CN117575235A - 基于电力采集终端的多任务调度方法 - Google Patents

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CN117575235A CN202311555932.8A CN202311555932A CN117575235A CN 117575235 A CN117575235 A CN 117575235A CN 202311555932 A CN202311555932 A CN 202311555932A CN 117575235 A CN117575235 A CN 117575235A
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丁叶强
范赓
苏浩航
冯琳
王泽慧
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Zhejiang Dayou Industrial Co ltd Linping Branch
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Abstract

本发明公开了基于电力采集终端的多任务调度方法，包括如下步骤：S1、识别第一数据采集任务相对应的目标数据群之间的重叠区域，获得重叠区域的识别结果；S2、基于识别结果拆解第一数据采集任务，获得第二数据采集任务的分配结果；S3、根据第二数据采集任务的分配结果以及第二数据采集任务的优先级，通过电力采集终端的工作状态制定相应的第二数据采集任务的调度策略；通过识别目标数据群的重叠区域对重叠区域进行精准采集，避免了重复数据的采集问题，提高了数据采集的准确性，电力采集终端基于第二数据采集任务优先级开展任务调度，避免了多任务执行时任务冲突，显著提高了多任务调度执行效率。

Description

基于电力采集终端的多任务调度方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体为基于电力采集终端的多任务调度方法。
背景技术
用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查、负荷预测和节约用电成本等目的的一种自动化系统；现有技术中，电力数据采集任务在规划时，普遍未考虑目标数据群之间的重叠关系，导致数据采集存在数据质量问题，以及当采集任务类型和采集数量越来越多时，导致电力采集终端出现采集任务冲突，严重影响了数据采集的成功率以及采集终端的工作效率。
中国专利，公开号：CN116582481A，公开日：2023年08月11日，公开了用电信息采集系统任务智能调度方法，包括如下步骤：将采集任务拆分成若干采集子任务；根据通信节点的拓扑关系分别计算每一传输路段的传输有效值，传输路径为传输路段的集合；根据传输有效值为每一传输路段配置对应的传输随机范围，当任一传输路段被确定为某项采集子任务的传输路段时，对该传输路段对应的所有传输有效值做一次衰减运算，以再次配置对应的传输随机范围；生成一传输随机数，并根据传输随机数落入的传输随机范围确定该项采集子任务的传输路段，返回步骤S3-3直至传输路径确定；返回步骤S3-2直至所有采集子任务传输完成；该发明采用采集前置集群预判的调控分配方法避免了任务分配时出现拥堵和资源挤兑的问题；而该发明未提出如何保证提高采集效率的同时能保证数据质量问题。
发明内容
本发明的目的是针对电力采集终端规划不合理，导致多任务调度执行效率低的问题；设计了基于电力采集终端的多任务调度方法，通过识别目标数据群的重叠区域对重叠区域进行精准采集，并根据识别结果划分第一数据采集任务以获得第二数据采集任务，电力采集终端基于第二数据采集任务优先级开展任务调度和数据采集；避免了多任务执行时任务冲突以及重复数据的采集问题，显著提高了多任务调度执行效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：基于电力采集终端的多任务调度方法，包括以下步骤：
S1、识别第一数据采集任务相对应的目标数据群之间的重叠区域，获得重叠区域的识别结果；S2、基于识别结果拆解第一数据采集任务，得到第二数据采集任务的分配结果；
S3、根据第二数据采集任务的分配结果以及第二数据采集任务的优先级，通过电力采集终端的工作状态制定相应的第二数据采集任务的调度策略。
本方案中，通过各第一数据采集任务对应的目标数据群之间重叠区域的识别，可以避免重复采集相同目标数据情况的发生，实现对各个第一数据采集任务的的精准执行，提高采集数据的准确性和精准性；基于识别结果对第一数据采集任务进行拆解和分配，对分配后的第二数据采集任务根据优先级和对应的电力采集终端进行调控，避免了数据采集任务发生冲突，提高了数据采集的效率以及多任务调度的执行效率。
优选地，所述S1包括以下步骤：
S11、基于电力数据的功能属性和数据类型构建目标数据群的数据字典；
S12、获取第一数据采集任务的特征数据，将特征数据在所述数据字典中进行筛选和匹配得到数据重叠的区域或/和时间段；
S13、基于重叠区域计算特征数据相似度，根据相似度值大小对重叠区域进行排序，以获得重叠区域的识别结果；
S14、根据所述识别结果，获取第一数据采集任务的第一子任务以及第二子任务，其中，所述第一子任务包含最大重叠区域；
S15、通过对所述第一子任务进行数据采集，获取目标数据的对应数据，并将所述对应数据填充至对应位置；
同步地，通过超链接将所述第二子任务中的重叠区域进行锁定，其中，不同的超链接对应不同的重叠区域；
S16、当包含最大重叠区域的数据采集任务完成后，所述超链接自动解锁。
优选地，所述超链接包括用于对存在相互转换关系的重叠区域进行数据处理的转换算法，所述重叠区域通过所述转换算法自动将目标数据的对应数据进行转换，进而完成所述对应数据的填充。
本方案中，通过在编辑超链接时加入数据转换算法，实现采集数据的自动转换，将采集的数据格式和标准统一，可以提高数据的处理效率和质量，促进数据的流通和共享，为数据分析和决策提供更好的支持，为对应数据的填充提供了前提保障，便于将对应数据填充至对应位置，其中，对应位置为特定的数据处理程序或分析模块，以进行进一步的数据处理和分析。
优选地，所述S2包括以下步骤：
S21、通过所述第一数据采集任务的任务参数，配置与所述任务参数相对应的电力采集终端标记；
S22、基于所述电力采集终端标记对所述第一数据采集任务进行拆解，获得第二数据采集任务；S23、将所述第二数据采集任务根据其优先级以及所述电力采集终端的运行状态进行分配，其中，若通过所述任务参数配置的所述电力采集终端标记相同，则所述第二数据采集任务对应同一类电力采集终端。
优选地，所述S23包括以下步骤：
S231、读取并判断所述电力采集终端的运行状态，若所述电力采集终端当前处于空闲状态，则执行S232；若所述电力采集终端当前处于工作状态，则跳转执行S233；
S232、获取当前处于空闲状态的电力采集终端标记编号，基于所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行所述第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果；
S233、基于所述电力采集终端的历史信息，预估其剩余任务用时；
S234、基于所述剩余任务用时，根据所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果。
本方案中，通过第二数据采集任务的优先级、电力采集终端配置的信息以及剩余任务用时进行任务分配，优化了数据采集任务的处理流程，为电力采集终端进行数据采集任务调度提供了可行性支撑。
优选地，进行所述第二数据采集任务的分配，还包括以最小化电力采集终端数量为目标，以确保所述第二数据采集任务的顺利完成以及以所述电力采集终端的稳定运行为约束条件。
本方案中，通过以开启的电力采集终端数量最少为目标，以便进行所述的电力数据采集任务规划；以第二数据采集任务的顺利完成以及电力采集终端应稳定运行为约束条件，为了确保数据的准确性和完整性，避免设备故障和数据丢失。
优选地，所述S3包括以下：
S31、基于所述电力采集终端的实时工作状态与所述第二数据采集任务对应的分配结果，判断所述电力采集终端是否发生故障，若所述电力采集终端发生故障，则根据其对应的所述第二数据采集任务的优先级进行采集任务的联合调度。
优选地，所述S31包括以下步骤：
S331、根据发生故障的电力采集终端，判断与其相对应的第二数据采集任务的优先级，若所述第二数据采集任务的优先级高于当前所有或任一个处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S332；若所述第二数据采集任务的优先级低于当前所有处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S333；
S332、获取并终止当前在所述数据采集任务中优先级最低的任务；将所述第二数据采集任务调至所述优先级最低的任务前端，并执行所述第二数据采集任务；
S333、根据当前所有处于执行状态的数据采集任务的剩余采集时间，获取最短采集时间；将所述第二数据采集任务调至所述最短采集时间对应的任务后端，并执行所述第二数据采集任务。
优选地，在执行所述第二数据采集任务之前还包括：设置与所述第二数据采集任务相对应的定时程序，用于所述第二数据采集任务在到达预设条件时自动唤醒，从而驱动所述电力采集终端调整至对应的工作状态。
优选地，所述S31还包括以下步骤：
根据所述电力采集终端实时工作状态，判断当前与其相对应的所述第二数据采集任务完成状态，若当前所述第二数据采集任务完成，则启动所述定时程序，通过所述电力采集终端进行其他所述第二数据采集任务的数据采集。
本方案中，通过调度采集任务方法，电力采集终端可以按照一定的流程处理采集任务，平衡系统负载，避免同时处理过多任务导致的处理效率下降，避免因大量并发任务导致的系统过载和崩溃，提高了数据采集的效率以及系统的稳定性和可用性；电力采集终端发生故障时，通过合理调度采集任务，确保了数据采集的准确性和及时性；同时，通过设置定时程序，电力采集终端可以实现数据采集任务的自动化管理，减少人工干预和错误，提高数据采集的准确性和可信度，显著提高了多数据采集任务调度的执行率。
本发明的有益效果：
1、通过各第一数据采集任务对应的目标数据群之间重叠区域的识别，可以避免重复采集相同目标数据情况的发生，避免了采集的数据存在数据质量问题，进而提高了数据采集的效率；2、通过第二数据采集任务的优先级、电力采集终端配置的信息以及剩余任务用时进行任务分配，优化了数据采集任务的处理流程，为电力采集终端进行数据采集任务调度提供了可行性支撑；
3、采用为每一个数据采集任务配置对应的定时唤醒代码，在到达预设的条件时，对应的数据采集任务自动唤醒，从而驱动电力采集终端调整至对应的工作状态的设计，可以实现数据采集任务的自适应执行，提高了多任务调度的高效执行率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明基于电力采集终端的多任务调度方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，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。
实施例1：如图1所示，基于电力采集终端的多任务调度方法，包括步骤S1-S3，其中：S1、识别第一数据采集任务相对应的目标数据群之间的重叠区域，获得重叠区域的识别结果并根据识别结果进行数据采集；
S2、基于识别结果拆解第一数据采集任务，得到第二数据采集任务分配结果；
S3、根据第二数据采集任务的分配结果以及第二数据采集任务的优先级，通过电力采集终端的工作状态制定相应的第二数据采集任务调度策略。
本实施例中，通过对各第一数据采集任务(原始数据采集任务)对应的目标数据群之间重叠区域的识别，可以避免重复采集相同目标数据情况的发生，实现对各个第一数据采集任务的的精准执行，提高采集数据的准确性和精准性；基于识别结果对第一数据采集任务进行拆解和分配，对分配后的第二数据采集任务根据优先级和对应的电力采集终端进行调控，避免了数据采集任务发生冲突，提高了数据采集的效率以及多任务调度的执行效率。
具体地，S1包括以下步骤：
S11、基于电力数据的功能属性和数据类型构建目标数据群的数据字典；
S12、获取第一数据采集任务的特征数据，将特征数据在所述数据字典中进行筛选和匹配得到数据重叠的区域；
S13、基于重叠区域计算特征数据相似度，根据相似度值大小对重叠区域进行排序，以获得重叠区域的识别结果；
S14、根据重叠区域的识别结果，获取第一数据采集任务中包含最大重叠区域的第一子任务以和第二子任务；
S15、通过对第一子任务进行数据采集，获取采集的目标数据的对应数据，并将对应数据填充至对应位置，其中，对应位置为特定的数据处理程序或分析模块，以进行进一步的数据处理和分析；
S16、通过超链接将第二子任务中的重叠区域进行锁定，其中，不同的超链接对应不同的重叠区域，当包含最大重叠区域的数据采集任务完成后，超链接自动解锁。
进一步地，超链接包括转换算法，用于对存在相互转换的关联关系的重叠区域进行数据处理，在重叠区域通过转换算法自动将目标数据的对应数据进行转换，进而完成对应数据的填充。
本实施例中，对不同的数据分析模型对应不同的第一数据采集任务的情形，因这些第一数据采集任务会存在数据重叠的情况，例如，一种是数据完全重叠，另一种是数据之间存在可转换的有关联关系的重叠；针对存在可转换的有关联关系的重叠，通过在编辑超链接时加入数据转换算法，实现采集数据的自动转换，将采集的数据格式和标准统一，可以提高数据的处理效率和质量，促进数据的流通和共享，为数据分析和决策提供更好的支持，为对应数据的填充提供了前提保障，进一步提高了数据采集的效率；其中，转换算法可以为决策树法，将连续型数据转换为离散型数据，以便于进行分类和聚类等分析，也可以为滤波算法，将数据中的噪声或异常值进行处理，以便于获得更加平滑和可靠的数据，比如平均滤波、中值滤波和卡尔曼滤波，还可以为降维算法，将高维数据转换为低维数据，以便于进行可视化、分类和回归等分析，比如主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)和t-SNE。
具体地，S2包括以下步骤：
S21、通过所述第一数据采集任务的任务参数，配置与所述任务参数相对应的电力采集终端标记；
S22、基于所述电力采集终端标记对所述第一数据采集任务进行拆解，获得第二数据采集任务；S23、将所述第二数据采集任务根据其优先级以及所述电力采集终端的运行状态进行分配，其中，若通过所述任务参数配置的所述电力采集终端标记相同，则所述第二数据采集任务对应同一类电力采集终端；其中：
S231、读取并判断所述电力采集终端的运行状态，若所述电力采集终端当前处于空闲状态，则执行S232；若所述电力采集终端当前处于工作状态，则跳转执行S233；
S232、获取当前处于空闲状态的电力采集终端标记编号，基于所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行所述第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果；
S233、基于所述电力采集终端的历史信息，预估其剩余任务用时；
S234、基于所述剩余任务用时，根据所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果。
具体地，进行第二数据采集任务的分配时，还包括一个目标与两个约束条件，以最小化电力采集终端数量为目标，以便进行的电力数据采集任务规划；以确保第二数据采集任务的顺利完成及电力采集终端的稳定运行为约束条件，为了确保数据的准确性和完整性，避免设备故障和数据丢失。
本实施例中，以采集的数据完整性、数据准确性和数据实时作为确保第二数据采集任务顺利完成的条件，即采集到的数据应该完整、全面、没有遗漏或缺失，采集到的数据应该准确无误，符合任务需求和目标，采集到的数据应该及时更新，反映最新的状态和情况；同时，判定电力采集终端的稳定运行需要综合考虑多个方面，包括设备的状态监测、数据质量评估、故障诊断与恢复、性能测试以及长期运行监测等，通过对这些方面的综合评估，可以全面了解电力采集终端的运行情况和性能表现，从而确保其稳定运行。
具体地，S3包括以下步骤：
S31、基于所述电力采集终端的实时工作状态与所述第二数据采集任务对应的分配结果，判断所述电力采集终端是否发生故障，若所述电力采集终端发生故障，则根据其对应的所述第二数据采集任务的优先级进行采集任务调度，其中：
S331、根据发生故障的电力采集终端，判断与其相对应的第二数据采集任务的优先级，若所述第二数据采集任务的优先级高于当前所有或任一个处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S332；若所述第二数据采集任务的优先级低于当前所有处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S333；
S332、获取并终止当前在所述数据采集任务中优先级最低的任务；将所述第二数据采集任务调至所述优先级最低的任务前端，并执行所述第二数据采集任务；
S333、根据当前所有处于执行状态的数据采集任务的剩余采集时间，获取最短采集时间；将所述第二数据采集任务调至所述最短采集时间对应的任务后端，并执行所述第二数据采集任务。
本实施例中，当电力采集终端的实时工作状况落入预设的故障条件时，可先读取与其存在可替代关系的电力采集终端的工作状况，然后根据数据采集任务的优先级进行数据采集任务的调度，提高了数据采集的效率、电力采集终端工作的可持续性以及多数据采集任务调度的执行率。
进一步地，在执行第二数据采集任务之前还包括：设置与第二数据采集任务相对应的定时程序，用于第二数据采集任务在到达预设条件时自动唤醒，从而驱动所述电力采集终端调整至对应的工作状态。
进一步地，根据电力采集终端实时工作状态，判断当前与其相对应的第二数据采集任务完成状态，若当前第二数据采集任务完成，则启动所述定时程序，通过电力采集终端进行其他第二数据采集任务的数据采集。
本实施例中，通过调度采集任务方法，电力采集终端可以按照一定的流程处理采集任务，平衡系统负载，避免同时处理过多任务导致的处理效率下降，避免因大量并发任务导致的系统过载和崩溃，提高了数据采集的效率以及系统的稳定性和可用性；电力采集终端发生故障时，通过合理调度采集任务，确保了数据采集的准确性和及时性；同时，通过设置定时程序，电力采集终端可以实现数据采集任务的自动化管理，减少人工干预和错误，提高数据采集的准确性和可信度，显著提高了多数据采集任务调度的执行率。
以上的具体实施方式为本发明的较佳实施方式，非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构、方法所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、识别第一数据采集任务相对应的目标数据群之间的重叠区域，获得重叠区域的识别结果；
S2、基于识别结果拆解第一数据采集任务，得到第二数据采集任务的分配结果；
S3、根据第二数据采集任务的分配结果以及第二数据采集任务的优先级，通过电力采集终端的工作状态制定相应的第二数据采集任务的调度策略。
2.根据权利要求1所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S1包括以下步骤：
S11、基于电力数据的功能属性和数据类型构建目标数据群的数据字典；
S12、获取第一数据采集任务的特征数据，将特征数据在所述数据字典中进行筛选和匹配得到数据重叠的区域；
S13、基于重叠区域计算特征数据相似度，根据相似度值大小对重叠区域进行排序，以获得重叠区域的识别结果。
3.根据权利要求1所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：获得重叠区域的识别结果后，还包括：
S14、根据所述识别结果，获取第一数据采集任务的第一子任务以及第二子任务，其中，所述第一子任务包含最大重叠区域；
S15、通过对所述第一子任务进行数据采集，获取目标数据的对应数据，并将所述对应数据填充至对应位置；
同步地，通过超链接将所述第二子任务中的重叠区域进行锁定，其中，不同的超链接对应不同的重叠区域；
S16、当包含最大重叠区域的数据采集任务完成后，所述超链接自动解锁。
4.根据权利要求3所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述超链接包括用于对存在相互转换关系的重叠区域进行数据处理的转换算法，所述重叠区域通过所述转换算法自动将目标数据的对应数据进行转换，进而完成所述对应数据的填充。
5.根据权利要求1所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤：
S21、通过所述第一数据采集任务的任务参数，配置与所述任务参数相对应的电力采集终端标记；
S22、基于所述电力采集终端标记对所述第一数据采集任务进行拆解，获得第二数据采集任务；
S23、将所述第二数据采集任务根据其优先级以及所述电力采集终端的运行状态进行分配，其中，若通过所述任务参数配置的所述电力采集终端标记相同，则所述第二数据采集任务对应同一类电力采集终端。
6.根据权利要求5所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S23包括以下步骤：
S231、读取并判断所述电力采集终端的运行状态，若所述电力采集终端当前处于空闲状态，则执行S232；若所述电力采集终端当前处于工作状态，则跳转执行S233；
S232、获取当前处于空闲状态的电力采集终端标记编号，基于所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行所述第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果；
S233、基于所述电力采集终端的历史信息，预估其剩余任务用时；
S234、基于所述剩余任务用时，根据所述第二数据采集任务的优先级及其任务参数对应的所述电力采集终端标记进行第二数据采集任务的分配，获得第二数据采集任务的分配结果。
7.根据权利要求1或6所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S3包括以下步骤：
S31、基于所述电力采集终端的实时工作状态与所述第二数据采集任务对应的分配结果，判断所述电力采集终端是否发生故障，若所述电力采集终端发生故障，则根据其对应的所述第二数据采集任务的优先级进行任务调度。
8.根据权利要求7所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S31包括以下步骤：
S331、根据发生故障的电力采集终端，判断与其相对应的第二数据采集任务的优先级，若所述第二数据采集任务的优先级高于当前所有或任一个处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S332；若所述第二数据采集任务的优先级低于当前所有处于执行状态的数据采集任务，则依次执行S333；
S332、获取并终止当前在所述数据采集任务中优先级最低的任务；将所述第二数据采集任务调至所述优先级最低的任务前端，并执行所述第二数据采集任务；
S333、根据当前所有处于执行状态的数据采集任务的剩余采集时间，获取最短采集时间；将所述第二数据采集任务调至所述最短采集时间对应的任务后端，并执行所述第二数据采集任务。
9.根据权利要求8所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：在执行所述第二数据采集任务之前还包括：设置与所述第二数据采集任务相对应的定时程序，用于所述第二数据采集任务在到达预设条件时自动唤醒，从而驱动所述电力采集终端调整至对应的工作状态。
10.根据权利要求8或9所述的基于电力采集终端的多任务调度方法，其特征在于：所述S31还包括以下步骤：
根据所述电力采集终端实时工作状态，判断当前与其相对应的所述第二数据采集任务完成状态，若当前所述第二数据采集任务完成，则启动所述定时程序，通过所述电力采集终端进行其他所述第二数据采集任务的数据采集。
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