[發明專利]一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法

在審

• 申請號: 201810466455.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108711007A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 熊霞;陶曉峰;高魯鑫;楊學良;邱志輝;李捷;徐石明;祝恩國;黃中;劉建
• 申請（專利權）人: 國電南瑞南京控制系統有限公司;國家電網公司;南瑞集團有限公司;國網福建省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征在于：包括步驟：

步驟1：當系統前置通信模塊接收當前新加入任務時，計算該任務的初始參數；

步驟2：根據任務的有效期和價值密度，建立多任務調度的二維優先級表；

步驟3：通過多任務調度二維優先級表計算隊列中所有任務的優先級；

步驟4：完成任務的優先級預處理后，根據優先級將任務排序，當任務優先級相同時，根據任務到達時間判斷，先到的任務先加入前置通信模塊的待處理任務隊列；當前置通信模塊的待處理任務隊列個數已達預定值時，則進入SPARK集群Master節點調度中心，否則繼續循環步驟1-步驟4；

步驟5：SPARK集群Master節點調度中心采用自適應任務調度策略，每個Worker節點動態根據CPU利用率CU、內存利用率MU作為衡量節點負載及資源情況，定期動態調整其節點權值，Master節點優先選擇權值較大的Worker節點執行任務；

步驟6：把新加入SPARK集群Master節點調度中心的任務分配給步驟5選中的Worker節點，任務進入相應節點執行。

2.根據權利要求1所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：所述步驟1中，任務用公式表示為：

T_i＝<a_i,d_i,V_i,E_i,ved_i> (1)

其中，i為任務序號；a_i表示任務到達時間；d_i表示任務有效期；V_i表示任務重要等級；E_i表示任務緊急程度；ved_i表示任務的價值密度，指任務的價值與任務執行所需時間的比值，價值密度計算公式為：

ved_i＝(V_i×E_i)/d_i (2)。

3.根據權利要求2所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：所述多任務調度的二維優先級表建立方法為：橫軸表示任務的價值密度，從左至右，價值密度逐漸減小，對應優先級降序；縱軸表示任務的有效期，從上至下，有效期逐漸增大，對應優先級降序。

4.根據權利要求2所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：步驟3中，隊列中所有任務的優先級P計算公式為：

p＝(m+n-1)*(m+n-2)/2+m (3)

其中，m和n分別表示該任務在二維優先級表中對應的有效期和價值密度的坐標位置。

5.根據權利要求1所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：所述步驟5中，CPU利用率是通過連續兩次的CPU采樣值計算得到，定義公式如下：

CUk表示第k次實時監測的CPU利用率，k1表示第k次監測時第1次采樣值，k2表示第k次監測時第2次采樣值，CPUtime_k2表示第k次監測時第2次采樣的CPU工作時間和，CPUtime_k1表示第k次監測時第1次采樣的CPU工作時間和，CPUTotal_k2表示第k次監測時第2次采樣的CPU工作時間、空閑模式、磁盤I/O等待、硬件中斷時間之和；CPUTotal_k1表示第k次監測時第1次采樣的CPU工作時間、空閑模式、磁盤I/O等待、硬件中斷時間之和。

6.根據權利要求5所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：所述步驟5中，內存利用率定義公式如下：

MU_k表示第k次實時監測的內存利用率，Total_k為第k次實時監測的總內存值，Free_k為第k次實時監測的空閑內存值，Buffer_k為第k次實時監測的Buffer緩存大小，Cache_k為第k次實時監測的Cache緩存大小。

7.根據權利要求6所述的一種能源一體化采集系統的多任務實時調度方法，其特征是：第k次實時監測的Worker節點的權值計算公式如下：