[發(fā)明專利]分散處理單元并行計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010220467.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN111427690B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇燁;丁寧;周宇陽;鄭可軻;孫堅(jiān)棟;陳波;華麗云;葉澤民;葉凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州意能電力技術(shù)有限公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;上海樸宜實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G05B19/418
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種分散處理單元并行計(jì)算方法。本發(fā)明對(duì)分散處理單元的全局?jǐn)?shù)據(jù)總線上的點(diǎn)表與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、調(diào)度進(jìn)行并行化改造，從而在多個(gè)進(jìn)行了并行部署的分散處理單元中實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。通過本發(fā)明對(duì)分散處理單元進(jìn)行并行計(jì)算的改造，使得分散處理單元具有并行計(jì)算的能力，使得一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)在空間上進(jìn)行了分散處理，保證了安全；在時(shí)間上進(jìn)行了并行處理，保證了效率。本發(fā)明可以使得平行控制、平行安全等領(lǐng)域的應(yīng)用通過分散處理單元來完成大量的復(fù)雜的并行計(jì)算，從而具備在線應(yīng)用的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分散處理單元并行計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著智慧能源技術(shù)在電力控制行業(yè)的深入，各種新興的智能應(yīng)用提出了更為廣泛的、深入的、快速的計(jì)算需求，這使得當(dāng)前在自動(dòng)控制領(lǐng)域承擔(dān)計(jì)算任務(wù)的設(shè)備不能完全勝任，對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行垂直方向的升級(jí)仍然不能滿足運(yùn)算的需要，因此水平方向的拓展，是公認(rèn)解決計(jì)算能力瓶頸的最佳方法。

在熱工自動(dòng)控制環(huán)境內(nèi)搭建云平臺(tái)、計(jì)算集群等，當(dāng)前條件下不具備可行性，而利用新增分散處理單元、利用現(xiàn)有分散處理單元的計(jì)算裕量、以及通過操作員站閑置算力開設(shè)的虛擬分散處理單元等，都可以方便地搭建起基于分散處理單元的并行計(jì)算環(huán)境，具有現(xiàn)實(shí)的可行性。

在自動(dòng)控制領(lǐng)域廣泛使用的分散處理單元在處理數(shù)據(jù)采集、標(biāo)度變換、報(bào)警限值檢查、操作記錄與順序事件記錄、邏輯控制等方面能力較強(qiáng)，也具有一定的計(jì)算能力，因此成為自動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)承擔(dān)計(jì)算任務(wù)的基本設(shè)備，但是分散處理單元普遍不具有并行計(jì)算的能力。

從已經(jīng)公開的發(fā)明及其相關(guān)文獻(xiàn)來看，目前未見任何基于分散處理單元的并行計(jì)算機(jī)制，不過在相關(guān)的領(lǐng)域中有了一些有益的探索，主要應(yīng)用于基于虛擬機(jī)的云計(jì)算、基于大型的計(jì)算集群等，即存在上述熱工控制應(yīng)用環(huán)境的限制問題，例如專利申請(qǐng)《一種云計(jì)算并行操作中的調(diào)度方法》(申請(qǐng)?zhí)?01810997296.7，公開號(hào)CN109684070A)；例如專利申請(qǐng)《一種分布式集群及并行計(jì)算任務(wù)調(diào)度方法》(申請(qǐng)?zhí)?01810858396.1，公開號(hào)CN109343939A)等。

此外，熱工控制應(yīng)用環(huán)境下任務(wù)的復(fù)雜程度、難易程度等相對(duì)均衡，無論是平行控制應(yīng)用中控制優(yōu)化解域空間的探索與試算，還是平行安全應(yīng)用中各種危險(xiǎn)點(diǎn)的攻防演練，均體現(xiàn)出計(jì)算資源占用的均衡性。前述專利申請(qǐng)《一種云計(jì)算并行操作中的調(diào)度方法》通過虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的特點(diǎn)設(shè)計(jì)最優(yōu)控制策略，從而實(shí)現(xiàn)近似最優(yōu)的加速；前述專利申請(qǐng)《一種分布式集群及并行計(jì)算任務(wù)調(diào)度方法》利用集群空閑資源，對(duì)所有的子任務(wù)進(jìn)行同步計(jì)算，提高任務(wù)運(yùn)行可靠性，加快計(jì)算任務(wù)，運(yùn)行速度縮短執(zhí)行時(shí)間等，對(duì)于基于分散控制單元的并行計(jì)算而言，借鑒意義不大。

因此，需要針對(duì)分散處理單元的特征構(gòu)建并行計(jì)算機(jī)制，使得熱工控制領(lǐng)域中一些智能應(yīng)用可以從并行計(jì)算的高效性中獲益，具備強(qiáng)大的算力，從而具備實(shí)時(shí)在線的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種分散處理單元并行計(jì)算方法，使得工業(yè)控制領(lǐng)域普遍應(yīng)用的分散處理單元具有并行計(jì)算的能力，為分散處理單元的并行處理、并行計(jì)算、并行分析等提供技術(shù)支撐，使得并行計(jì)算可以基于分散處理單元部署并且展開。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：分散處理單元并行計(jì)算方法，其對(duì)分散處理單元的全局?jǐn)?shù)據(jù)總線上的點(diǎn)表與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、調(diào)度進(jìn)行并行化改造，從而在多個(gè)進(jìn)行了并行部署的分散處理單元中實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。

本發(fā)明可以使得平行控制、平行安全等領(lǐng)域的智能應(yīng)用通過分散處理單元來完成大量的復(fù)雜的并行計(jì)算，從而具備在線應(yīng)用的能力。

進(jìn)一步地，在分散處理單元全局點(diǎn)表中增加并行點(diǎn)表，并行點(diǎn)表在全局?jǐn)?shù)據(jù)總線初始化的時(shí)候被賦予全局唯一地址，是全局點(diǎn)表的一個(gè)組成部分，與全局項(xiàng)目點(diǎn)表和固定點(diǎn)表屬于同一個(gè)全局點(diǎn)表內(nèi)，在分散控制系統(tǒng)平臺(tái)管理下可進(jìn)行信息的互換與賦值；