[发明专利]一种非集中递归式动态负载均衡计算系统

权利要求书

1.一种非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，包括一台KVM切换器（2）、一台交换机（3）和多台工控机（4）；

所述KVM切换器（2）、交换机（3）和多台工控机（4），安装在中空的集群机柜（1）里面；

集群机柜（1）的外部，安装有多部工业相机；

其中，KVM切换器（2），分别与多台工控机（4）相连接，用于输入用户的控制指令，并转发给工控机（4）执行；

其中，交换机（3），分别与多台工控机（4）和多部工业相机相连接，实现数据通信；

每部工业相机，用于将其拍摄采集的产品图像，通过交换机（3）发送给工控机（4）进行图像分析处理；

对于每个工控机，分别作为局域网上的一个工控机节点；

该局域网，包括交换机（3）以及与交换机（3）相连接的多台工控机（4）；

当所述非集中递归式动态负载均衡计算系统用于产品检测时，具体包括以下的检测步骤：

第一步，由取像机构中的工业相机，对产线上的产品进行连续取像，然后输送图像给首部工控机节点，由首部管理节点构造图像分析初始任务池；

其中，首部工控机节点，是用于连接取像机构中全部工业相机的工控机；

第二步，首部工控机节点，作为管理节点，向下一位的工控机节点递进分配计算任务，以及作为计算节点，对图像分析初始任务池中的图像进行图像分析处理，即执行本机的计算任务；

第三步，对于计算系统内的任意一个工控机节点，当该工控机节点的任务池不为空时，实时判定本工控机节点的计算任务负载是否过高，如果过高，则向下一位的工控机节点进行计算任务的递进分配，并且执行未递进分配的剩余计算任务，以及将本工控机节点执行计算任务后的计算结果发送给上一位的工控机节点或者外部产线上的预设设备；

在第三步中，对于除尾部工控机节点和首部工控机节点之外的各个工控机节点，将本工控机节点的计算任务后的计算结果以及接收到的下一位工控机节点的计算结果，一起发送给上一位的工控机节点；

在第三步中，对于尾部工控机节点，只用于接收并执行上一位的工控机递进分配的计算任务，并回归计算任务完成后的计算结果给上一位的工控机节点；

其中，尾部工控机节点是计算任务负载不过高的工控机节点；

在第三步中，对于首部工控机节点，用于接收下一位工控机节点的计算结果，与本机计算任务合成组成最终的检测结果，然后发送至外部产线上的预设设备。

2.如权利要求1所述的非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，交换机（3）的下方，还安装有电源插排（5）；

该电源插排（5）分别与KVM切换器（2）、交换机（3）和工控机（4）的电源线插头相连接，用于通过连接外部交流电源，为这些设备提供工作用电。

3.如权利要求1所述的非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，多台工控机（4），位于KVM切换器（2）和交换机（3）之间的位置。

4.如权利要求1所述的非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，对于每个工控机节点，实时统计本工控机节点内的剩余计算任务个数以及计算任务完成后收集的计算结果个数；

当本工控机节点内剩余计算任务个数清零，并且计算任务完成后收集的计算结果个数与计算处理任务总数相等时，合成本工控机节点的计算任务总数。

5.如权利要求1所述的非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，在第三步中，判定本工控机节点的计算任务负载过高，具体的判定算法如下：

(RCost75)(剩余计算任务个数n*预设的计算周期T实时性要求t)；

其中，是逻辑与；

其中，RCost是工控机节点的计算任务负载；

其中，实时性要求时间t，小于或等于Tmax；

Tmax的获取方式为：以一个需要检测的产品刚进入检测工位时开始计时，至下一个需要检测的产品进入检测工位位置时结束计时，测量得出对一个产品完成检测所要求达到的时长Tmax。

6.如权利要求5所述的非集中递归式动态负载均衡计算系统，其特征在于，实时性要求时间t=Tmax/1.2。