[發明專利]一種基于雙環隊列的無鎖多協處理線程并發抄表方法

有效

• 申請號: 202110643614.1
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113242059B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 程前;周暢;尚馳祥;談威
• 申請（專利權）人: 武漢中原電子信息有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;G06F9/48
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

本發明提出了一種基于雙環隊列的無鎖多協處理線程并發抄表方法，步驟為：S100：建立基于供電區域的集中器、路由器及入戶電表的本地載波模塊、輪詢線程模塊、若干協處理線程模塊和主線程模塊；S200：在一個抄表周期內，集中器的I/O端口并行的連續發出若干個抄表任務；S300；本地載波模塊用于構建環形任務隊列和環形索引隊列；S400：主線程對集中器的抄表任務讀取，安排空閑協處理線程模塊執行抄表任務；S500：入戶電表生成確認信息發送至集中器并進行抄表，由入戶電表生成數據上傳任務；S600：執行數據上傳任務；S700：數據上傳任務執行后，對確認信息進行驗證，不符合要求的結果重復執行或者終止。

技術領域

本發明涉及電網智能抄表技術領域，尤其涉及一種基于雙環隊列的無鎖多協處理線程并發抄表方法。

背景技術

電力線網絡是當前覆蓋極廣的一種網絡，其以電力線纜作為傳輸介質實現通信功能，具有無需重復布線、安裝和維護成本低等優點。依賴電力線網絡，進行模擬或者數字方式的遠程電力用戶電能抄表、電壓設備遠程控制等，是一種非常便捷的應用。基于電力線的電網智能抄表，主要是依賴電力線網絡對接入區域內的集中器所轄的入戶電表的電能進行定期的抄讀，以獲取對應時刻的入戶電表的電能數據，用于實現電能計費、電網損耗計算或者高頻次的96點日負荷曲線數據采集等功能的實現。

傳統的集中器抄表方式，是采用一問一答的方式，或者簡單的并行處理方式，抄讀某個入戶電表的數據需要的處理時間很長，常常需要當前任務讀取成功或者超過規定的延時讀取失敗以后才能進行下一任務，導致抄表任務效率極低，且抄表任務的時效性差。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種抄表任務效率高的基于雙環隊列的無鎖多協處理線程并發抄表方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：本發明提供了一種基于雙環隊列的無鎖多協處理線程并發抄表方法，包括如下步驟：

S100：建立基于供電區域的集中器、路由器及入戶電表的本地載波模塊、輪詢線程模塊、若干協處理線程模塊和主線程模塊；

S200：一個抄表周期內，集中器的I/O端口并行的連續發出若干個抄表任務；當集中器的I/O端口達到并發抄表任務上限以后，集中器停止發出抄表任務；

S300；本地載波模塊用于構建環形任務隊列和環形索引隊列，環形任務隊列中的各任務位置分別對應集中器的I/O口發出的一個待處理的抄表任務；環形索引隊列的各索引位置對應一個線程索引；環形任務隊列的長度與環形索引隊列的長度相同，且環形任務隊列中的任務位置與環形索引隊列中的索引位置一一對應設置；當環形任務隊列排滿或者環形索引隊列排滿以后，本地載波模塊向集中器發出隊列已滿信號，集中器接收到該隊列已滿信號后停止發出抄表任務；每個線程索引與一個當前空閑狀態的協處理線程模塊相關聯；

S400：主線程對集中器的I/O口進行定期的抄表任務讀取，讀取到合法的若干個抄表任務時，主線程模塊將抄表任務存入環形任務隊列后端的空余隊列位置；輪詢線程模塊輪詢各協處理線程模塊，當存在空閑狀態的協處理線程模塊時，輪詢線程模塊選擇若干個空閑狀態的協處理線程模塊并在環形索引隊列上的相應的索引位置做關聯標記，由該協處理線程模塊執行該抄表任務；

S500：入戶電表接收到抄表任務后，生成一次確認信息發送至集中器并進行抄表，由入戶電表生成數據上傳任務；入戶電表將一次確認信息返回到集中器的I/O口后，集中器確認入戶電表接收到該抄表任務，協處理線程模塊通知本地載波模塊釋放該抄表任務對應的環形任務隊列的任務位置及環形索引隊列的索引位置，解除執行抄表任務的協處理線程模塊與該索引位置的關聯關系，使該執行抄表任務的協處理線程模塊處于空閑狀態；