CN115145328B - 一种i型集中器的温度控制方法及i型集中器 - Google Patents

一种i型集中器的温度控制方法及i型集中器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电网集中器技术领域，特别是涉及一种I型集中器的温度控制方法及I型集中器。本发明在I型集中器上增加了温度控制功能，通过对I型集中器的CPU实时温度进行检测，通过设置两级温度阈值作为温度指标判断依据。一方面，实时温度达到第一预设温度的持续时间的确定方式，考虑到了实时温度不稳定的情况，引入了预设温度误差值、第二预设持续时间进行比较，将处于预设温度误差值内的时刻保留、将达到预设温度误差值但处于第二预设持续时间内的时刻保留，对计时进行修正、消除了计时的误差；另一方面，对程序清理时，通过设置白名单的方式，仅处理非主要业务应用程序，有效避免对主要业务应用程序的影响，保证I型集中器的正常工作。

Description

一种I型集中器的温度控制方法及I型集中器
技术领域
本发明涉及电网集中器技术领域，特别是涉及一种I型集中器的温度控制方法及I型集中器。
背景技术
集中器是指远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，负责定时读取终端数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能。目前已有成熟的集中器产品，也有技术实现原型和相关的技术支撑体系，便于研发人员研究当前产品实现的最佳方案。研发人员主要是针对智能电网建设需求和当前产品的技术现状，着眼于对国内外相应产品的有关技术和目前主流厂家设备的技术现状进行调研研究，并拓展满足集中器研究的最新进展、应用和需求。
现有新款的I型集中器，技术指标要求其CPU主频在800MHz以上。而该集中器在高温的环境温度下工作，会导致CPU的内部温度超过工作温度，从而损坏芯片；现有的温度控制一般是设置预设温度阈值，将CPU实时温度与该温度阈值进行比对：一旦实时温度超过该温度阈值，就会进行程序清理，这种方式使用效果较为粗暴，会出现程序频繁被清理、使业务应用程序不能正常工作；因此，发明人考虑采用将实时温度达到该温度阈值的持续时间与预设时间阈值进行比对：一旦实时温度达到该温度阈值的持续时间超过预设时间阈值，就会进行程序清理，但实际使用效果也不理想，体现为：虽然统计的持续时长不能超过预设时间阈值，但CPU依然出现损害。发明人经过分析发现，是因为CPU实时温度影响因素众多，例如外界空气流动影响散热、或温度测量的误差，会出现前一段时间已达到该温度阈值、中间回落到温度阈值以下、后段又重新达到该温度阈值的情况，这样实时温度达到该温度阈值的持续时间就会在从后段重新计算，导致CPU实际上是长时间处于高温度工作的、但统计的持续时长却偏短，从而使CPU损坏。
发明内容
基于此，有必要针对上述实时温度超过该温度阈值的持续时间计算不合理、程序清理不合理的问题，提供一种I型集中器的温度控制方法及I型集中器。
本发明采用以下技术方案实现：
第一方面，
本发明公开了一种I型集中器的温度控制方法，其用于对CPU主频大于800MHz的I型集中器进行温度控制，包括以下步骤：
S1，判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实是否不小于第一预设温度T1；是，则执行步骤S2；
S2，以k1为采样周期、i为采样次数，对所述CPU的温度进行实时采样，每采样一次即判断该时刻t0+k1×i的实时温度Ti与T1的差值ΔT1是否不小于零；是，则执行步骤S3；否，则执行步骤S5；
S3，计算Ti不小于T1的持续时间tH1，tH1＝k1×i，执行步骤S4；
S4，判断tH1是否不小于第一预设时间t1；是，则执行步骤S6；
S5，判断差值ΔT1是否不小于预设的温度误差值ΔT0，其中ΔT0小于零；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则执行步骤S7；
S6，进行降温操作，所述降温操作包括关闭至少一个非主要业务应用程序；
S7，判断差值ΔT1小于ΔT0的持续时间th是否小于第二预设时间t2；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则返回步骤S1。
该I型集中器的温度控制方法实现根据本公开的实施例的方法或过程。
第二方面，
本发明提供了一种I型集中器，包括CPU、温度传感器、存储器。CPU的主频大于800MHz；温度传感器与CPU通信连接，用于检测CPU实时温度；存储器存储有计算机程序；CPU执行所述计算机程序时实现、上述的I型集中器的温度控制方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
本发明在I型集中器上增加了温度控制功能，通过对I型集中器的CPU实时温度进行检测，通过设置两级温度阈值作为温度指标判断依据，并以实时温度达到第一预设温度的持续时间达到第一预设持续时间为依据，进行程序清理。一方面，实时温度达到第一预设温度的持续时间的确定方式，考虑到了实时温度不稳定的情况，引入了预设温度误差值、第二预设持续时间进行比较，将处于预设温度误差值内的时刻保留、将达到预设温度误差值但处于第二预设持续时间内的时刻保留，对计时进行修正、消除了计时的误差；另一方面，对程序清理时，通过设置白名单的方式，仅处理非主要业务应用程序，有效避免对主要业务应用程序的影响，保证I型集中器的正常工作；
此外，第二预设持续时间的确定取自集中器CPU实际工作情况，反映出该CPU的耐受能力；第二预设持续时间作为实时变量，使温控调整更加个性化、与所操作的CPU实际体质相适应。
附图说明
图1为本发明中I型集中器的温度控制方法的流程图；
图2为图1中t2确定方法的第一种情况下的示意图；
图3为图1中t2确定方法的第二种情况下的示意图；
图4为图1中t2确定方法的第三种情况下的示意图；
图5为图1中t2确定方法的第四种情况下的示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参阅图1，图1为I型集中器的温度控制方法的流程图。
本实施例公开了一种I型集中器的温度控制方法，其用于对CPU主频大于800MHz的I型集中器进行温度控制，包括以下步骤：
S1，判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实是否不小于第一预设温度T1；是，则执行步骤S2；否，则返回步骤S1；
S1检测当前时刻t0的CPU实时温度T实是否达到需要进行降温操作的温度临界值。需要说明的是，上述当前时刻t0表征的是实时时间，即“返回步骤S1”后的当前时刻也实时更新。
S2，以k1为采样周期、i为采样次数，对所述CPU的温度进行实时采样，每采样一次即判断该时刻t0+k1×i的实时温度Ti与T1的差值ΔT1是否不小于零；是，则执行步骤S3；否，则执行步骤S5；
S2周期性对CPU温度进行实时采样，并即时检测采样温度是否达到需要进行降温操作的温度临界值，便于后续对Ti不小于T1的持续时间tH1进行统计。
CPU实时温度可采用内置温度传感器的方式测量得到。当然，也可采用热成像设备等外置设备进行测量。
而在S1之前，判断所述I型集中器是否启动；则先延迟第三预设时间t3，再执行步骤S1；否，则返回重新判断所述I型集中器是否启动。t3为可调值、建议设置为1s。
S3，计算Ti不小于T1的持续时间tH1，tH1＝k1×i，执行步骤S4。
S3确定Ti不小于T1的持续时间tH1。
S4，判断tH1是否不小于第一预设时间t1；是，则执行步骤S6；否，则返回步骤S1。
S4检测tH1是否达到需要进行降温操作的时间临界值。
S5，判断差值ΔT1是否不小于预设的温度误差值ΔT0，ΔT0小于零；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则执行步骤S7；
S5目的在于判断实时温度低于T1的幅度，便于后续将部分时刻保留、或重新计时判断。
S6，进行降温操作；
所述降温操作包括关闭至少一个非主要业务应用程序；
S6中非主要业务应用程序为安装在所述I型集中器上的、且除去主要业务应用程序后的其他应用程序。主要业务应用程序为电表采集任务管理、低压集抄应用程序、IEC101和IEC104应用程序，当然，主要业务应用程序根据实际需求也会存在不同，是可以自由设置调整的。主要业务应用程序即列入白名单中，这样仅关闭白名单以外的非主要业务应用程序，有效避免对主要业务应用程序的影响，保证I型集中器的正常工作。
S6中，所述降温操作还包括对所述I型集中器的CPU执行降频，例如使CPU实时工作频率小于600MHz，通过降低工作频率的方式来降低其温度。这样通过关闭程序、降频两种方式共同作用，快速降低CPU能耗、进行降温。
当然，I型集中器长期工作，因此对其进行温控也是同步的。所以，在S6之后，先延迟第四预设时间t4后、再返回步骤S1；t4为可调值、建议设置为10s。
S7，判断差值ΔT1小于ΔT0的持续时间th是否小于第二预设时间t2；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则返回步骤S1。
S7目的在于将实时温度达到预设温度误差值、但处于第二预设持续时间内的时刻保留，从而避免重新计时导致CPU实际上长时间处于高温工作状态。
如背景技术所记载的，tH1的确定是否合理直接关系到CPU的工作状态。
参看图2，以Ti初次达到T1时作为tH1初始的时间起点t0进行计时，在t0之后的Ti虽发生波动，但Ti依然不小于T1，tH1不会重新统计、依然以t0作为时间起点进行计时。
参看图3-5，对Ti的几种特殊情况(即背景技术提到的情况)及其对应的tH1确定方式进行具体说明：
参看图3，以Ti初次达到T1时作为tH1初始的时间起点t0进行计时，在t0之后的Ti虽发生波动，但Ti与T1的差值ΔT1始终不小于预设的温度误差值ΔT0(即ΔT1≥ΔT0)；其中，ΔT1＝Ti-T1，ΔT0＜0。因此虽然在t0之后的Ti偶有低于T1的时刻(即Ti＜T1)，但仍在ΔT0内，因此tH1不会重新统计、依然以t0作为时间起点进行计时。
参看图4，以Ti初次达到T1时作为tH1初始的时间起点t0进行计时，在t0之后的Ti发生波动。图4中段部分，Ti与T1的差值ΔT1小于预设的温度误差值ΔT0(即ΔT1＜ΔT0)；其中，ΔT1＝Ti-T1，ΔT0＜0，说明此段时间的温度已超出温度误差阈值；但ΔT1小于ΔT0的持续时间th小于第二预设时间t2(即th＜t2)，说明th较短，正如背景技术中提到的影响因素干扰所造成的短时时间误差，实际上对于CPU而言、其仍处于高温工作状态。因此tH1也不会重新统计、依然以t0作为时间起点进行计时，这样既消除了误差影响、也保证了CPU持续时长统计的准确性。图4右段部分即与图3情况类似，tH1也不会重新统计。
参看图5，以Ti初次达到T1时作为tH1初始的时间起点t0进行计时，在t0之后的Ti发生波动。图5中段部分即与图3情况类似，tH1不会重新统计。图3右段部分，Ti与T1的差值ΔT1小于预设温度误差值ΔT0(即ΔT1＜ΔT0)，其中，ΔT1＝Ti-T1，ΔT0＜0，即说明此段时间的温度已超出温度误差阈值；并且ΔT1小于ΔT0的持续时间th不小于第二预设时间t2(即th≥t2)，即说明th已达到时间误差阈值；这样，th已达到时间误差阈值、且th内的工作温度已超出温度误差阈值，应当将此th舍弃、并对tH1重新计时判断，使tH1的统计更为合理。
本实施例中，T1、k1、t1、ΔT0、t2均为可调值，但一旦取定即保持不变。例如，T1＝105℃，k1＝1s，ΔT0＝3℃，t1＝60s，t2＝15s。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于预设参数的取法。本实施例中，t2根据CPU实际工作情况确定，其确定方法包括以下步骤：
S701，判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实是否不小于第一预设温度T2，其中T2小于T1；是，则执行步骤S702；否，则返回步骤S701；
S701检测当前时刻t0的CPU实时温度T实是否达到体质判定温度临界值。
需要说明的是，与实施例1相似的，上述当前时刻t0表征的也是实时时间，即“返回步骤S701”后的当前时刻也实时更新。
S702，以k2为采样周期、j为采样次数，对所述CPU的温度进行实时采样，每采样一次即判断该时刻t0+k2×j的实时温度Tj与T2的差值ΔT2是否不小于零、且判断Tj与T1的差值ΔT1是否小于零；是，则执行步骤S703；否，则返回步骤S701；
S702周期性对CPU温度进行实时采样，并即时检测采样温度是否处于T1、T2之间，用于后续对持续时间tH2进行统计。
S703，计算Tj不小于T2、且小于T1的持续时间tH2，tH2＝k2×j，执行步骤S704；
S703计算出Tj不小于T2、且小于T1的持续时间tH2；tH2表征的是Tj处于T1和T2之间的持续时间，这样获取的tH2取自集中器CPU实际工作情况，可反映出该CPU的耐受能力、即体质好坏：tH2若较长，即说明CPU的体质较好、耐高温能力较强，因此，在达到T1后可承受较长时间再进行降温操作；tH2若较短，即说明CPU的体质较差、耐高温能力较弱，所以在达到T1后可承受时间较短，需及时进行降温操作。
S704，计算t2＝tH2×m，m为权重系数。
S704依据tH2计算出t2，m作为权重系数引入、其作用在于对tH2进行修正，可进一步提高对t2的适用性。
其中，T1、T2、k1、k2、t1、ΔT0、m均为可调值，但一旦取定即保持不变；例如，T1＝105℃，T2＝90℃，k1＝k2＝1s，ΔT0＝3℃，t1＝60s，m＝1；当然，k2也可与k1取值不同，例如，k1＝2s，k2＝0.5s，这样使获取tH2更加精确。
本实施例中的t2作为实时变量，使温控调整更加个性化、与所操作的CPU实际体质相适应。
实施例3
本实施例提供了一种I型集中器，包括CPU、温度传感器、存储器。
CPU可采用Vango的V8133L主控芯片、或其他同类型主控芯片，主频大于800MHz。温度传感器可采用LM75A温度传感器、或其他同功能温度传感器，用于检测CPU实时温度。温度传感器与CPU可采用例如IIC总线等方式实现通信连接。存储器存储有供CPU调用的计算机程序。CPU执行所述计算机程序时实现实施例1中I型集中器的温度控制方法的步骤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种I型集中器的温度控制方法，其特征在于，其用于对CPU主频大于800MHz的I型集中器进行温度控制，包括以下步骤：
S1，判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实是否不小于第一预设温度T1；是，则执行步骤S2；
S2，以k1为采样周期、i为采样次数，对所述CPU的温度进行实时采样，每采样一次即判断该时刻t0+k1×i的实时温度Ti与T1的差值ΔT1是否不小于零；是，则执行步骤S3；否，则执行步骤S5；
S3，计算Ti不小于T1的持续时间tH1，tH1＝k1×i，执行步骤S4；
S4，判断tH1是否不小于第一预设时间t1；是，则执行步骤S6；
S5，判断差值ΔT1是否不小于预设的温度误差值ΔT0，其中ΔT0小于零；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则执行步骤S7；
S6，进行降温操作，所述降温操作包括关闭至少一个非主要业务应用程序；
S7，判断差值ΔT1小于ΔT0的持续时间th是否小于第二预设时间t2；是，则计算tH1＝k1×i，执行步骤S4；否，则返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述T1、k1、t1、ΔT0、t2均为可调值。
3.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，所述t2的确定方法包括以下步骤：
S701，判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实是否不小于第一预设温度T2，其中T2小于T1；是，则执行步骤S702；
S702，以k2为采样周期、j为采样次数，对所述CPU的温度进行实时采样，每采样一次即判断该时刻t0+k2×j的实时温度Tj与T2的差值ΔT2是否不小于零、且判断Tj与T1的差值ΔT1是否小于零；是，则执行步骤S703；
S703，计算Tj不小于T2、且小于T1的持续时间tH2，tH2＝k2×j，执行步骤S704；
S704，计算t2＝tH2×m，m为权重系数；
所述T1、T2、k1、k2、t1、ΔT0、m均为可调值。
4.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，所述非主要业务应用程序为安装在所述I型集中器上的、且除去主要业务应用程序后的其他应用程序；所述主要业务应用程序包括电表采集任务管理、低压集抄应用程序、IEC101和IEC104应用程序。
5.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，当判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实小于第一预设温度T1时，则返回步骤S1；
当判断tH1小于第一预设时间t1时，则返回步骤S1。
6.根据权利要求3所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，当判断当前时刻t0的I型集中器的CPU实时温度T实小于第一预设温度T2时，则返回步骤S701；
当判断ΔT2小于零或ΔT1不小于零时，则返回步骤S701。
7.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，S6中，所述降温操作还包括对所述I型集中器的CPU执行降频。
8.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，在S1之前，判断所述I型集中器是否启动；
是，则先延迟第三预设时间t3，再执行步骤S1；否，则返回重新判断所述I型集中器是否启动。
9.根据权利要求1所述的I型集中器的温度控制方法，其特征在于，在S6之后，先延迟第四预设时间t4后、再返回步骤S1。
10.一种I型集中器，其特征在于，包括：
CPU，其主频大于800MHz，
温度传感器，其用于检测CPU实时温度，所述温度传感器与CPU通信连接；以及
存储器，其存储有计算机程序；
所述CPU执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的I型集中器的温度控制方法的步骤。
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