电力远动终端总线通信负载均衡算法、设备及存储介质的制作方法

1.本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及电力远动终端总线通信负载均衡算法、设备及存储介质。

背景技术：

2.就目前而言，现场总线冗余通信通常采用通信管理机每次与一个rtu(远程终端单元)进行数据收发，待一个rtu通信完成后才会与第二台rtu建立通信，当某条总线负责的一个rtu出现故障时，该条总线会在每次轮询到该rtu时因通信失败而尝试重新建立通信，直到多次通信失败后才会开始轮询下一个rtu，当该条总线上所有rtu都无法通信时，冗余机制被触发，另外一条总线才会接管该条总线上所有rtu的通信。由于现场总线在通信工作时需要负载多个rtu，一旦其中一个rtu出现异常时，现场总线需要对该rtu进行多次失败重连，容易影响整条总线的通信效率与稳定性。基于此，针对上述问题，我们设计了电力远动终端总线通信负载均衡算法、设备及存储介质。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供电力远动终端总线通信负载均衡算法、设备及存储介质，在一条总线的rtu出现异常能够快速切换至其他总线，并且在总线负载过高时能够通过负载均衡分配给其他总线，用于解决影响整条总线的通信效率与稳定性的问题。
4.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
5.电力远动终端总线通信负载均衡算法，该方法的步骤包括：
6.构建轮询链；
7.通过轮询链对rtu链进行查询，以查询的首个rtu作为rtu1，对rtu1及其所连接的多条总线的状态进行判断，并基于判断结果查询下一个rtu及其所连接的多条总线的状态，直至rtu链的各个rtu及其所连接的多条总线的状态查询完毕；
8.判断轮询链的通信是否正常，若否，则将当前总线通信异常的rtu切换至另一条总线继续保持通信，完成rtu与总线的稳定通信。
9.可选的，判断轮询链的通信是否正常，若否，则具体为：通过轮询链对rtu链进行轮询，基于轮询结果判断rtu当前所连接的总线状态是否异常，若否，则再次轮询，判断rtu所连接另一条总线的状态是否为异常，若否，则再次轮询进行判断，直至获取rtu所连接设定总线的状态出现异常。
10.可选的，所述轮询具体包括多次轮询，其中，轮询次数具体与总线条数对应，第一轮轮询用以对出现异常状态的rtu当前所连接的总线执行标记，直至多次轮询完毕，结合多次轮询的标记结果形成查询结果。
11.可选的，若判断轮询链的总线状态为正常，其判断过程为：
12.判断轮询链的总线状态是否正常，若是，则轮询链的所有总线状态正常，返回至rtu1重新进行查询，直至轮询链的总线状态判断为异常。
13.可选的，基于查询结果还包括通过负载均衡将通信负载超过设定值的总线分配至其它总线，使得各个总线的通信负载相互均衡。
14.可选的，所述的轮询链具体由通信管理机、rtu链与多条总线所构成。
15.可选的，设定rtu链包括n个rtu，划分为rtu1、rtu2、
…
、rtun，所述通信管理机通过多条总线与n个rtu相互连接。
16.可选的，设定总线的条数为n，划分为bus1、bus2、
…
、busn，所述通信管理机分别通过bus1同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；通过bus2同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；
…
；通过busn同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接。
17.一种电子设备，包括：
18.存储器，用于存储计算机程序；
19.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。
20.一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。
21.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
22.本实施例以轮询链的负载均衡算法一方面能够实现让冗余的两条总线能在对方通信的rtu异常时快速的切换到另外一条总线与rtu继续保持通信；另一方面在某条总线负责过重时，可快速将两条总线上的负载重新均匀分配，以保证总线通信的效率和可靠性。
附图说明
23.图1为本发明实施例提供的电力远动终端总线通信负载均衡算法的整体流程示意图；
24.图2为本发明实施例提供的通信正常的轮询链原理示意图；
25.图3为本发明实施例提供的通信异常的轮询链原理示意图。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.参照图1所示，图1为本发明实施例提供的电力远动终端总线通信负载均衡算法的整体流程示意图。
28.电力远动终端总线通信负载均衡算法，该方法的步骤包括：
29.构建轮询链；
30.通过轮询链对rtu链进行查询，以查询的首个rtu作为rtu1，对rtu1及其所连接的多条总线的状态进行判断，并基于判断结果查询下一个rtu及其所连接的多条总线的状态，直至rtu链的各个rtu及其所连接的多条总线的状态查询完毕；
31.判断轮询链的通信是否正常，若否，则将当前总线通信异常的rtu切换至另一条总线继续保持通信，完成rtu与总线的稳定通信。
32.在上述实现过程中，所述的轮询链具体由通信管理机、rtu链与多条总线所构成。设定rtu链包括n个rtu，划分为rtu1、rtu2、
…
、rtun，所述通信管理机通过多条总线与n个rtu相互连接。设定总线(即数据总线)的条数为n，划分为bus1、bus2、
…
、busn，所述通信管理机通过bus1同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；所述通信管理机通过bus2同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；
…
；所述通信管理机通过busn同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接。
33.在上述实现过程中，若判断轮询链的总线状态为正常，其判断过程为：
34.判断轮询链的总线状态是否正常，若是，则轮询链的所有总线状态正常，返回至rtu1重新进行查询，直至轮询链的总线状态判断为异常。
35.参照图2所示，图2为本发明实施例提供的通信正常的轮询链原理示意图。
36.在其中一种实施方式中，各条总线同时连接各个rtu，通信管理机通过通信协议分别与之对应的数据总线通信连接，以首个轮询对象rtu作为rtu1，在基于轮询链通信正常的情况下，判断rtu1所连接的当前总线不处于异常状态，此时判断rtu1所连接的其他总线的状态是否正常，本实施方式以两条总线进行举例，当rtu1连接到当前总线状态正常时，返回至rtu1重新进行查询；当rtu1连接到的两条总线状态都异常时，返回至rtu1重新进行查询；当rtu1连接到当前总线状态异常，而连接到另外一条总线状态正常，不返回rtu1，继续查下一个rtu，直至从rtu1轮询至rtun，将rtu1插入至rtun的下一个对象重新进行轮询，让冗余的两条总线能在通信的rtu异常时快速的切换到另外一条总线与rtu继续保持通信。
37.参照图3所示，图3为本发明实施例提供的通信异常的轮询链原理示意图。
38.在一种实施方式中，判断轮询链的通信是否正常，若判断为否，具体为：通过轮询链对rtu链进行轮询，基于轮询结果判断rtu当前所连接的总线状态是否异常，若否，则再次轮询，判断rtu所连接另一条总线的状态是否为异常，若否，则再次轮询进行判断，直至获取rtu所连接设定总线的状态出现异常。
39.在上述实现过程中，所述轮询具体包括多次轮询，其中，轮询次数具体与总线条数对应，第一轮轮询用以对出现异常状态的rtu当前所连接的总线执行标记，直至多次轮询完毕，结合多次轮询的标记结果形成查询结果。
40.在其中一种实施方式中，本实施例提供了第一轮轮询的具体实施方式，设定rtu的个数为4，分为rtu1、rtu2、rtu3及rtu4，总线条数为2，以通信管理机与总线的通信协议bus作为总线命名，分为总线bus1、总线bus2，基于此，第一轮轮询包括下述步骤：1)bus1或bus2轮询得到rtu1，通信后发生超时错误，标记rtu1状态为异常；2)bus1或bus2轮询得到rtu2。bus1通信后发生超时错误，标记rtu2状态为异常。bus2对rtu2的标记依然为正常；3)bus1或bus2轮询得到rtu3。bus1对rtu3的标记为正常。bus2通信后发生超时错误，标记rtu3状态为异常；4)bus1或bus2轮询到rtu4，bus1和bus2对rtu4的标记为正常。此时第一轮轮询完毕，进入第二轮轮询，第二轮轮询包括下述步骤：6)bus1或bus2轮询到rtu1，发现rtu1设备对应两条总线状态都是异常，则返回该rtu1；7)bus1或bus2轮询到rtu2，发现rtu2对应bus1异常，对应bus2正常，则返回给bus2，bus1继续轮询后面的rtu；8)bus1或bus2轮询到rtu3，发现rtu3对应bus1正常，对应bus2异常。则返回给bus1，bus2继续轮询后面的rtu；9)bus1或bus2轮询到rtu4，发现rtu4对应bus1和bus2都正常，则可返回给bus1或bus2。
41.在一种实施方式中，基于查询结果还包括通过负载均衡将通信负载超过设定值的
总线分配至其它总线，使得各个总线的通信负载相互均衡。
42.在上述实现过程中，本实施例以轮询链的负载均衡算法一方面能够实现让冗余的两条总线能在对方通信的rtu异常时快速的切换到另外一条总线与rtu继续保持通信；另一方面在某条总线负责过重时，可快速将两条总线上的负载重新均匀分配，以保证总线通信的效率和可靠性。
43.一种电子设备，包括：
44.存储器，用于存储计算机程序；
45.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。
46.在上述实现过程中，一种电子设备：处理器，存储器。该电子设备还可以包括多媒体组件，输入/输出(i/o)接口，以及通信组件中的一者或多者。
47.其中，处理器用于控制该电力远动终端总线通信负载均衡算法的整体操作，以完成上述的电力远动终端总线通信负载均衡算法中的全部或部分功能。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该电力远动终端总线通信负载均衡算法的操作，这些数据例如可以包括用于在该电力远动终端总线通信负载均衡算法上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(stat i c random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(e l ectr i ca l l y erasab l e programmab l e read-on l y memory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasab l e programmab l e read-on l y memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmab l e read-on l y memory，简称prom)，只读存储器(read-on l y memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或通过通信组件发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。i/o接口为处理器和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件用于该电力远动终端总线通信负载均衡算法与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(near fi e l dcommun i cat i on，简称nfc)，2g、3g或4g，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块，nfc模块。
48.另外，电力远动终端总线通信负载均衡算法可以被一个或多个应用专用集成电路(app l icat ion specific i ntegrated ci rcuit，简称asi c)、数字信号处理器(digita l si gna l processor，简称dsp)、数字信号处理设备(di gita l signa l process i ng device，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmab l e logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(fie ld programmab l e gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。
49.一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。
50.在上述实现过程中，本实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由电力远动终端总线通信负载均衡算法的处理器执行以完成上述的电力远动终端总线通信负载均衡算法。
51.该可读存储介质具体可以为u盘、移动硬盘、只读存储器(read-on ly memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
52.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，该方法的步骤包括：构建轮询链；通过轮询链对rtu链进行查询，以查询的首个rtu作为rtu1，对rtu1及其所连接的多条总线的状态进行判断，并基于判断结果查询下一个rtu及其所连接的多条总线的状态，直至rtu链的各个rtu及其所连接的多条总线的状态查询完毕；判断轮询链的通信是否正常，若否，则将当前总线通信异常的rtu切换至另一条总线继续保持通信，完成rtu与总线的稳定通信。2.根据权利要求1所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，判断轮询链的通信是否正常，若否，则具体为：通过轮询链对rtu链进行轮询，基于轮询结果判断rtu当前所连接的总线状态是否异常，若否，则再次轮询，判断rtu所连接另一条总线的状态是否为异常，若否，则再次轮询进行判断，直至获取rtu所连接设定总线的状态出现异常。3.根据权利要求2所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，所述轮询具体包括多次轮询，其中，轮询次数具体与总线条数对应，第一轮轮询用以对出现异常状态的rtu当前所连接的总线执行标记，直至多次轮询完毕，结合多次轮询的标记结果形成查询结果。4.根据权利要求1所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，若判断轮询链的总线状态为正常，其判断过程为：判断轮询链的总线状态是否正常，若是，则轮询链的所有总线状态正常，返回至rtu1重新进行查询，直至轮询链的总线状态判断为异常。5.根据权利要求1所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，基于查询结果还包括通过负载均衡将通信负载超过设定值的总线分配至其它总线，使得各个总线的通信负载相互均衡。6.根据权利要求1-5任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，所述的轮询链具体由通信管理机、rtu链与多条总线所构成。7.根据权利要求6所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，设定rtu链包括n个rtu，划分为rtu1、rtu2、
…
、rtun，所述通信管理机通过多条总线与n个rtu相互连接。8.根据权利要求7所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法，其特征在于，设定总线的条数为n，划分为bus1、bus2、
…
、busn，所述通信管理机分别通过bus1同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；通过bus2同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接；
…
；通过busn同时与rtu1、rtu2、
…
、rtun通信连接。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的电力远动终端总线通信负载均衡算法的步骤。

技术总结

本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及电力远动终端总线通信负载均衡算法、设备及存储介质，该方法的步骤包括：构建轮询链，轮询链将多条总线同时与RTU链的各个RTU进行连接；通过轮询链对RTU链进行查询，以查询的首个RTU作为RTU1，对RTU1及其所连接的多条总线的状态进行判断，并基于判断结果查询下一个RTU及其所连接的多条总线的状态，直至RTU链的各个RTU及其所连接的多条总线的状态查询完毕；判断轮询链的通信是否正常，若否，则基于查询结果将当前总线通信异常的RTU切换至另一条总线继续保持通信，完成RTU与总线的稳定通信。完成RTU与总线的稳定通信。完成RTU与总线的稳定通信。