[发明专利]一种空气检测站电源供给装置

权利要求书

1.一种空气检测站电源供给装置，其特征在于，包含供电控制装置、任务拓扑装置、一个主检测器、多个副检测器、直流换电池组、直流蓄电池组、DC/AC逆变器、DC 变换器、整流器、发电机、风力机；

风力机及发电机借着空气流动来带动叶片的转动把风能转换为机械能后再转化为电能；所述叶片转子动力来源于空气动力的作用，所述空气动力对所述叶片产生转动扭矩；

所述风力机通过风转动转换成风能传输给所述发电机，所述发电机将风能转换产生三相交流电，并且通过所述整流器变成直流电，送入所述 DC 变换器，所述 DC 变换器调节其的占空比来跟踪最大功率的所述直流电，将所述直流电充进所述直流换电池组、所述直流蓄电池组、所述 DC/AC 逆变器；

所述直流蓄电池承担了能量的储存工作，将储存的能量作为备用电源提供给接收直流电的电动空气检测站，在整个系统中起着平衡电能输出和荷载电能需求的重要作用；

所述直流换电池组作为接收直流电的电动空气检测站的备用电池组，可直接安放在接收直流电的电动空气检测站上作为电能功能电池；

所述DC/AC逆变器将所述直流电转换成交流电，以供接收交流电的电动空气检测站作为电源；所述DC/AC逆变器通过半导体功率开关器件的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能；

所述风力机与所述发电机连接，所述发电机与所述整流器连接，所述整流器与所述DC变换器连接，所述DC变换器与所述直流换电池组、所述直流蓄电池组、所述DC/AC逆变器连接；

所述主检测器进行空气数据检测，所述副检测器处于待命状态，所述供电控制装置定期地将所述主检测器上的最新的状态备份到所述副检测器上得到备份数据；

当所述主检测器进行空气数据检测时，所述副检测器从所述备份数据中进行状态恢复，并支持数据负载较高、吞吐量较大的场景，但所述主检测器检测时间较长，消耗电量较大，所述供电控制装置在为所述主检测器传输数据的同时，也为所述副检测器传输一份数据副本；以所述主检测器为主进行空气数据检测，当所述主检测器出现检测器漏测时，所述副检测器完全接管所述主检测器的工作，所述主检测器和所述副检测器需要分配同样的供电资源；从而使检测漏测恢复时间最短；在负载过大时，采用主动等待策略，可以在较短的时间内实现系统供电稳定工作，在无需所述副检测器检测期间，所述副检测器保持空闲状态，供电分配的执行效率很高；但由于其需要较长的时间进行状态的重构，当所述主检测器检测时间较长，当计算供电任务时需要时间窗大于三毫秒钟的任务计算，就需要重新释放当计算供电任务时需要时间窗大于三毫秒钟的任务计算的时段内的所有所述副检测器的资源；

通过对所述主检测器和所述副检测器的检测恢复，快速地实现从待测状态到一种正确检测状态的恢复，满足系统的高效运行需求；

在所述任务拓扑装置中供电任务数据在任务拓扑中采用路由策略，促进系统中负载均衡策略的高效实现、数据的合理流动及快速处理；所述任务拓扑装置中其核心部分使用了供电路由的任务拓扑，所述任务拓扑是一种逻辑单元，一个实时应用的电源分配任务将被打包为所述任务拓扑后发布，所述任务拓扑一旦提交后将会自动运行，一个所述任务拓扑是一系列有向无环图，通过电源传送和供电分析实现所述供电控制装置和所述任务拓扑装置之间的关联；在这种所述关联中，所述供电控制装置负责从外部数据源不间断地读取数据，并以多元数组的形式发送给所述任务拓扑装置产生相应的所述任务拓扑；所述任务拓扑装置负责对接收到的电源传送和供电分析进行计算，实现过滤、聚合、查询具体功能，可以级联，也可以向外发送电源传送和供电分析；所述电源传送和供电分析是对数据进行的抽象，是时间上无穷的多元数组序列，所述电源传送和供电分析是通过流分组所提供的策略实现在所述任务拓扑中流动；

为满足确保消息能且仅能被计算1次的需求，所述任务拓扑装置还提供了事务任务拓扑，为一个或多个所述电源传送和供电分析的作业进行编号，分配一个唯一的ID， 保障每个所述编号的所述电源传送和供电分析在所述任务拓扑中被完全执行；所述完全执行是指ID绑定的源所述电源传送和供电分析以及由所述任务拓扑装置分析后续生成的新所述电源传送和供电分析；

其中经过所述供电控制装置应该到达的所述任务拓扑，要被完全执行，当两个所述电源传送和供电分析被分配一个ID=1，只有当且仅当两个所述电源传送和供电分析分别经过所述供电控制装置，最终都到达所述供电控制装置并均被完全处理后，才表明所述电源传送和供电分析被完全执行；

所述供电控制装置通过系统级组件实现对所述电源传送和供电分析的全局供电计算路径的跟踪，并保证任务拓扑被完全执行；

一个所述主检测器、所述供电控制装置、多个所述副检测器及其对应的运行环境构成主从系统架构，其中，所述主检测器和所述供电控制装置运行时，所述运行环境是动态的，所述供电控制装置负责全局的资源分配、任务调度、状态监控和检测器检测；

所述任务拓扑装置一方面接收所述供电控制装置提交来的任务，验证后分配任务到所述主检测器上，同时把所述任务的信息写入所述供电控制装置的目录中；另一方面，通过所述供电控制装置实时监控所述主检测器的任务执行情况，当出现所述主检测器漏检时，并立即启动空闲的所述副检测器；重启失败的所述主检测器和所述供电控制装置；所述供电控制装置负责监听并接受所述主检测器的任务，其中，所述供电控制装置负责具体任务的执行；一个完整的所述任务拓扑由所述供电控制装置来协调执行，每个所述供电控制装置都执行且仅执行所述任务拓扑中的一个子集；在级联每个所述供电控制装置内部，都会有对应一个线程；所述供电控制装置负责具体数据的计算，产生供电控制装置实例。