【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于數據匯聚網關，具體涉及基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法。
技術介紹
1、隨著社會經濟的蓬勃發展，電力網絡的覆蓋范圍不斷擴大，這對輸電線路的監控和管理提出了更為嚴苛的要求，輸電線路在線監測裝置在確保電網安全、提升運維效率及降低運維成本等方面扮演著至關重要的角色，然而，當前輸電桿塔上部署的多個在線監測裝置，它們各自通過無線通信模塊上傳數據至云平臺，這一做法不僅大幅增加了建設成本，還導致了資源的非有效利用；為解決以上問題，數據匯聚網關應運而生，它用于整合并管理各類設備及數據，數據匯聚網關被部署于輸電桿塔之上，采用太陽能與蓄電池相結合的供電方式，并具備主動或被動采集數據的能力，確保數據的實時性和可靠性，但由于連接的設備數量眾多且任務頻繁，數據匯聚網關面臨著高能耗的問題，直接影響單電池供電設備運行時長；為延長設備運行時間，通常采用增大電池容量方式，更大容量的電池往往需要配備更大的光伏板，這不僅會增加設備的重量和體積，給高空安裝和維護工作帶來額外困難，而且增加設備成本，不利于設備的廣泛推廣；因此，提供一種更加智能、基于自適應休眠機制、動態能量管理策略的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法是非常有必要的。
技術實現思路
1、(一)技術問題
2、針對上述現有技術現狀，本申請主要針對以下技術問題：
3、1.當前輸電桿塔上部署的多個在線監測裝置，各自通過無線通信模塊上傳數據至云平臺，大幅增加了建設成本的同時還導致資源的非有效利用；
4、2.數據
5、3.采用增大電池容量方式延長設備運行時間，往往需要配備更大的光伏板，增加設備的重量和體積的同時給高空安裝和維護工作帶來額外困難，而且增加設備成本。
6、(二)技術方案
7、本專利技術的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種更加智能、基于自適應休眠機制、動態能量管理策略的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法。
8、本專利技術的目的是這樣實現的：基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，所述方法包括以下步驟：
9、步驟1：功耗管理應用啟動后，周期向各個業務應用發送任務狀態查詢請求，詢問每個業務應用當前的狀態；
10、步驟2：功耗管理應用會接收所有業務應用的反饋，綜合各業務應用的當前狀態及休眠時間計算后控制系統進入休眠狀態及休眠時間；
11、步驟3：即使系統處于休眠狀態，系統仍監聽喚醒事件。
12、進一步地，所述步驟1具體為：功耗管理周期向各個業務應用發送任務狀態查詢請求，詢問每個業務應用當前的狀態：如果業務應用處于工作狀態，反饋工作狀態并繼續執行任務；如果業務應用處于空閑狀態，則反饋空閑狀態及預計的休眠時間。
13、進一步地，所述步驟1中預計的休眠時間具體為：定義業務應用預計休眠時間t為以下函數：t＝tinterval-telapsed(1)，其中，tinterval為業務執行的間隔時間；telapsed為距離上次業務執行的時間。
14、進一步地，所述步驟2中系統的休眠時間應設定為所有業務程序進入空閑狀態后至首個業務程序預計喚醒的時間間隔中最短的時間段。
15、進一步地，所述步驟2具體為：定義系統的休眠時間tsleep為以下函數：tsleep＝max(0,min(wake_times)-tcurrent)(2)，其中，tcurrent為當前時間；wake_times＝{t1,t2,...,tn}為所有業務程序的預計休眠時間集合；min(wake_times)為集合wake_times中的最小值；max(0,x)表示如果x≤0，則返回0；否則返回x，即，若tsleep＝0則不進入休眠；若tsleep＞0則系統休眠tsleep單位時間。
16、進一步地，所述步驟3具體包括以下步驟：
17、步驟3.1：當喚醒事件發生時，系統進入工作狀態；
18、步驟3.2：接收到事件后，業務應用自身判斷是否能夠執行任務；
19、步驟3.3：任務完成后，業務應用將其當前狀態以及預計休眠時間反饋給功耗管理應用；
20、步驟3.4：功耗管理應用根據業務應用的反饋結果，控制系統進入下一輪的休眠和休眠時間。
21、進一步地，所述步驟3.2中的業務應用自身判斷是否能夠執行任務的判斷規則為：系統設定了業務的執行間隔時間，若檢測時間間隔未到，則會推遲執行；串口喚醒，業務應用會判斷該事件是否與自身任務相關。
22、進一步地，所述步驟3.2中若有多個滿足條件的業務應用，會根據休眠時間，選擇休眠時間最短的業務應用去執行任務。
23、基于電池供電的數據匯聚網關能量優化系統，采用如上所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，實現動態控制系統的運行狀態來降低整體功耗，所述系統包括網關系統，所述網關系統包括一個功耗管理應用和若干業務應用，所述功耗管理應用和業務應用通過共享內存的方式相互通。
24、進一步地，所述功耗管理應用會周期性地詢問業務應用的任務狀態，所述業務應用在被詢問時會反饋其當前狀態；
25、所述功耗管理應用根據接收到所述業務應用反饋的狀態信息進行綜合分析，從而合理控制系統的休眠時間；
26、所述功耗管理應用根據所有所述業務應用反饋狀態信息重新調整系統狀態，進入下一次的休眠或任務狀態。
27、(三)有益效果
28、1.本專利技術提出基于自適應休眠機制的電池供電數據匯聚網關能量優化方法，針對電池供電設備中的能耗進行優化，通過動態控制系統的運行狀態來降低整體功耗，提高數據的實時性和可靠性；
29、2.本專利技術方法解決了多類型在線監測裝置接入時數據匯聚網關功耗高，運行時間短的問題。
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1.基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟1具體為：功耗管理周期向各個業務應用發送任務狀態查詢請求，詢問每個業務應用當前的狀態：如果業務應用處于工作狀態，反饋工作狀態并繼續執行任務；如果業務應用處于空閑狀態，則反饋空閑狀態及預計的休眠時間。
3.如權利要求2所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟1中預計的休眠時間具體為：定義業務應用預計休眠時間T為以下函數：T＝Tinterval-Telapsed(1)，其中，Tinterval為業務執行的間隔時間；Telapsed為距離上次業務執行的時間。
4.如權利要求1所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟2中系統的休眠時間應設定為所有業務程序進入空閑狀態后至首個業務程序預計喚醒的時間間隔中最短的時間段。
5.如權利要求4所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟2具體為：定義系統的休眠時間Tsl
6.如權利要求1所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟3具體包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟3.2中的業務應用自身判斷是否能夠執行任務的判斷規則為：系統設定了業務的執行間隔時間，若檢測時間間隔未到，則會推遲執行；串口喚醒，業務應用會判斷該事件是否與自身任務相關。
8.如權利要求7所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟3.2中若有多個滿足條件的業務應用，會根據休眠時間，選擇休眠時間最短的業務應用去執行任務。
9.基于電池供電的數據匯聚網關能量優化系統，采用如權利要求1-8任一項所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，實現動態控制系統的運行狀態來降低整體功耗，其特征在于：所述系統包括網關系統，所述網關系統包括一個功耗管理應用和若干業務應用，所述功耗管理應用和業務應用通過共享內存的方式相互通信。
10.如權利要求9所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化系統，其特征在于：所述功耗管理應用會周期性地詢問業務應用的任務狀態，所述業務應用在被詢問時會反饋其當前狀態；
...【技術特征摘要】
1.基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟1具體為：功耗管理周期向各個業務應用發送任務狀態查詢請求，詢問每個業務應用當前的狀態：如果業務應用處于工作狀態，反饋工作狀態并繼續執行任務；如果業務應用處于空閑狀態，則反饋空閑狀態及預計的休眠時間。
3.如權利要求2所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟1中預計的休眠時間具體為：定義業務應用預計休眠時間t為以下函數：t＝tinterval-telapsed(1)，其中，tinterval為業務執行的間隔時間；telapsed為距離上次業務執行的時間。
4.如權利要求1所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟2中系統的休眠時間應設定為所有業務程序進入空閑狀態后至首個業務程序預計喚醒的時間間隔中最短的時間段。
5.如權利要求4所述的基于電池供電的數據匯聚網關能量優化方法，其特征在于：所述步驟2具體為：定義系統的休眠時間tsleep為以下函數：tsleep＝max(0,min(wake_times)-tcurrent)(2)，其中，tcurrent為當前時間；wake_times＝{t1,t2,...,tn}為所有業務程序的預計休眠時間集合；min(wake_time...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭城市，李健，張勝利，張本，王毛，張楠，鄭高揚，張鵬，黃海，郭文麗，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司濟源供電公司，
類型：發明
國別省市：
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