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智慧煤矿中边缘计算任务分配研究

朱晓娟 张浩

朱晓娟,张浩.智慧煤矿中边缘计算任务分配研究[J].工矿自动化,2021,47(6):32-39..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021050011
引用本文: 朱晓娟,张浩.智慧煤矿中边缘计算任务分配研究[J].工矿自动化,2021,47(6):32-39..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021050011
ZHU Xiaojuan, ZHANG Hao. Research on task allocation of edge computing in intelligent coal mine[J]. Industry and Mine Automation, 2021, 47(6): 32-39. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021050011
Citation: ZHU Xiaojuan, ZHANG Hao. Research on task allocation of edge computing in intelligent coal mine[J]. Industry and Mine Automation, 2021, 47(6): 32-39. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021050011

智慧煤矿中边缘计算任务分配研究

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021050011
基金项目: 

安徽高校自然科学研究项目(KJ2020A0300)

安徽理工大学人才引进基金项目(13190310)。

详细信息
  • 中图分类号: TD67

Research on task allocation of edge computing in intelligent coal mine

  • 摘要: 目前智慧煤矿边缘计算中的任务分配大多采用集中式分配算法,划分任务优先级时考虑的因素较单一,且未考虑煤矿网络拓扑的窄长型特征。针对该问题,结合煤矿场景下任务的特点,提出一种基于动态优先级和实时竞价策略的边缘计算任务分配策略。对任务进行分类:一方面,将计算量超过边缘节点计算能力的任务直接上传至云端进行处理;另一方面,将能够在边缘计算层处理的任务按重要程度划分为3个等级:第1等级为环境监控相关任务及工作人员安全操作规程检测相关任务;第2等级为生产过程设备状态监控相关任务;第3等级为其他常规任务。但仅仅按照这3个等级进行任务分配,会导致优先级低的任务被优先级高的任务阻塞。必须考虑任务的紧迫程度,让临近截止时间的任务提高优先级。根据任务的固定优先级、紧迫程度和计算量动态生成优先级并更新任务队列。针对煤矿井下巷道狭长、传输受限等特点,建立任务分配的实时竞价模型,通过边缘节点计算能力、处理时间、能耗和等待时间4个因素确定边缘节点对任务的报价,请求节点将任务传输到2跳范围内处理代价最低且满足任务需求的边缘节点执行,从而完成任务分配。仿真结果表明,所提任务分配策略可将任务分配到算力匹配的边缘节点进行处理,使边缘节点优先处理紧迫且重要的任务,在降低时延和能耗、优化资源分配方面取得了较好的效果。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2021-06-20

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