[发明专利]一种基于双环队列的无锁多协处理线程并发抄表方法

说明书

本发明提出了一种基于双环队列的无锁多协处理线程并发抄表方法，步骤为：S100：建立基于供电区域的集中器、路由器及入户电表的本地载波模块、轮询线程模块、若干协处理线程模块和主线程模块；S200：在一个抄表周期内，集中器的I/O端口并行的连续发出若干个抄表任务；S300；本地载波模块用于构建环形任务队列和环形索引队列；S400：主线程对集中器的抄表任务读取，安排空闲协处理线程模块执行抄表任务；S500：入户电表生成确认信息发送至集中器并进行抄表，由入户电表生成数据上传任务；S600：执行数据上传任务；S700：数据上传任务执行后，对确认信息进行验证，不符合要求的结果重复执行或者终止。

技术领域

本发明涉及电网智能抄表技术领域，尤其涉及一种基于双环队列的无锁多协处理线程并发抄表方法。

背景技术

电力线网络是当前覆盖极广的一种网络，其以电力线缆作为传输介质实现通信功能，具有无需重复布线、安装和维护成本低等优点。依赖电力线网络，进行模拟或者数字方式的远程电力用户电能抄表、电压设备远程控制等，是一种非常便捷的应用。基于电力线的电网智能抄表，主要是依赖电力线网络对接入区域内的集中器所辖的入户电表的电能进行定期的抄读，以获取对应时刻的入户电表的电能数据，用于实现电能计费、电网损耗计算或者高频次的96点日负荷曲线数据采集等功能的实现。

传统的集中器抄表方式，是采用一问一答的方式，或者简单的并行处理方式，抄读某个入户电表的数据需要的处理时间很长，常常需要当前任务读取成功或者超过规定的延时读取失败以后才能进行下一任务，导致抄表任务效率极低，且抄表任务的时效性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种抄表任务效率高的基于双环队列的无锁多协处理线程并发抄表方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于双环队列的无锁多协处理线程并发抄表方法，包括如下步骤：

S100：建立基于供电区域的集中器、路由器及入户电表的本地载波模块、轮询线程模块、若干协处理线程模块和主线程模块；

S200：一个抄表周期内，集中器的I/O端口并行的连续发出若干个抄表任务；当集中器的I/O端口达到并发抄表任务上限以后，集中器停止发出抄表任务；

S300；本地载波模块用于构建环形任务队列和环形索引队列，环形任务队列中的各任务位置分别对应集中器的I/O口发出的一个待处理的抄表任务；环形索引队列的各索引位置对应一个线程索引；环形任务队列的长度与环形索引队列的长度相同，且环形任务队列中的任务位置与环形索引队列中的索引位置一一对应设置；当环形任务队列排满或者环形索引队列排满以后，本地载波模块向集中器发出队列已满信号，集中器接收到该队列已满信号后停止发出抄表任务；每个线程索引与一个当前空闲状态的协处理线程模块相关联；

S400：主线程对集中器的I/O口进行定期的抄表任务读取，读取到合法的若干个抄表任务时，主线程模块将抄表任务存入环形任务队列后端的空余队列位置；轮询线程模块轮询各协处理线程模块，当存在空闲状态的协处理线程模块时，轮询线程模块选择若干个空闲状态的协处理线程模块并在环形索引队列上的相应的索引位置做关联标记，由该协处理线程模块执行该抄表任务；

S500：入户电表接收到抄表任务后，生成一次确认信息发送至集中器并进行抄表，由入户电表生成数据上传任务；入户电表将一次确认信息返回到集中器的I/O口后，集中器确认入户电表接收到该抄表任务，协处理线程模块通知本地载波模块释放该抄表任务对应的环形任务队列的任务位置及环形索引队列的索引位置，解除执行抄表任务的协处理线程模块与该索引位置的关联关系，使该执行抄表任务的协处理线程模块处于空闲状态；