[發明專利]一種非集中遞歸式動態負載均衡計算系統

有效

• 申請號: 202110382691.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113093682B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 谷曉英;趙春海;韓建楓;馬云鵬;吳玉霄
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

1.一種非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，包括一臺KVM切換器（2）、一臺交換機（3）和多臺工控機（4）；

所述KVM切換器（2）、交換機（3）和多臺工控機（4），安裝在中空的集群機柜（1）里面；

集群機柜（1）的外部，安裝有多部工業相機；

其中，KVM切換器（2），分別與多臺工控機（4）相連接，用于輸入用戶的控制指令，并轉發給工控機（4）執行；

其中，交換機（3），分別與多臺工控機（4）和多部工業相機相連接，實現數據通信；

每部工業相機，用于將其拍攝采集的產品圖像，通過交換機（3）發送給工控機（4）進行圖像分析處理；

對于每個工控機，分別作為局域網上的一個工控機節點；

該局域網，包括交換機（3）以及與交換機（3）相連接的多臺工控機（4）；

當所述非集中遞歸式動態負載均衡計算系統用于產品檢測時，具體包括以下的檢測步驟：

第一步，由取像機構中的工業相機，對產線上的產品進行連續取像，然后輸送圖像給首部工控機節點，由首部管理節點構造圖像分析初始任務池；

其中，首部工控機節點，是用于連接取像機構中全部工業相機的工控機；

第二步，首部工控機節點，作為管理節點，向下一位的工控機節點遞進分配計算任務，以及作為計算節點，對圖像分析初始任務池中的圖像進行圖像分析處理，即執行本機的計算任務；

第三步，對于計算系統內的任意一個工控機節點，當該工控機節點的任務池不為空時，實時判定本工控機節點的計算任務負載是否過高，如果過高，則向下一位的工控機節點進行計算任務的遞進分配，并且執行未遞進分配的剩余計算任務，以及將本工控機節點執行計算任務后的計算結果發送給上一位的工控機節點或者外部產線上的預設設備；

在第三步中，對于除尾部工控機節點和首部工控機節點之外的各個工控機節點，將本工控機節點的計算任務后的計算結果以及接收到的下一位工控機節點的計算結果，一起發送給上一位的工控機節點；

在第三步中，對于尾部工控機節點，只用于接收并執行上一位的工控機遞進分配的計算任務，并回歸計算任務完成后的計算結果給上一位的工控機節點；

其中，尾部工控機節點是計算任務負載不過高的工控機節點；

在第三步中，對于首部工控機節點，用于接收下一位工控機節點的計算結果，與本機計算任務合成組成最終的檢測結果，然后發送至外部產線上的預設設備。

2.如權利要求1所述的非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，交換機（3）的下方，還安裝有電源插排（5）；

該電源插排（5）分別與KVM切換器（2）、交換機（3）和工控機（4）的電源線插頭相連接，用于通過連接外部交流電源，為這些設備提供工作用電。

3.如權利要求1所述的非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，多臺工控機（4），位于KVM切換器（2）和交換機（3）之間的位置。

4.如權利要求1所述的非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，對于每個工控機節點，實時統計本工控機節點內的剩余計算任務個數以及計算任務完成后收集的計算結果個數；

當本工控機節點內剩余計算任務個數清零，并且計算任務完成后收集的計算結果個數與計算處理任務總數相等時，合成本工控機節點的計算任務總數。

5.如權利要求1所述的非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，在第三步中，判定本工控機節點的計算任務負載過高，具體的判定算法如下：

(RCost75)(剩余計算任務個數n*預設的計算周期T實時性要求t)；

其中，是邏輯與；

其中，RCost是工控機節點的計算任務負載；

其中，實時性要求時間t，小于或等于Tmax；

Tmax的獲取方式為：以一個需要檢測的產品剛進入檢測工位時開始計時，至下一個需要檢測的產品進入檢測工位位置時結束計時，測量得出對一個產品完成檢測所要求達到的時長Tmax。

6.如權利要求5所述的非集中遞歸式動態負載均衡計算系統，其特征在于，實時性要求時間t=Tmax/1.2。