调用采集指令、相关线程进行数据采集的自适应采集模块。
2.根据权利要求1所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述参数预配置模块预先对原始采集能力参数进行配置，所述原始采集能力参数用于评估一次批量采集的数据量；所述参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间进行配置；所述参数预配置模块预先对原始单位任务平均处理时间容忍时间差进行配置；所述参数预配置模块预先对调整比率进行配置。
3.根据权利要求1所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述处理时间评估模块预估执行任务消耗时间大于等于阈值时，所述处理任务调整模块对所述处理任务缓存模块中缓存处理任务的顺序进行调整，以进行处理顺序优化。
4.根据权利要求1所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述处理任务检查模块判断所述处理任务缓存模块中存在未执行任务时，对所述未执行任务进行处理，并将正在处理的所述未执行任务标记为处理中。
5.根据权利要求4所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述处理任务检查模块判断所述未执行任务处理失败次数是否超过阈值，若未超过阈值，则所述缓存序列调整模块将该未执行任务移动到所述处理任务缓存模块中缓存处理任务队尾；若超过阈值，则所述缓存序列调整模块将该未执行任务清理出队列，并将该未执行任务标记为异常，同时向控制器发送告警通知。
6.根据权利要求1所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述周期采集模块包括用于根据采集指令调用相关采集线程的采集线程调用模块，用于判断所述采集线程调用模块调用的相关采集线程的优先级并进行优化的优先级判断模块，用于存储所述调用相关采集线程优化后的相关采集线程的调用序列存储模块，以及用于向所述调用序列存储模块中存储的相关采集线程分配资源的资源分配模块。
7.根据权利要求1所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述自适应采集模块包括用于计算采集指令权值的指令权值计算模块，以及用于根据所述指令权值计算模块的计算结果按权值大小排列并存储采集指令的指令序列存储模块。
8.根据权利要求7所述的自适应现场工况数据采集系统，其特征在于：所述指令权值计算模块计算采集指令权值的方法包括：获取用于响应采集指令的目标线程；获取目标线程挂起时的消耗功率；获取目标线程执行所需时间；以消耗功率与所需时间的比值作为采集指令的权值。
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