数据甄别与预处理物理卡及运行方法、电能数据处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数据甄别与预处理物理卡及运行方法、电能数据处理系统，所述数据甄别与预处理物理卡，包括：PCIE传输模块，数字信号处理器，可编程逻辑处理器，内存模块，高速缓冲存储器，通信接口模块；本发明专利技术的技术方案，在高并发、高实时环境下，可编程逻辑处理器可以完成高效逻辑分析计算，数字信号处理器可以完成高实时性数据通信与运行过程的控制、管理，可以满足监控系统、程控系统、管理系统等后级系统对海量数据的高实时性、高并发性、高传输效率的要求。同时，通过数字信号处理器控制功能，业务计算逻辑无需固化在芯片内，可以通过配套软件完成业务计算逻辑更新等操作，提高了扩展的灵活性、可维护性，降低升级成本。

【技术实现步骤摘要】
数据甄别与预处理物理卡及运行方法、电能数据处理系统
本专利技术涉及数据检验
，特别是涉及一种数据甄别与预处理物理卡及运行方法、电能数据处理系统。
技术介绍
对于用电企业,测量仪表的工作环境恶劣，噪声、高温、压力波、电磁波、机械振动等干扰频繁，实时能耗数据的可靠性和稳定性随之下降，测点容易发生突发故障。所以监测系统中越来越多采用测量数据校正技术，对实时能耗数据的显著误差进行剔除和重构。 在专利申请号为201310747977.5的中国专利申请中，公开了一种数据甄别与预处理物理卡，旨在解决现有的测量数据校正技术系统数据传输效率差、对并发、大数据量的支持不够，未充分挖掘计算机硬件的潜能，对现有的系统进行改造缺乏扩展的灵活性，且成本较高的技术问题。 但该专利申请所公开的技术方案，存在以下如下缺陷: (I)在高并发、高实时(传输速率为MB/毫秒)环境下，逻辑处理芯片需要完成高效逻辑分析计算，同时还需要完成高实时性数据通信等控制功能，由于这两种数据类型完全不一样，无法通过提高可编程核心处理芯片处理来解决，从而形成明显的性能瓶颈，无法满足监控系统、程控系统、管理系统等后级系统对海量数据的高实时性、高并发性、高传输效率的要求。 (2)该技术方案中硬件体系为单片机体系，业务计算逻辑均烧录并固化在芯片内，如果出现业务计算逻辑无法在功能上满足要求的情况，需更新其业务计算逻辑，而更新与维护操作按常理应将返厂，并通过硬件专业人士通过复杂专业软件系统进行处理才能完成。可扩展性、可维护性差，导致系统升级的成本较高。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种数据甄别与预处理物理卡及运行方法、电能数据处理系统，以更好地满足对海量数据的高实时性、高并发性、高传输效率的要求，并提高可扩展性、可维护性差。 一种数据甄别与预处理物理卡，包括:PCIE传输模块，数字信号处理器，可编程逻辑处理器，内存模块，高速缓冲存储器，通信接口模块； 所述内存模块内置有算法寄存器、处理结果寄存器和历史数据内存区；所述高速缓冲存储器对内存模块的数据写入和读取进行缓存； 所述PCIE传输模块通过标准PCIE接口与宿主机器连接，利用配套的驱动程序从宿主机器中读取电能数据； [0011 ] 所述数字信号处理器，用于控制PCIE传输模块从宿主机器采集电能数据，并将其写入历史数据内存区，调度内存模块的数据写入和读取过程，调度通信接口模块将处理结果寄存器中的数据进行转发； 所述可编程逻辑处理器，根据配置信息从算法寄存器中获取数据甄别与预处理算法的逻辑号，根据逻辑号运行对应的逻辑计算指令，读取历史数据内存区中的历史电能数据，将历史电能数据与当前电能数据进行对比分析，产生平滑序列，将平滑序列与实际序列进行比较，判断出当前电能数据中发生异常和突变的电能数据得到逻辑计算结果，将所述逻辑计算结果及所述历史电能数据写入处理结果寄存器； 所述通信接口模块，用于将处理结果寄存器中的数据转发至后级系统。 上述数据甄别与预处理物理卡，在高并发、高实时环境下，可编程逻辑处理器可以完成高效逻辑分析计算，数字信号处理器可以完成高实时性数据通信与运行过程的控制、管理，可以满足监控系统、程控系统、管理系统等后级系统对海量数据的高实时性、高并发性、高传输效率的要求。同时，通过数字信号处理器控制功能，业务计算逻辑无需固化在芯片内，可以通过配套软件完成业务计算逻辑更新等操作，提高了扩展的灵活性、可维护性，降低升级成本。 一种数据甄别与预处理物理卡的运行方法，包括如下步骤: 步骤SI I，所述PCIE传输模块从宿主机器中读取电能数据，写入内存模块，并触发硬件1中断信号； 步骤S21，所述数字信号处理器响应1中断信号，将各个寄存器数据写入内存模块的指定内存地址； 步骤S22，所述数字信号处理器根据指令缓存器列表中的运行指令，分配内存模块的内存地址。并触发硬件中断信号； 步骤S23，所述数字信号处理器开始执行下一轮1中断信号的响应； 步骤S31，所述可编程逻辑处理器响应硬件中断信号，根据配置信息从算法寄存器中获取数据甄别与预处理算法的逻辑号； 步骤S32，所述可编程逻辑处理器根据逻辑号运行数据甄别与预处理算法对应的逻辑计算指令； 步骤S33，所述可编程逻辑处理器根据逻辑计算指令并行读取历史数据内存区中的历史电能数据； 步骤S34，所述可编程逻辑处理器根据逻辑计算指令联合历史电能数据与当前电能数据进行对比分析，产生平滑序列，将平滑序列与实际序列进行比较，判断出发生异常和突变的电能数据； 步骤S35，所述可编程逻辑处理器将逻辑计算结果以及原始的历史电能数据写入结果寄存器，并触发硬件1中断信号； 步骤S36，所述可编程逻辑处理器开始执行下一轮硬件中断信号的响应； 步骤S24，所述数字信号处理器响应硬件1中断信号，调度通信接口模块将处理结果寄存器中的数据进行转发； 步骤S25，所述数字信号处理器开始执行下一轮硬件1中断信号的响应； 步骤S41，所述通信接口模块将处理结果寄存器中的逻辑计算结果以及原始的历史电能数据进行外围转发。 上述数据甄别与预处理物理卡的运行方法，在对电能数据进行甄别与预处理中，数字信号处理器与可编程逻辑处理器相互配合、分别完成了高效逻辑分析计算以及高实时性数据通信等控制功能，从而可以满足监控系统、程控系统、管理系统等后级系统对海量数据的高实时性、高并发性、高传输效率的要求。 一种电能数据处理系统，包括如上述数据甄别与预处理物理卡；其中，所述数据甄别与预处理物理卡连接在电能数据采集设备上，或连接后级系统服务器上。 上述电能数据处理系统，通过上述数据甄别与预处理物理卡，可以在保障现有网络结构下、在保障数据传输实时性、正确性、高效性的前提下具备数据采集与甄别功能。 【附图说明】 图1为一个实施例的数据甄别与预处理物理卡的结构示意图； 图2为另一个实施例的数据甄别与预处理物理卡的结构示意图； 图3、4为本专利技术的电能数据处理系统的实施例的结构示意图。 【具体实施方式】 本专利技术提出的数据甄别与预处理物理卡，针对于当前用电企业中，测量仪表的工作环境恶劣，噪声、高温、压力波、电磁波、机械振动等干扰频繁，实时能耗数据的可靠性和稳定性随之下降，测点容易发生突发故障，最终导致业务计算错误、决策分析错误等结果的问题。采用测量数据校正技术，甄别出发生异常和突变的电能数据，从而可以实现对实时能耗数据的显著误差进行剔除和重构。 参考图1所示，图1为一个实施例的数据甄别与预处理物理卡的结构示意图，包括:PCIE传输模块，数字信号处理器，可编程逻辑处理器，内存模块，高速缓冲存储器，通信接口模块。 所述内存模块内置有算法寄存器、处理结果寄存器和历史数据内存区；所述高速缓冲存储器对内存模块的数据写入和读取进行缓存；内存模块可以根据实际需要选用相应内存条来实现，例如，型号MT47H64M16HR-3 IT:H，容量1024MB。 所述PCIE传输模块通过标准PCIE接口与宿主机器连接，利用配套的驱动程序从宿主机器中读取电能数据；优选的，所述PCIE传输模块还可以从宿主机器获取电源。 所述数字信号处理器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，包括：PCIE传输模块，数字信号处理器，可编程逻辑处理器，内存模块，高速缓冲存储器，通信接口模块；所述内存模块内置有算法寄存器、处理结果寄存器和历史数据内存区；所述高速缓冲存储器对内存模块的数据写入和读取进行缓存；所述PCIE传输模块通过标准PCIE接口与宿主机器连接，利用配套的驱动程序从宿主机器中读取电能数据；所述数字信号处理器，用于控制PCIE传输模块从宿主机器采集电能数据，并将其写入历史数据内存区，调度内存模块的数据写入和读取过程，调度通信接口模块将处理结果寄存器中的数据进行转发；所述可编程逻辑处理器，根据配置信息从算法寄存器中获取数据甄别与预处理算法的逻辑号，根据逻辑号运行对应的逻辑计算指令，读取历史数据内存区中的历史电能数据，将历史电能数据与当前电能数据进行对比分析，产生平滑序列，将平滑序列与实际序列进行比较，判断出当前电能数据中发生异常和突变的电能数据得到逻辑计算结果，将所述逻辑计算结果及所述历史电能数据写入处理结果寄存器；所述通信接口模块，用于将处理结果寄存器中的数据转发至后级系统。

【技术特征摘要】
1.一种数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，包括=PCIE传输模块，数字信号处理器，可编程逻辑处理器，内存模块，高速缓冲存储器，通信接口模块； 所述内存模块内置有算法寄存器、处理结果寄存器和历史数据内存区；所述高速缓冲存储器对内存模块的数据写入和读取进行缓存； 所述PCIE传输模块通过标准PCIE接口与宿主机器连接，利用配套的驱动程序从宿主机器中读取电能数据； 所述数字信号处理器，用于控制PCIE传输模块从宿主机器采集电能数据，并将其写入历史数据内存区，调度内存模块的数据写入和读取过程，调度通信接口模块将处理结果寄存器中的数据进行转发； 所述可编程逻辑处理器，根据配置信息从算法寄存器中获取数据甄别与预处理算法的逻辑号，根据逻辑号运行对应的逻辑计算指令，读取历史数据内存区中的历史电能数据，将历史电能数据与当前电能数据进行对比分析，产生平滑序列，将平滑序列与实际序列进行比较，判断出当前电能数据中发生异常和突变的电能数据得到逻辑计算结果，将所述逻辑计算结果及所述历史电能数据写入处理结果寄存器； 所述通信接口模块，用于将处理结果寄存器中的数据转发至后级系统。2.根据权利要求1所述的数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，所述数字信号处理器利用预设的配置软件将输入的可编程逻辑处理器处理的业务逻辑、配置信息上传至内存模块中。3.根据权利要求1所述的数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，所述PCIE传输模块配套的驱动程序兼容windows操作系统和Linux操作系统。4.根据权利要求1所述的数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，所述数据甄别与预处理物理卡运行的操作系统支持C语言版本、Java语言版本和.Net语言版本的API接口。5.根据权利要求1所述的数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，所述数字信号处理器还用于对PCIE传输模块采集数据功能、状态和通信接口模块转发数据功能、状态进行监视。6.根据权利要求1所述的数据甄别与预处理物理卡，其特征在于，所述通信接口模块通过光纤通信方式与后级系统进行数据通信。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，刘建喜，罗建，何德卫，陈文浩，周智荣，黄宇魁，刘元议，邹光球，向春波，李理，易平，陈建平，高海清，周鹏，向斌，谢鹏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，广东卓维网络有限公司，湖南大唐先一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44