一种高精度电表低功耗调度方法及系统与流程

本申请属于智能电网计量，具体为一种高精度电表低功耗调度方法及系统。

背景技术：

1、随着智能电网建设的深入推进，电能计量设备作为电力系统中连接用户与电网的关键节点，其性能直接关系到电网运行的稳定性与计量的准确性。高精度电表不仅需要实时采集电压、电流等基础电气量，还需对瞬时功率、有功无功功率、谐波含量等多维度参数进行高频次、高精度的复杂运算。在现有的技术架构中，电表通常采用单一主控芯片来统筹处理所有的数据采集、信号分析、通信协议解析以及人机交互等业务。这种集中式的处理模式在面对日益增长的计量精度要求和复杂的电网环境时，成为了行业内的主流实施方案，通过高性能处理器持续运行各类算法来保障数据的实时输出与业务逻辑的完整执行。

2、然而，在长期运行过程中，如何平衡高精度计算带来的高算力需求与设备整体低功耗运行目标之间的矛盾，一直是该领域面临的技术挑战。特别是在电网负荷波动剧烈或电能质量复杂的场景下，密集的数值运算任务往往导致主控芯片长时间处于高负载状态，难以进入深度节能模式。这种持续的满负荷运转不仅使得设备自身的待机能耗居高不下，限制了其在电池供电或低功率预算场景下的应用寿命，同时也可能因资源被大量占用而影响系统对其他突发业务的响应速度，造成整体能效比与运行稳定性的瓶颈，亟待寻求一种能够在保障计量精度的同时有效降低系统功耗的解决方案。

技术实现思路

1、针对以上问题，本申请提供一种高精度电表低功耗调度方法及系统，用于解决在长期运行过程中，如何平衡高精度计算带来的高算力需求与设备整体低功耗运行目标之间的矛盾，特别是密集数值运算任务导致主控芯片长时间处于高负载状态、难以进入深度节能模式的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

3、本申请的第一方面提供了一种高精度电表低功耗调度方法，所述方法包括：获取反映电表运行状态的运行参数，根据所述运行参数判断是否满足计算密集型业务触发条件；响应于满足所述计算密集型业务触发条件，对当前业务进行任务粒度切分，以分离出数值计算任务队列和业务调度任务，并生成对应的调度优先级信息；根据任务粒度切分结果以及所述调度优先级信息，将所述数值计算任务队列动态映射至独立协处理器执行，将所述业务调度任务映射至主控芯片执行，以建立所述独立协处理器与所述主控芯片之间的分离式并行处理架构；在所述分离式并行处理架构运行期间，持续监测所述主控芯片的实时负荷状态，当所述实时负荷状态满足深度休眠触发条件时，控制所述主控芯片进入深度休眠状态，并维持所述独立协处理器继续执行数值计算任务；在所述独立协处理器执行所述数值计算任务的过程中，根据所述数值计算任务的计算结果确定运行状态参数，当所述运行状态参数满足唤醒条件时，由所述独立协处理器向所述主控芯片发送唤醒信号，以控制所述主控芯片退出所述深度休眠状态并恢复执行相应的业务调度任务。

4、本申请的第二方面提供了一种高精度电表低功耗调度系统，所述系统包括：触发与任务切分模块，用于获取反映电表运行状态的运行参数，根据所述运行参数判断是否满足计算密集型业务触发条件；响应于满足所述计算密集型业务触发条件，对当前业务进行任务粒度切分，以分离出数值计算任务队列和业务调度任务，并生成对应的调度优先级信息；任务映射与并行处理模块，用于根据任务粒度切分结果以及所述调度优先级信息，将所述数值计算任务队列动态映射至独立协处理器执行，将所述业务调度任务映射至主控芯片执行，以建立所述独立协处理器与所述主控芯片之间的分离式并行处理架构；休眠控制模块，用于在所述分离式并行处理架构运行期间，持续监测所述主控芯片的实时负荷状态，当所述实时负荷状态满足深度休眠触发条件时，控制所述主控芯片进入深度休眠状态，并维持所述独立协处理器继续执行数值计算任务；唤醒与恢复模块，用于在所述独立协处理器执行所述数值计算任务的过程中，根据所述数值计算任务的计算结果确定运行状态参数，当所述运行状态参数满足唤醒条件时，由所述独立协处理器向所述主控芯片发送唤醒信号，以控制所述主控芯片退出所述深度休眠状态并恢复执行相应的业务调度任务。

5、本申请提供了一种高精度电表低功耗调度方法及系统，该方案通过获取反映电表运行状态的运行参数并据此判断是否满足计算密集型业务触发条件，进而对当前业务实施任务粒度切分以分离出数值计算任务队列和业务调度任务并生成调度优先级信息，基于切分结果与优先级信息将数值计算任务队列动态映射至独立协处理器执行而将业务调度任务映射至主控芯片执行，从而建立起独立协处理器与主控芯片之间的分离式并行处理架构；在此架构运行期间持续监测主控芯片的实时负荷状态，一旦满足深度休眠触发条件即控制主控芯片进入深度休眠状态并维持独立协处理器继续执行数值计算任务，随后在协处理器执行过程中根据计算结果确定运行状态参数，当满足唤醒条件时由协处理器反向发送唤醒信号以控制主控芯片退出休眠并恢复业务调度。这一系列步骤使得高密度的数值运算负载从主控芯片剥离并由专用协处理器承担，主控芯片仅在必要时刻介入调度逻辑，从而大幅降低了主控芯片的平均工作负载与空闲等待能耗，有效解决了在长期运行过程中，如何平衡高精度计算带来的高算力需求与设备整体低功耗运行目标之间的矛盾，特别是密集数值运算任务导致主控芯片长时间处于高负载状态、难以进入深度节能模式的技术问题，因此避免了因单一芯片全负荷运转导致的整机功耗过高及响应延迟现象，提升了电表系统在复杂工况下的能效比、运行稳定性及数据处理的实时性与可靠性。

1.一种高精度电表低功耗调度方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括瞬时功率峰值和谐波畸变率；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对当前业务进行任务粒度切分，以分离出数值计算任务队列和业务调度任务，并生成对应的调度优先级信息，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数值计算任务队列动态映射至独立协处理器执行，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述实时负荷状态满足深度休眠触发条件时，控制所述主控芯片进入深度休眠状态，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述维持所述独立协处理器继续执行数值计算任务，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数值计算任务的计算结果确定运行状态参数，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述由所述独立协处理器向所述主控芯片发送唤醒信号，以控制所述主控芯片退出所述深度休眠状态并恢复执行相应的业务调度任务，包括：

10.一种高精度电表低功耗调度系统，其特征在于，所述系统包括：