能耗监管平台的缓存替换算法研究与改进

发布时间：2020-04-14 10:48

【摘要】：华南理工大学能耗监管平台按照《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》进行建设,完成了南北校区总计129栋近100万平方米各类建筑能源计量工程,实现了能耗实时监测、能耗统计等功能。能耗数据量很大,并且运算复杂,为了使平台的访问速度得到优化,本文在能耗监管平台中添加了缓存系统,从而减少数据存取的次数和数据运算的消耗。 缓存替换算法是缓存系统的核心之一,其主要功能是指当缓存已满时,用新数据替换旧数据的过程,这关系到缓存系统的整体性能和系统资源的利用情况。通过对能耗监管平台分析可知,不同的能耗数据其存取代价和生命周期截然不同。现有的缓存替换算法大多将侧重点放在数据的时效性和请求频率上,不能很好在适用在能耗监管平台上。因此,本文提出基于存取代价的缓存替换算法,该算法通过能耗数据严格生命周期的特点,预测缓存每个能耗数据所能节省的访问延迟,从而优化缓存延迟节省率指标。然后本文分析了Memcached开源缓存系统的源代码,将Memcached中默认的LRU缓存替换算法替换成本文提出的基于存取代价的缓存替换算法。 最后本文使用轨迹驱动模拟方法进行性能测试,通过Web服务器上对用户访问请求的跟踪记录文件生成访问序列,使用Apache JMeter根据访问序列模拟真实的用户请求,并记录每个请求的响应时间。测试结果表明,使用本文提出的替换算法的延迟节省率为86.2%,比使用默认的LRU替换算法提升了接近10%,在能耗监管平台中性能表现出色。
【图文】：

第二章 能耗监管平台介绍2.3 能耗监管平台数据特点分析能耗监管平台的数据有两大特点，一是数据量大；二是数据运算复杂。原始能耗数据每条记录保存的信息只有采集时间、采集点、能耗标识、实时功率、能耗总值。在监管平台上就要根据每一条的记录反应出各种能耗信息，比如各幢建筑的实时信息、整个学校的能耗情况、各时段建筑的能耗排行、费用走势图等一系列的信息。每个信息都要通过大量数据运算得出结果。能耗监管平台综合信息如图 2-3 所示：

图 2-4 能耗使用概况图在图 2-4 中可以看到年度累计电耗、累计冷耗以及累计水耗等信息，这些信息可以实时地看到本年度的能耗使用情况。由于这里对实时性的要求不同，不需要每次有数据来时都复杂计算一次，几个小时甚至几天计算一次都不会带来很大的影响。能耗实时监控如图 2-5 所示：
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP333

【引证文献】

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1 刘长俊;基于遗传BP神经网络技术的大型公建能耗分析模型的研究与应用[D];广西大学;2012年

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本文编号：2627215