[發明專利]具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控裝置及測控方法

在審

• 申請號: 201410727163.X
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104810920A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 周鈾;劉宇;汪建敏;陳裕云;李俊;周迪;蔡明;何強勇;程宇;鐘文慧;肖齊;周小兵;周盛;孫揚;吳穎;姚文昊;黎強
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力公司檢修分公司;長園深瑞繼保自動化有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本發明涉及智能變電站，尤其是涉及一種基于VxWorks操作系統的具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控裝置及測控方法。

背景技術

測控裝置是變電站進行數據采集的一個重要二次設備，其運行狀態是否正常，關系到電力生產的安全。其中，測控裝置進程任務的CPU使用率是對測控裝置運行狀態進行分析的一個重要參數。

對于建立在VxWorks操作系統上的智能變電站測控裝置，由于VxWorks單進程多任務的特性，VxWorks操作系統本身并不能像Window或Unix等操作系統一樣提供進程任務的CPU使用率計算結果。

目前，通常由建立在VxWorks操作系統上的應用軟件，通過任務執行時對使用本任務使用的Tick?計數來完成對CPU使用率的計算，這樣的計算結果與實際偏差較大：一方面每個Tick的時段過長，同常情況下50～100個Tick/秒；另一方面，多數執行任務不需要在1個Tick時段就可以完成，而進行統計計算時卻按1個Tick來計算CPU的使用率。由于不能對CPU使用率提供準確計算結果，因此無法通過CPU使用率來分析測控裝置的運行狀態。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控裝置，它能實現對進程任務CPU使用率進行精確計算，用于智能變電站自動化控制系統中對測控裝置運行狀態進行監測。

本發明的第二個目的在于提供一種具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控方法。

本發明的第一個目的是這樣實現的：

一種具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控裝置，包括中央處理器（CPU），中央處理器的液晶面板信號端與液晶顯示屏的液晶面板信號端連接，中央處理器的按健端與若干只按鍵連接，中央處理器的第一數據存儲端與同步動態隨機存儲器的數據存儲端連接，中央處理器的第二數據存儲端與閃存的數據存儲端連接，中央處理器的時鐘端與時鐘電路的時鐘端連接；中央處理器的網絡控制端與網絡控制器的第一網絡控制端連接，網絡控制器的第二網絡控制端與5口交換芯片的第一交換端連接，?5口交換芯片的第二交換端分別與調試網口、網口1、網口2和網口3連接，網口1、網口2和網口3與設備的總線板連接，特征是：中央處理器的計數端與可編程計數器的計數端連接，可編程計數器的計數源由時鐘電路提供計數源，由中央處理器控制可編程計數器計數。

本發明的第二個目的是這樣實現的：

一種具有精確計算CPU使用率的智能變電站測控方法，特征是：中央處理器對可編程計數器的控制命令包括：SET命令：啟動可編程計數器進行計數，GET命令：獲取可編程計數器計數值，RESET命令：停止可編程計數器計數同時讓可編程計數值清0；

中央處理器對可編程計數器控制方式，包括：在系統空閑時段開始時，中央處理器發送SET命令，由可編程控制器開始計數；在系統空閑時段結束時，中央處理器發送GET命令，獲取可編程控制器計數值，作為此段系統空閑時段的計數值；同時中央處理器向可編程控制器發送RESET命令，可編程控制器停止計數并將計數清零；如此進行反復，獲得系統各個空閑時段的計數值；

具體步驟如下：

A、獲取N（10≥N≥5）秒基準計數值C基準：

測控裝置上電啟動時，中央處理器暫停執行所有系統任務N秒；由于此時為空閑時段，中央處理器向可編程計數器發送SET命令，可編程控制器開始計數；?N秒時，系統空閑時段結束，中央處理器向可編程計數器發送GET命令，可編程計數器返回計數值，該計數值作為N秒基準計數值C基準；同時中央處理器向可編程計數器發送RESET命令，可編程計數器停止計數并將計數清0；

測控裝置在獲取基準計數值C基準后，測控裝置正常加載各項任務，測控裝置正常運行，完成測控裝置本身具有的功能；

B、獲取空閑時段計數值C空閑：

當測控裝置在運行中開始出現空閑時段時，中央處理器向可編程計數器發送SET命令，這時可編程計數器開始計數；

當本次空閑時段結束時，中央處理器向可編程計數器發送GET命令，可編程計數器返回計數值，該計數值作為本次空閑時段的計數值C空閑；中央處理器向可編程計數器發送RESET命令，可編程計數器停止計數并將計數清0；

按照步驟B，中央處理器將獲取測控裝置在運行過程中各個空閑時段的計數值；

C、計算N秒內各個空閑時段計數值的累計值C合：

每隔N秒，中央處理器將N秒時間內所有空閑時段的計數值C空閑進行相加，得到N秒內空閑時段的累計值C合；

D、計算CPU使用率：