[发明专利]具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控装置及测控方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站，尤其是涉及一种基于VxWorks操作系统的具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控装置及测控方法。

背景技术

测控装置是变电站进行数据采集的一个重要二次设备，其运行状态是否正常，关系到电力生产的安全。其中，测控装置进程任务的CPU使用率是对测控装置运行状态进行分析的一个重要参数。

对于建立在VxWorks操作系统上的智能变电站测控装置，由于VxWorks单进程多任务的特性，VxWorks操作系统本身并不能像Window或Unix等操作系统一样提供进程任务的CPU使用率计算结果。

目前，通常由建立在VxWorks操作系统上的应用软件，通过任务执行时对使用本任务使用的Tick 计数来完成对CPU使用率的计算，这样的计算结果与实际偏差较大：一方面每个Tick的时段过长，同常情况下50～100个Tick/秒；另一方面，多数执行任务不需要在1个Tick时段就可以完成，而进行统计计算时却按1个Tick来计算CPU的使用率。由于不能对CPU使用率提供准确计算结果，因此无法通过CPU使用率来分析测控装置的运行状态。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控装置，它能实现对进程任务CPU使用率进行精确计算，用于智能变电站自动化控制系统中对测控装置运行状态进行监测。

本发明的第二个目的在于提供一种具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控装置，包括中央处理器（CPU），中央处理器的液晶面板信号端与液晶显示屏的液晶面板信号端连接，中央处理器的按健端与若干只按键连接，中央处理器的第一数据存储端与同步动态随机存储器的数据存储端连接，中央处理器的第二数据存储端与闪存的数据存储端连接，中央处理器的时钟端与时钟电路的时钟端连接；中央处理器的网络控制端与网络控制器的第一网络控制端连接，网络控制器的第二网络控制端与5口交换芯片的第一交换端连接， 5口交换芯片的第二交换端分别与调试网口、网口1、网口2和网口3连接，网口1、网口2和网口3与设备的总线板连接，特征是：中央处理器的计数端与可编程计数器的计数端连接，可编程计数器的计数源由时钟电路提供计数源，由中央处理器控制可编程计数器计数。

本发明的第二个目的是这样实现的：

一种具有精确计算CPU使用率的智能变电站测控方法，特征是：中央处理器对可编程计数器的控制命令包括：SET命令：启动可编程计数器进行计数，GET命令：获取可编程计数器计数值，RESET命令：停止可编程计数器计数同时让可编程计数值清0；

中央处理器对可编程计数器控制方式，包括：在系统空闲时段开始时，中央处理器发送SET命令，由可编程控制器开始计数；在系统空闲时段结束时，中央处理器发送GET命令，获取可编程控制器计数值，作为此段系统空闲时段的计数值；同时中央处理器向可编程控制器发送RESET命令，可编程控制器停止计数并将计数清零；如此进行反复，获得系统各个空闲时段的计数值；

具体步骤如下：

A、获取N（10≥N≥5）秒基准计数值C基准：

测控装置上电启动时，中央处理器暂停执行所有系统任务N秒；由于此时为空闲时段，中央处理器向可编程计数器发送SET命令，可编程控制器开始计数； N秒时，系统空闲时段结束，中央处理器向可编程计数器发送GET命令，可编程计数器返回计数值，该计数值作为N秒基准计数值C基准；同时中央处理器向可编程计数器发送RESET命令，可编程计数器停止计数并将计数清0；

测控装置在获取基准计数值C基准后，测控装置正常加载各项任务，测控装置正常运行，完成测控装置本身具有的功能；

B、获取空闲时段计数值C空闲：

当测控装置在运行中开始出现空闲时段时，中央处理器向可编程计数器发送SET命令，这时可编程计数器开始计数；

当本次空闲时段结束时，中央处理器向可编程计数器发送GET命令，可编程计数器返回计数值，该计数值作为本次空闲时段的计数值C空闲；中央处理器向可编程计数器发送RESET命令，可编程计数器停止计数并将计数清0；

按照步骤B，中央处理器将获取测控装置在运行过程中各个空闲时段的计数值；

C、计算N秒内各个空闲时段计数值的累计值C合：

每隔N秒，中央处理器将N秒时间内所有空闲时段的计数值C空闲进行相加，得到N秒内空闲时段的累计值C合；

D、计算CPU使用率：