一种电力终端事件驱动型资源动态调度方法及系统与流程

本技术涉及电力物联网、电力终端嵌入式控制及边缘资源调度，尤其涉及一种电力终端事件驱动型资源动态调度方法及系统。

背景技术：

1、随着新型电力系统建设推进，配电线路终端、台区终端等电力终端逐渐由数据采集节点发展为兼具状态感知、故障判别、保护控制、故障录波和通信上送能力的边缘设备。不同业务对实时性、存储容量和通信带宽的要求存在差异。

2、现有电力终端多在初始化阶段固定采样率、缓存配额、任务优先级和通信带宽，或者仅在电气量越限时切换采样率。通用实时操作系统通常按照静态优先级执行任务，难以同时适应正常、预警和故障等运行工况。

3、因此，如何在终端资源受限的条件下，使多类资源随电力事件严重程度协调变化，并避免资源调整引起采样中断、缓存数据失序或关键业务延迟，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提出了一种电力终端事件驱动型资源动态调度方法及系统，以期在电力终端运行工况变化时协调调整多类终端资源，并提高资源切换过程的连续性和一致性。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种电力终端事件驱动型资源动态调度方法，应用于电力终端，所述方法包括：获取终端运行状态信息，所述终端运行状态信息包括电气状态、设备状态、通信状态和业务负载状态；根据所述终端运行状态信息确定目标事件状态；获取预设的事件状态与资源配置之间的关联关系，根据所述目标事件状态和所述关联关系确定目标资源配置，所述目标资源配置包括采样资源、缓存资源、调度资源和通信资源中的至少两类资源参数；根据所述目标资源配置生成配置切换事务，通过所述配置切换事务将当前资源配置成组切换为所述目标资源配置，得到切换后资源状态；获取切换验证数据，根据所述切换验证数据对所述切换后资源状态进行稳定确认，在确认通过时按照所述目标资源配置控制终端业务，在确认未通过时通过所述配置切换事务恢复所述当前资源配置，并输出资源调度结果。

3、可以看出，本实施例中，电力终端根据终端运行状态确定与当前工况相适配的资源配置，并通过配置切换事务完成多类资源的成组切换和切换后确认，有助于兼顾正常工况下的资源利用率以及异常工况下关键业务的实时性、采样连续性和数据完整性。

4、在一个可能的示例中，所述根据所述目标资源配置生成配置切换事务，通过所述配置切换事务将当前资源配置成组切换为所述目标资源配置，得到切换后资源状态，包括：根据所述目标资源配置进行资源预配置，得到待提交配置；记录所述当前资源配置，得到回滚配置；将所述待提交配置和所述回滚配置封装为所述配置切换事务；响应资源切换边界，通过所述配置切换事务将所述待提交配置提交至对应的硬件资源和系统服务，并保留所述回滚配置，得到所述切换后资源状态；其中，所述资源切换边界包括采样帧边界或数据搬运块边界。

5、可见，本示例中，资源准备操作与资源提交操作相互分离，并保留切换前的资源状态，使资源切换能够在确定边界集中生效，并为提交异常或稳定确认失败提供恢复依据。

6、在一个可能的示例中，所述根据所述目标资源配置进行资源预配置，得到待提交配置，包括：从所述目标资源配置中提取资源控制参数组；根据终端硬件能力对所述资源控制参数组进行合法性校验，得到有效参数组；根据所述有效参数组生成目标资源配置项集合，所述目标资源配置项集合包括目标缓存空间、目标数据搬运描述符、目标调度参数表和目标通信队列策略中的至少两项；关联所述目标资源配置项集合中的配置项，得到所述待提交配置。

7、可见，本示例中，资源控制参数在进入切换过程前经过硬件能力校验，并被转换为能够由对应硬件资源或系统服务执行的配置项，有助于降低无效参数进入提交阶段的可能性。

8、在一个可能的示例中，所述关联所述目标资源配置项集合中的配置项，得到所述待提交配置，包括：为所述目标资源配置分配目标配置版本标识；将所述目标资源配置项集合中的配置项分别写入与所述目标配置版本标识对应的配置区域，得到版本资源配置项集合；根据所述版本资源配置项集合确定资源依赖关系；根据所述资源依赖关系生成原子提交序列；关联所述版本资源配置项集合、所述目标配置版本标识和所述原子提交序列，得到所述待提交配置。

9、可见，本示例中，不同资源配置项通过统一版本标识和原子提交序列形成完整配置状态，使切换过程能够区分当前版本、待提交版本和回滚版本，减少新旧资源参数交叉生效的情况。

10、在一个可能的示例中，所述根据所述版本资源配置项集合确定资源依赖关系，包括：从所述版本资源配置项集合中提取采样触发配置项、数据搬运配置项和缓存配置项，根据对应的数据生成及写入次序确定采集依赖关系；从所述版本资源配置项集合中提取调度配置项和通信配置项，根据终端业务的数据处理及发送次序确定业务依赖关系；合并所述采集依赖关系和所述业务依赖关系，得到所述资源依赖关系。

11、可见，本示例中，资源配置项的提交次序同时受到采样数据通路和终端业务通路约束，能够避免数据源尚未切换而数据搬运、任务调度或通信队列已经使用新配置的状态不一致问题。

12、在一个可能的示例中，所述根据所述资源依赖关系生成原子提交序列，包括：根据所述资源依赖关系，将所述版本资源配置项集合中的配置项划分为采集提交组、调度提交组和通信提交组中的至少两组；将所述资源切换边界设置为提交触发条件，根据所述资源依赖关系排列各提交组，得到待确认提交序列；在所述待确认提交序列的末端设置所述目标配置版本标识，得到所述原子提交序列。

13、可见，本示例中，配置项按照资源依赖关系分组排列，并在完整提交后才设置目标配置版本标识，有助于使终端业务仅识别完整生效的目标资源配置。

14、在一个可能的示例中，在确定所述目标事件状态之后，所述方法还包括：在所述目标事件状态满足故障录波条件时，确定事件时刻和故障前录波窗口；根据所述事件时刻和所述故障前录波窗口确定环形缓存中的故障前数据区间，将所述故障前数据区间置为只读，得到冻结数据段，并更新数据搬运描述符，使写指针避开所述故障前数据区间并指向双缓冲区；根据所述目标资源配置将故障后采样数据交替写入所述双缓冲区，并将所述双缓冲区中的数据分段写入非易失存储器，得到故障后数据段；按照时间顺序组合所述冻结数据段和所述故障后数据段，输出故障录波文件。

15、可见，本示例中，故障前数据在事件成立时被保留，故障后数据通过双缓冲区持续写入非易失存储器，从而能够在不要求片上缓存长期保存全部高采样率数据的情况下形成连续故障录波。

16、在一个可能的示例中，在确认通过时，所述方法还包括：获取待上送数据，根据业务紧急程度对所述待上送数据进行优先级标记，得到分级数据队列；根据所述目标资源配置中的通信资源参数，确定所述分级数据队列的通道分配策略和流量控制策略；根据所述通道分配策略，从所述分级数据队列中提取关键数据和完整录波数据，通过第一通信通道发送所述关键数据，通过第二通信通道发送所述完整录波数据，并根据所述流量控制策略限制或暂停低优先级数据的发送，输出通信调度结果；其中，所述关键数据包括保护动作信息和故障摘要中的至少一项，所述第一通信通道的传输时延低于所述第二通信通道，所述第二通信通道的传输带宽高于所述第一通信通道。

17、可见，本示例中，关键数据和大容量录波数据分别匹配不同通信通道，并使低优先级数据在高等级事件期间退让，有助于缩短关键数据的排队时间，同时保留完整录波数据的上送能力。

18、在一个可能的示例中，在输出所述资源调度结果之后，所述方法还包括：获取事件解除状态和关键数据保全状态；在所述事件解除状态表征目标事件已解除且所述关键数据保全状态表征关键数据已进入非易失存储器或可靠上送队列时，启动保持计时，得到保持结果；在所述保持结果表征达到预设保持时长时，根据所述关联关系确定与相邻低级事件状态对应的回切资源配置；根据所述回切资源配置生成回切事务并逐级切换，得到回切调度结果；在逐级切换期间检测到事件加重时，终止所述回切事务，重新确定目标事件状态并执行对应的配置切换事务，更新所述回切调度结果。

19、可见，本示例中，终端在事件解除、关键数据得到保全并持续稳定后逐级释放资源，并能够在回切期间重新发生异常时恢复升级流程，有助于抑制事件门限附近的频繁切换。

20、第二方面，本技术实施例提供了一种电力终端事件驱动型资源动态调度系统，包括：运行状态获取模块，用于获取终端运行状态信息，所述终端运行状态信息包括电气状态、设备状态、通信状态和业务负载状态；事件状态确定模块，用于根据所述终端运行状态信息确定目标事件状态；资源配置确定模块，用于根据所述目标事件状态以及预设的事件状态与资源配置之间的关联关系确定目标资源配置，所述目标资源配置包括采样资源、缓存资源、调度资源和通信资源中的至少两类资源参数；配置切换模块，用于根据所述目标资源配置生成配置切换事务，通过所述配置切换事务将当前资源配置成组切换为所述目标资源配置，得到切换后资源状态；稳定确认模块，用于获取切换验证数据，根据所述切换验证数据对所述切换后资源状态进行稳定确认，在确认通过时按照所述目标资源配置控制终端业务，在确认未通过时通过所述配置切换事务恢复所述当前资源配置，并输出资源调度结果。

21、可以看出，本实施例中的各功能模块按照终端运行状态信息、目标事件状态、目标资源配置和切换后资源状态依次传递处理结果，从而实现前述方法对应的事件驱动型资源动态调度过程。

22、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行本技术实施例第一方面中的步骤的指令。

23、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如本实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。

24、可以看出，本技术实施例中，相对于现有电力终端采用固定资源配置或仅调整单一资源参数的方案，本技术实现了电力事件状态与多类终端资源之间的动态关联。本技术的电力终端首先获取终端运行状态信息；其次，根据终端运行状态信息确定目标事件状态；然后，获取事件状态与资源配置之间的关联关系，并确定目标资源配置；再次，根据目标资源配置生成配置切换事务，通过配置切换事务对当前资源配置进行成组切换；最后，获取切换验证数据，对切换后资源状态进行稳定确认，并按照确认结果控制终端业务或恢复当前资源配置。由于配置切换事务将不同层级的资源参数组织为可整体提交和恢复的资源状态，使终端资源能够随事件状态变化而进行一致性切换，从而在降低正常工况资源占用的同时，保障异常工况下关键业务的实时性、采样连续性和数据完整性。