一種環形能量總線控制方法及環形能量總線與流程
2023-12-02 22:20:36 3
本發明涉及一種環形能量總線控制方法及環形能量總線。
背景技術：
能量總線是一種用於減少能量消耗的總線仲裁控制器，可以控制系統中風能、電能、核能、動能等能量控制設備之間進行能量相互轉換的能量平衡。
目前的能量總線都是基於中央調度系統的，且所有的設備都是通過中央調度系統來調度，屬於單總線方式，當某一個設備與中央調度系統連接出現故障時，該設備將無法完成能量調度，此外，現有的基於中央調度系統的能量總線都是基於硬體的，將中央調度系統和設備之間建立聯繫需要進行複雜的硬體配置，且硬體配置的固定性使得不易對設備之間的連接和控制功能進行改變和擴展，成本高且靈活性低。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種環形能量總線控制方法及環形能量總線，通過軟體接口實現各設備與能量總線間的通信，無需進行複雜的硬體配置，可節約成本，且採用令牌環技術對掛接在能量總線上的設備進行管理，各設備相對能量總線的位置是對等的，擴展性高，且當某一個設備與能量總線連接出現故障時，令牌向後輪詢，該設備依舊可完成能量調度，可靠性更高。
為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：
一方面，本發明提供一種環形能量總線控制方法，包括，
利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢，其中，設備包括供能設備和耗能設備；
檢測耗能設備的耗能需求，統計當前時刻具有耗能需求的設備總量，並根據設備總量以及根據預設的排序原則確定出各耗能設備的能量供應順序；
根據能量供應順序，更新令牌欄位信息；
根據令牌欄位信息，調度供能設備對耗能設備供能。
進一步地，還包括，
檢測耗能設備的耗能停止需求；
根據耗能停止需求更新令牌欄位信息；
根據令牌欄位信息調度與耗能設備對應的供能設備停止對耗能設備供能。
進一步地，在利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢步驟之前，還包括，
給每個接入環形總線的設備設置關鍵屬性。
進一步地，每個設備的關鍵屬性，包括設備屬性和能量值，其中，
供能設備的設備屬性為「+」，且耗能設備的設備屬性為「-」。
進一步地，排序原則為，對耗能需求越小的耗能設備優先供能。
進一步地，每個設備採用同一標準的通用軟體接口接入環形總線。
進一步地，令牌進行輪詢的方向包括前向和後向。
進一步地，令牌欄位信息包括首字符識別位和信息內容體；
首字符識別位為「^」；
信息內容體包括兩個數字位，第一個數字位標識某設備所需要的能量值信息，且第二個數字位標識當前整個能量系統中的剩餘能量信息。
進一步地，供能設備，包括電池，市電，油機，飛輪；
耗能設備，包括伺服器，空調。
另一方面，本發明還提供一種環形能量總線，包括，令牌環模塊，檢測模塊，調度模塊；
令牌環模塊，用於利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢；
檢測模塊，用於檢測耗能設備的耗能需求，統計當前時刻具有耗能需求的設備總量，並根據設備總量以及根據預設的排序原則確定出各耗能設備的能量供應順序；
令牌環模塊，還用於根據能量供應順序，更新令牌欄位信息；
調度模塊，用於根據令牌欄位信息，調度供能設備對耗能設備供能。
本發明提供的環形能量總線控制方法及環形能量總線，通過軟體接口實現各設備與能量總線間的通信，無需進行複雜的硬體配置，可節約成本，且採用令牌環技術對掛接在能量總線上的設備進行管理，各設備相對能量總線的位置是對等的，擴展性高，且當某一個設備與能量總線連接出現故障時，令牌向後輪詢，該設備依舊可完成能量調度，可靠性更高。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的環形能量總線控制方法的流程圖；
圖2是本發明實施例提供的環形能量總線控制方法的又一流程圖；
圖3是本發明實施例提供的供能設備表示圖；
圖4是本發明實施例提供的耗能設備表示圖；
圖5是本發明實施例提供的環形能量總線控制結構示意圖；
圖6本發明實施例提供的環形能量總線的結構框圖；。
具體實施方式
下面通過具體的實施例進一步說明本發明，但是，應當理解為，這些實施例僅僅是用於更詳細具體地說明之用，而不應理解為用於以任何形式限制本發明。
實施例一
結合圖1，本實施例提供的環形能量總線控制方法，包括，
步驟s1:利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢，其中，設備包括供能設備和耗能設備；
步驟s2:檢測耗能設備的耗能需求，統計當前時刻具有耗能需求的設備總量，並根據設備總量以及根據預設的排序原則確定出各耗能設備的能量供應順序；
步驟s3:根據能量供應順序，更新令牌欄位信息；
步驟s4:根據令牌欄位信息，調度供能設備對耗能設備供能。
本發明實施例提供的環形能量總線控制方法，通過軟體接口實現各設備與能量總線間的通信，無需進行複雜的硬體配置，可節約成本，且採用令牌環技術對掛接在能量總線上的設備進行管理，各設備相對能量總線的位置是對等的，擴展性高，且當某一個設備與能量總線連接出現故障時，令牌向後輪詢，該設備依舊可完成能量調度，可靠性更高。
優選地，如圖2所示地，還包括，
步驟s5:檢測耗能設備的耗能停止需求；
步驟s6:根據耗能停止需求更新令牌欄位信息；
步驟s7:根據令牌欄位信息調度與耗能設備對應的供能設備停止對耗能設備供能。
本實施例中，當某個耗能設備(例如，空調)不再需要耗能(例如，需要關閉空調)時，令牌中的令牌欄位信息將被更新，且更新後令牌欄位信息將通過軟體接口發送回能量總線，此時，能量總線將控制與該耗能設備對應的供能設備停止對該耗能設備供能。
進一步優選地，在利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢步驟之前，還包括，給每個接入環形總線的設備設置關鍵屬性。
具體地，每個設備的關鍵屬性，包括設備屬性和能量值，其中，供能設備的設備屬性為「+」，且耗能設備的設備屬性為「-」。更加具體地，供能設備和耗能設備在系統中的表示方式如圖3和圖4所示，圖3中，「+10」表示供能設備，且該供能設備可提供的能量值為10，e1為該供能設備的編號；且圖4中，「-10」表示耗能設備，且該耗能設備需消耗的能量值為10，l1為該耗能設備的編號。
進一步優選地，排序原則為，對耗能需求越小的耗能設備優先供能。本實施例中，當同時有多個負載(耗能設備)需要工作時，就採用排序原則表決出一個能量的最小值，並先啟動最小值對應的耗能設備。例如，同時有三個耗能設備具有耗能需求，且分別為l1，l2，l3，且l1的能量值為10，l2的能量值為20，l3的能量值為30，則先啟動能量值最小的l1，再啟動能量值次之的l2，最後啟動l3。
進一步優選地，每個設備採用同一標準的通用軟體接口接入環形總線。本實施例中，在將設備掛接在環形總線上前，每個設備都配置好通用軟體接口，且通過該軟體接口，設備可讀能量總線信息、寫能量總線信息和控制自身的能量輸出或者輸入。具體地，軟體接口包括如下四個功能函數：
(1)readinterface{}，用於讀環形能量總線信息；
(2)writeinterface{}，用於寫環形能量總線信息；
(3)openinterface{}，值為負時，用於打開能量輸入開關，值為正時，用於關閉能量輸入開關；
(4)closeinterface{}，//值為負時，用於合上能量輸出開關，值為正時，用於打開能量輸出開關。
進一步優選地，令牌進行輪詢的方向包括前向和後向。本實施例中，由於能量總線為環形控制，當某一個設備與能量總線連接出現故障時，令牌向後輪詢，該設備依舊可完成能量調度，可靠性更高。
進一步優選地，令牌欄位信息包括首字符識別位和信息內容體；首字符識別位為「^」；信息內容體包括兩個數字位，第一個數字位標識某設備所需要的能量值信息，且第二個數字位標識當前整個能量系統中的剩餘能量信息。具體地，例如，對於令牌欄位信息「^-10-10」，「^」表示該信息為令牌信息，第一個「-10」表示某耗能設備需要開啟，且開啟該設備所需的能量值為10，第二個「-10」表示還不滿足開啟條件，且當前能量系統中剩餘能量值為-10，即能量值還差10。
需要說明的是，首字符識別位為「^」是本實施例的一個優選方案，且首字符識別位還可以採用其他字符進行標識，本實施例不作具體限定。
進一步優選地，供能設備，包括但不限於電池，市電，油機，飛輪；耗能設備，包括但不限於伺服器，空調。本實施例的方法適用於具有多種混合功能設備的數據中心監控系統中，能夠更好地實現能量調度。需要說明的是，本實施例對供能設備以及耗能設備的具體種類以及具體數量不做具體限定。
實施例二
本實施例為實施例一提供的環形能量總線控制方法的一個具體應用。
如圖5所示地，有多個設備採用通用接口掛接在環形能量總線上，其中，掛接有6個供能設備，分別為e1，e2，e3，e4，e5，e6，且掛接有3個耗能設備，分別為l1，l2，l3。本實施例中，該環形能量總線上的設備都開啟監聽功能，且l1，l2，l3都需要工作，l1，l2，l3將表決出一個最小的能量值，先啟動最小能量值的設備l1，再啟動能量值次之的l2，最後啟動l3。
(1)當令牌經過l1時，就更新令牌欄位信息為「^-10-10」，並調用writeinterface接口寫回總線。當令牌經過e1時，e1調用readinterface獲取到有設備需要能量，於是就調用closeinterface合上能量輸出開關，並更新令牌欄位信息為「^-10+0」，並調用writeinterface接口寫回總線；當令牌再次經過l1時，l1從令牌信息，就判斷當前能量值已經滿足，於是，立即開啟能量輸出，調用openinerface，打開能量輸入開關。
(2)當令牌經過l2時，就更新令牌欄位信息為「^-20-20」，並寫回總線。當令牌經過e2時，更新令牌欄位信息為「^為-20-10」；經過e3時，更新令牌欄位信息為「^-20+0」；當令牌再次經過l2時，l2從令牌信息，就判斷當前能量值已經滿足，於是，立即開啟能量輸出，調用openinerface，打開能量輸入開關。
(3)當令牌經過l3時，就更新令牌欄位信息為「^-30-30」，並寫回總線；當令牌經過e4時，更新令牌欄位信息為「^-30-20」；經過e5時，更新令牌欄位信息為「^-30-10」，經過e6時，更新令牌欄位信息為「^-30+0」；當令牌再次經過l3時，l3從令牌信息，就判斷當前能量值已經滿足，於是，立即開啟能量輸出，調用openinerface，打開能量輸入開關。
此外，本實施例中，如果需要關掉l1，當令牌經過l1時，就更新令牌欄位信息為「^+10+10」，並調用writeinterface接口寫回總線；當令牌經過e1時，e1調用readinterface獲取到有設備需要釋放能量，於是就調用closeinterface打開能量輸出開關，更新令牌欄位信息為「^+10+0」，並調用writeinterface接口寫回總線；當令牌再次經過l1時，l1從令牌信息，就判斷當前能量值已經平衡，於是，立即關閉能量輸出，調用openinerface，關閉能量輸入開關。最後，系統再次平衡。
實施例三
結合圖6，本發明實施例提供的環形能量總線，包括，令牌環模塊1，檢測模塊2，調度模塊3；
令牌環模塊1，用於利用令牌對所有接入環形總線且開啟了監聽功能的設備進行輪詢；
檢測模塊2，用於檢測耗能設備的耗能需求，統計當前時刻具有耗能需求的設備總量，並根據設備總量以及根據預設的排序原則確定出各耗能設備的能量供應順序；
令牌環模塊1，還用於根據能量供應順序，更新令牌欄位信息；
調度模塊3，用於根據令牌欄位信息，調度供能設備對耗能設備供能。
本發明實施例提供的環形能量總線，通過軟體接口實現各設備與能量總線間的通信，無需進行複雜的硬體配置，可節約成本，且採用令牌環技術對掛接在能量總線上的設備進行管理，各設備相對能量總線的位置是對等的，擴展性高，且當某一個設備與能量總線連接出現故障時，令牌向後輪詢，該設備依舊可完成能量調度，可靠性更高。
儘管本發明已進行了一定程度的描述，明顯地，在不脫離本發明的精神和範圍的條件下，可進行各個條件的適當變化。可以理解，本發明不限於所述實施方案，而歸於權利要求的範圍，其包括所述每個因素的等同替換。