一种用于海洋观测装置的功耗管理方法和设备终端与流程

本发明涉及海洋观测，尤其涉及一种用于海洋观测装置的功耗管理方法和设备终端。

背景技术：

1、由于海洋中的潮汐、洋流、生物活动等受地球绕太阳旋转的周期影响，因此若勘察较为完整的海洋活动信息通常观测周期需达1年以上。而海洋观测装置（包括浮标和潜标）通常为抛弃形式投放，因而需要利用电池供电，若海洋观测装置因中途电池缺电而使无法继续执行观测工作，会导致丢失后续观察数据，将令之前采集的观测数据的参考价值大打折扣，采集数据甚至直接作废。因此如何确保电池能够供应海洋观测装置工作超过1年以上是海洋观测装置开发过程中最重要的设计目的之一，目前由于缺乏一种适用于海洋观测装置的功耗管理方法，导致开发者通过增大电池容量来确保海洋观测装置的续航，但增加电池容量不仅会增加成本。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于海洋观测装置的功耗管理方法和设备终端。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于海洋观测装置的功耗管理方法，用于海洋观测装置包括的设备终端，所述海洋观测装置还包括电池模块、通信模块、对所述电池模块的输出电压进转换并给所述通信模块供电的通信供电模块、多个传感器模块和对所述电池模块的输出电压进转换并给所述多个传感器模块供电的传感器供电模块，所述用于海洋观测装置的功耗管理方法包括：

3、根据观测任务进入休眠模式、数据采集模式或者通信模式；所述观测任务包括制定休眠模式和通信模式的持续时间，以及制定各所述传感器模块模式的工作任务的相关数据；

4、在所述休眠模式下，控制所述通信供电模块和传感器供电模块关闭，并进入低功耗状态；

5、在所述数据采集模式下，退出所述低功耗状态，控制所述通信供电模块关闭，控制所述传感器供电模块开启，监测所述传感器供电模块的实时功率，并根据所述实时功率调整各所述传感器模块的采样工作流程，使所述实时功率保持在设定功率范围内；在所述通信模式下，退出所述低功耗状态，控制所述传感器供电模块关闭，控制所述通信供电模块开启，并控制所述通信模块工作。

6、优选地，所述的用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：在所述休眠模式下，还将在所述休眠模式下暂停使用的io端口置为低电平。

7、优选地，所述用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：

8、在所述休眠模式下，还控制所述海洋观测装置包括的非易失性存储器进入低功耗状态；

9、在所述数据采集模式下，在所述多个传感器模块执行采样工作过程中，当所述设备终端的剩余缓存小于预设缓存大小时，控制所述非易失性存储器进入读写状态，将所述设备终端的缓存中的采样数据写到所述非易失性存储器中，在所述采样数据写入完成后，删除缓存中采样数据并控制所述非易失性存储器进入低功耗状态；

10、在所述通信模式下，控制所述非易失性存储器进入读写状态。

11、优选地，所述控制所述通信模块工作的步骤，包括：

12、控制所述通信模块发出采样数据，在发出采样数据的过程中还判断在第一设定时间内是否获取到来自卫星的握手信号，若是则继续发出采样数据，并将所述海洋观测装置的通信状态位设置为有效，否则停止发出采样数据，并将所述通信状态位设置为无效；

13、所述用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：

14、判断所述通信状态位是否为无效，若是则禁止所述海洋观测装置进入所述数据采集模式，并周期性地进入所述休眠模式和所述通信模式。

15、优选地，所述周期性地进入所述休眠模式和所述通信模式的步骤，包括：

16、在每次控制所述海洋观测装置进入所述休眠模式的持续时间大于第二设定时间后，控制所述海洋观测装置进入所述通信模式；

17、所述第一设定时间为10分钟，所述第二设定时间为4小时。

18、优选地，所述模块功耗列表还包括所述通信模块在运行时的功率，以及所述设备终端在分别进入低功耗状态和正常运行状态后的功率；

19、所述用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：

20、周期性地执行观测任务步骤，其包括：

21、将进入休眠模式开始，依次进入所述数据采集模式和所述通信模式后，直至退出所述通信模式的时间段记为当前采集周期；

22、记录在当前采集周期内的休眠模式和通信模式的持续时间，得到休眠持续时间和通信持续时间；

23、记录在所述当前采集周期内的数据采集模式下各个传感器模块的运行时长，得到运行时间数据；

24、根据预存的模块功耗列表、休眠持续时间、通信持续时间和运行时间数据计算出所述当前采集周期的模块总功耗；其中，所述模块功耗列表包括每个所述传感器模块在运行时的功率，所述通信模块在运行时的功率，以及所述设备终端在分别进入低功耗状态和正常运行状态后的功率；

25、获取在当前采集周期内的数据采集模式退出时刻所述电池模块的输出电压，得到剩余电压；

26、根据所述剩余电压确定所述电池模块的剩余电量；

27、根据所述海洋观测装置的目标在役时间和实际在役时间计算出所述海洋观测装置的最小剩余在役时间；

28、根据所述模块总功耗、所述最小剩余在役时间计算出最小理论需求电量；

29、计算出所述最小理论需求电量减去所述剩余电量的差值，得到电量差值；

30、判断所述电量差值是否大于第一设定电量，若是则调整所述观测任务。

31、优选地，所述观测任务步骤还包括：

32、还判断所述电量差值是否大于第二设定电量，若是则生成缺电报警信号，并将所述海洋观测装置的缺电状态位设置为有效，否则将所述缺电状态设置为无效；其中所述第二设定电量大于所述第一设定电量；

33、所述用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：

34、在所述通信模式下，还判断所述缺电状态位是否为有效，若是则通过所述通信模块发出所述缺电报警信号，并在发出所述缺电报警信号后将所述缺电状态位设置为无效；还判断是否获取到观测任务调整信号，若是则根据所述观测任务调整信号调整所述观测任务。

35、优选地，当所述海洋观测装置为潜标类海洋观测装置时，所述用于海洋观测装置的功耗管理方法还包括：

36、确定所述潜标类海洋观测装置是否正处于下潜过程或上浮过程，若是则进入所述休眠模式；

37、确定所述潜标类海洋观测装置是否已上浮到海平面，若是则进入所述通信模式。

38、优选地，所述根据预存的模块功耗列表、所述观测任务和实时功率调整各所述传感器模块的采样工作流程，使所述实时功率保持在设定功率范围内的步骤，包括：

39、当所述实时功率小于所述设定功率范围的下限值时，控制下一个即将备开启的传感器模块开启；

40、当所述实时功率大于所述设定功率范围的上限值时，控制下一个即将关闭的传感器模块关闭；所述设定功率范围为0.9p至p，其中，p表示所述传感器供电模块的额定功率。

41、本发明还构造了一种设备终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以上所述的用于海洋观测装置的功耗管理方法的步骤。

42、实施本发明具有以下有益效果：提供一种用于海洋观测装置的功耗管理方法，能够避免供电模块存在空载消耗，还通过调整各传感器模块的采样工作流程，使传感器供电模块开启后保持工作在功率转换高效区，并避免通信模块和各传感器模块在不必要的时间内运行，显著地降低了电池模块的能耗，对降低海洋观测装置的成本起到积极作用。