工业设备通信链路切换方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种工业设备通信链路切换方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、目前油气行业的操作站分为场站和集控中心，场站可以通过可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)控制系统，负责就地控制和监视。由于油气行业的特殊性，每个场站之间距离通常在十多公里甚至几十公里，在日常的生产监视过程中，一般安排较少的人员直接在场站监控室中处理应急情况。这时就需要集控中心负责将各个场站的数据集中在一起，统一监控和管理。集控中心也可以通过plc实现数据的汇集、监控和管理。集控中心的plc和场站的plc之间通过工业通信协议(如modbustcp、siemens s7)实现监控，通常一个场站布置一套冗余的plc，这就需要一条modbustcp或siemens s7链路来实现数据的通讯。

2、进一步的，在场站和集控中心，还可以通过数据采集与监视控制系统(supervisory control and data acquisition，scada)实现数据的采集和管理。由于scada系统的接入能力有限，当场站数量持续增加时，需要为scada系统为场站中各设备进行数据采集时使用的plc链路进行合理分配，以在不增加新的scada系统的情况下，能够有效采集更大规模的场站设备数据。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供了一种工业设备通信链路切换方法、装置及电子设备，以解决现有技术中scada系统中plc通信链路分配不合理导致无法在不增加资源的基础上，有效采集更大规模的工业设备数据的问题。

2、本技术实施例的第一方面，提供了一种工业设备通信链路切换方法，该工业设备通过第一通信链路与第一终端连接，通过第二通信链路与第二终端连接，第二终端为第一终端的备份终端，该方法包括：

3、第一终端和第二终端获取待执行通信任务，并在第一终端加载第一通信链路，其中，通信任务为终端自工业设备采集数据的任务；

4、第一终端请求第二终端的状态，响应于确定第二终端处于正常状态，第一终端执行待执行通信任务；

5、计算第一终端的第一负载，响应于确定第一终端的第一负载大于或者等于第一负载门限，获取第二终端的第一负载；

6、响应于确定第二终端的第一负载小于第二负载门限，在第二终端加载第二通信链路，使用第二终端执行待执行通信任务。

7、在一种实施方式中，待执行通信任务包括多项通信任务；自在待执行通信任务中确定目标通信任务，包括：获取多项通信任务中各项通信任务的标签点数，标签点数为各项通信任务需要采集的数据项的标准值；将多项通信任务按照标签点数由小到大排序，得到第一任务列表；将第一任务列表中的第一项任务确定为第一目标通信任务。

8、在一种实施方式中，在待执行通信任务中确定目标通信任务，将目标通信任务切换至第二通信链路，包括：第一终端向第二终端发送第一链路切换请求，第一链路切换请求包括自待执行通信任务确定的目标通信任务；第二终端执行目标通信任务，计算并发送第二终端的第二负载至第一终端；响应于确定第二终端的第二负载小于第二负载门限，第一终端停止执行目标通信任务，并计算第一终端的第二负载；响应于确定第一终端的第二负载大于或者等于第一负载门限，第一终端向第二终端发送第二链路切换请求，第二链路切换请求包括自待执行通信任务再次确定的目标通信任务；重复执行上述第二终端执行目标通信任务、计算并发送第二终端的负载至第一终端、第一终端在确定第二终端的负载小于第二负载门限时停止执行目标通信任务并计算第一终端的负载的步骤，直至计算得到的第一终端的负载小于第一负载门限；响应于确定第一终端的第二负载小于第一负载门限，将通信链路切换至第一通信链路，使用第一终端执行目标通信任务。

9、在一种实施方式中，将通信链路切换至第一通信链路，包括：第二终端向第一终端发送第二链路切换请求，第二链路切换请求包括第二终端正在执行的目标通信任务；第一终端执行目标通信任务，计算并发送第一终端的第三负载至第二终端；响应于第二终端确定第一终端的第三负载小于第一负载门限，第二终端停止执行目标通信任务；响应于确定第一终端确定第一终端的第三负载大于或者等于第一负载门限，再次将通信链路切换至第二通信链路，使用第二终端执行目标通信任务。

10、在一种实施方式中，第一终端和第二终端的负载包括：终端的中央处理器cpu使用率、终端的内存使用率、终端的带宽使用率以及终端与工业设备间通信链路的通信延时。

11、在一种实施方式中，确定第一终端的负载大于或者等于第一负载门限，包括：确定第一终端的cpu使用率、内存使用率、带宽使用率以及链路通信延时各自的标定门限值；响应于第一终端的cpu使用率、内存使用率、带宽使用率以及链路通信延时中任意一项或者多项大于其各自的标定门限值，确定第一终端的负载大于或者等于第一负载门限；确定第二终端的负载小于第二负载门限，包括：确定第二终端的cpu使用率、内存使用率、带宽使用率以及链路通信延时各自的标定门限值；响应于第一终端的cpu使用率、内存使用率、带宽使用率以及链路通信延时中全部小于其各自的标定门限值，确定第二终端的负载小于第二负载门限。

12、在一种实施方式中，还包括：响应于确定第一终端的第一负载小于第一负载门限，获取第二终端的第一负载；响应于确定第二终端的第一负载大于或者等于第二负载门限，使用第一终端执行第二终端中，正在执行的通信任务中的至少部分通信任务。

13、在一种实施方式中，还包括：响应于确定第一终端的第一负载大于或者等于第一负载门限，且第二终端的第一负载大于或者等于第二负载门限，不执行通信链路切换操作。

14、本技术实施例的第二方面，提供了一种工业设备通信链路切换装置，该工业设备通过第一通信链路与第一终端连接，通过第二通信链路与第二终端连接，第二终端为第一终端的备份终端，该装置包括：

15、获取模块，用于为第一终端和第二终端获取待执行通信任务，并在第一终端加载第一通信链路，其中，通信任务为终端自工业设备采集数据的任务；

16、执行模块，用于使用第一终端请求第二终端的状态，响应于确定第二终端处于正常状态，使用第一终端执行待执行通信任务；

17、确定模块，用于计算第一终端的第一负载，响应于确定第一终端的第一负载大于或者等于第一负载门限，获取第二终端的第一负载；

18、切换模块，用于响应于确定第二终端的第一负载小于第二负载门限，在第二终端加载第二通信链路，使用第二终端执行待执行通信任务。

19、本技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

20、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本技术实施例通过配置第一终端与工业设备间的第一通信链路，以及第二终端与工业设备间的第二通信链路，将当前待执行的通信任务都分配至第一终端和第二终端，由第一终端在确认作为备份终端的第二终端处于正常状态时执行该通信任务，并在执行时计算第一终端自身的负载情况，当负载超出门限要求时查询第二终端的负载情况，若第二终端负载为超出其门限要求则将待执行通信任务切换至第二通信链路，由第二终端执行，从而实现了采集工业设备数据的主、从终端与工业设备间通信链路的实时切换，从而能够更加灵活地为工业设备分配通信链路，进而在不额外增加数据接口、数据采集管理系统等资源的条件下，提高了工业设备数据采集的规模，提升了采集效率。