CN111614377B - 一种基于hplc并发通道的采集多任务调度方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法和系统,获取待采集的任务信息并保存在待执行任务存储单元中,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中;若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新通道信息、任务信息和关联信息;重复执行,直至所有待采集任务执行结束。本发明制定任务优先分配策略和任务均衡分配策略,提高不同优先等级采集任务在高速电力线载波通道中的执行效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力线载波通信技术领域,具体涉及一种基于HPLC(高速电力线载波)并发通道的采集多任务调度方法和系统。
背景技术
电力线载波通信技术是指利用电力线作为通信介质进行数据传输的一种通信技术,电力线载波通信按工作频带可分为窄带低速电力线通信、窄带高速电力线通信、和宽带高速电力线通信,窄带电力线通信可使用的频率范围为3kHz至500kHz,由于带宽相对较窄,只能提供较低传输速率的通信服务,且抗干扰能力较弱,通过电力线载波通信技术进行抄表采集的一次采集成功率很难突破90%以上。高速电力线载波通信工作频率范围包含2.4MHz~5.6MHz、2MHz~12MHz、0.7MHz~3MHz、1.7MHz~3MHz,具有相对较宽的带宽,能够提供数百kbps至几Mbps的数据传输速率,且电力线在高频段的噪声相对较弱,相对于窄带电力线通信,通信可靠性和稳定性显著提升。高速电力线载波可实现高频数据采集、停电主动上报、时钟精准管理、相位拓扑识别、台区自动识别、载波模块统一标识管理、档案自动同步、通信性能监测和网络优化等功能。
基于高速电力线载波通信的采集网关具备并发通信的能力,采集网关与末端传感设备之间不采用一问一答制,可以同时抄读多个传感对象,以此来提升应用层通信速率。物联网采集业务主要包括日冻结采集任务、月冻结采集任务、曲线采集任务等,如何利用高速电力线载波多通道并发模式来调度多类型多周期任务是当前需要解决的问题。现有技术中调度多类型多周期任务存在多任务执行相互挤占,不同优先等级任务不能并行处理,并发通道资源不能充分利用的问题,执行任务效率低。
发明内容
本发明的目的是在高速电力线载波并发通道的基础上,提供了一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法和系统,解决了多任务执行相互挤占、执行任务效率低的问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法,包括以下步骤:
步骤1,获取待采集的任务信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
步骤2,若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3;
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束。
进一步的,所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务。
进一步的,所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
进一步的,待采集的任务信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
进一步的,待采集的任务信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的内存中。
一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度系统,包括:
信息获取模块,用于获取待采集的任务信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
任务调度模块,若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3,
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束。
进一步的,所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务。
进一步的,所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
进一步的,待采集的任务信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
进一步的,待采集的任务信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的内存中。
本发明的有益效果是:本发明的基于高速电力线载波并发通道的多任务调度方法,通过制定任务优先分配策略和任务均衡分配策略,实现不同条件下对载波通道的动态调整,解决电力物联网采集中不同类型采集任务穿插进行造成相互挤占的问题,提高不同优先等级采集任务在高速电力线载波通道中的执行效率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图,对本发明作进一步的说明。
实施例1:
一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法,包括以下步骤:
步骤1,获取待采集的任务信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
步骤2,若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3;
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束。
所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务。
所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
待采集的任务信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
待采集的任务信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的内存中。
实施例2:
一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度系统,包括:
信息获取模块,用于获取待采集的任务信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
任务调度模块,若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3,
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束。
进一步的,所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务。
进一步的,所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
进一步的,待采集的任务信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
进一步的,待采集的任务信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的内存中。
实施例3:
在实施例1的基础上,建立了:采集任务管理器和载波通道管理器,采集任务管理器用于根据采集业务的需求制定不同周期类型的采集任务,并为所有任务配置不同的运行优先等级;载波通道管理器负责载波通信组网连接和通道状态的维护;
创建了任务信息映射表taskInfoMapTable,该表建立在采集终端的内存中,可以由采集器任务器和载波通道管理器共同访问和修改;taskInfoMapTable用于存放待执行任务和载波通道的关联信息,待执行任务列表为waitTaskList[N]、载波通道列表为ChannelList[M],任务执行状态为curRunState;
待执行采集任务列表waitTaskList[N]是由采集任务管理器根据任务的执行状态、执行时间和优先等级生成的任务执行集合;
载波通道列表ChannelList[M]是由载波通道管理器根据路由组网和通道占用情况生成的通道集合;
执行状态curRunState是指待执行任务列表中的任务运行状态,当表中所有任务执行完成时,curRunState置位任务完成标识TASK_FINISH;
采集任务管理器更新待执行任务列表waitTaskList[N],数组下标N为待执行任务数;
载波通道管理器更新载波通道列表ChannelList[X],数组下标X为当前信道数,空闲载波通道数为M;
判断空闲载波通道数M大于0即存在空闲信道,不存在空闲通道则跳转至轮询任务执行状态和载波通道状态;
轮询任务执行状态是指采集任务管理实时查询待执行任务列表中任务执行状态,如果有任务已执行完成,载波通道管理器负责回收其对应的通道资源并更新载波通道列表、任务信息列表taskInfoMapTable和关联信息;
任务优先分配策略是在空闲通道数大于待执行任务数情况下进行的高优先级任务享有最多通道的执行过程;首先通道管理器为每个待执行任务waitTaskList[1]~waitTaskList[N]分配空闲通道资源;然后对待执行任务列表进行优先级索引,为最高优先级任务分配剩下的通道资源,以此满足高优先级任务最优响应的执行;
任务均衡分配策略是在待执行任务数大于空闲通道数情况下进行的任务并发均衡的执行过程;首先按待执行任务的优先级进行排序,通道管理器为前M个高优先级待执行任务waitTaskList[1]~waitTaskList[M]分配空闲通道资源,以此确保在通道资源不足的情况下任务的均衡执行;
查询执行状态curRunState是否置位任务完成标识TASK_FINISH,若还有待执行任务则重复以上步骤;若已置位完成,即结束全部采集任务执行。
本发明通过制定任务优先分配策略和任务均衡分配策略,实现不同条件下对载波通道的动态调整,解决电力物联网采集中不同类型采集任务穿插进行造成相互挤占的问题,提高不同优先等级采集任务在高速电力线载波通道中的执行效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,获取待采集任务的信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
步骤2,若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3;
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新载波通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束;
所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务;
所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
2.根据权利要求1所述的一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法,其特征在于,待采集任务的信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
3.根据权利要求2所述的一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度方法,其特征在于,待采集任务的信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的存储单元中。
4.一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度系统,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于执行步骤1:获取待采集任务的信息并保存在待执行任务存储单元中,得到待执行任务的总数,获取载波通道信息并保存在信道存储单元中,得到空闲载波通道数;待执行任务和载波通道的关联信息保存在映射单元中;
任务调度模块,用于执行步骤2:若空闲载波通道数大于0,再判断空闲载波通道数是否大于待执行任务的总数,若大于待执行任务的总数,则执行任务优先分配策略并更新任务信息和载波通道信息;否则执行任务均衡分配策略并更新任务信息和载波通道信息;若空闲载波通道数等于0,执行步骤3,
步骤3,轮询任务执行状态,如果有任务已执行完成,回收其对应的通道资源并更新载波通道信息、任务信息和关联信息;重复执行步骤2~3,直至所有待采集任务执行结束;所述任务优先分配策略为:为每个待执行任务分配一个空闲通道资源,将剩余的空闲通道分配给最高优先级待执行任务;
所述任务均衡分配策略为:将待执行任务的优先级进行排序,为待执行任务从高优先级开始分别分配一个空闲通道资源。
5.根据权利要求4所述的一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度系统,其特征在于,待采集任务的信息包括:任务序号、优先级和执行状态;载波通道信息包括:载波通道序号、是否空闲;待执行任务和载波通道的关联信息包括:任务序号、关联的载波通道序号。
6.根据权利要求5所述的一种基于HPLC并发通道的采集多任务调度系统,其特征在于,待采集任务的信息保存在待执行任务列表中;载波通道信息保存在载波通道列表中;待执行任务和载波通道的关联信息保存在任务信息映射表中,列表均保存在采集终端的存储单元中。
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