用电信息数据处理方法、用电信息采集系统及智能电表技术方案

本发明专利技术涉及一种用电信息数据处理方法、用电信息采集系统及智能电表，属于用电信息采集系统数据分布式运算技术领域。本发明专利技术通过对运算任务进行拆解，把简单四则运算任务筛选出来，由原来的集中运算改为发散到智能电表下的分布式运算，释放了用电信息采集系统部分的运算资源用于以多智能电表数据为基础的复杂运算，减少了进行基础运算时大量的数据库读写、磁盘读写，降低了用电信息采集系统的运算压力；同时利用智能电表完成下发的分布式数据处理任务，能够更加有效的利用智能电表的空闲CPU时间、网络IO等，提升了用电信息采集系统的数据运算能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用电信息数据处理方法、用电信息采集系统及智能电表，属于用电信息采集系统数据分布式运算

技术介绍
为满足大型电力公司集约化管理的需求，减少用电信息采集系统的运营成本，各省电力公司的用电信息采集系统一般都采取集中部署的模式，把全省的智能电表都集中接入到省电力公司总部进行统一处理，而不是分散到各个地市级电力公司。按现在各省公司的用户规模，用电信息采集系统需要连接的智能电表数量，一般都在数百万甚至上千万只。考虑到智能电表每15分钟上送一次数据，每天将产生几十亿行记录，1年大约会产生200TB的数据。另外，为了对设备状态和电网运行情况进行分析和追溯，一般电表的历史数据需要保存5-7年。对于这种高密度、长时间跨度的基础数据进行运算和分析需要耗费大量的时间和运算资源，如何合理利用有限的运算资源、开发用电信息采集系统空闲运算资源是非常困难的事情。在现有的用电信息采集系统中，数据处理主要依靠性能强大的分布式集群完成；分布式集群所处理的数据都是由用电采集信息系统完成解析、入库后存储在数据存储中的数据，在数据处理过程中，需要完成大量的硬盘读写、数据库读写过程，极大的降低了用电采集信息系统处理数据的效率。最为重要的是，智能电表所存储的测量点种类和数量非常有限，而用电信息采集系统所用用到的大量数据都需要依靠采集回来的基础数据进行运算得到；而运算中相当部分的运算仅限于单个电表数据的简单四则运算，这些简单运算消耗了大量的集群运算资源。有限的运算资源需要经过不断的软硬件升级才能满足用电信息采集系统采集数据量的不断增长，由此带来的用电信息采集系统的成本投入，维护费用等也水涨船高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用电信息数据处理方法，以解决目前用电信息数据处理速度慢、运算压力大以及软硬件资源耗费大的问题。同时还提供了一种用电信息采集系统及智能电表。本专利技术为解决上述技术问题而提供了一种用电信息数据处理方法，该数据处理方法包括：用电信息采集系统对用电信息数据的运算任务进行拆解和筛选，以筛选出仅需要单个智能电表冻结数据进行四则运算的任务；用电信息采集系统将筛选出的上述任务依据规约组成任务报文下发给每一块智能电表，以指示智能电表利用自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；用电信息采集系统收集各智能电表的上报的运算结果报文，解析并入库。进一步地，用电信息采集系统是采用广播方式将任务报文下发给每一块智能电表。进一步地，所述用电信息采集系统是在网络空闲时段收集智能电表上报的运算结果报文。本专利技术还提供了一种用电信息数据处理方法，该数据处理方法包括：智能电表在接收到用电信息采集系统下发的任务报文后，对任务报文进行解析，并利用智能电表自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；智能电表将获得运算结果按照规约组成运算结果报文上报至用电信息采集系统。进一步地，所述智能电表在空闲时段完成任务数据的分布式运算。本专利技术还提供了一种用电信息采集系统，该采集系统包括筛选模块、下发模块和收集模块，所述筛选模块用于对用电信息数据的运算任务进行拆解和筛选，以筛选出仅需要单个智能电表冻结数据进行四则运算的任务；所述下发模块用于将筛选出的上述任务依据规约组成任务报文下发给每一块智能电表，以指示智能电表利用自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；所述收集模块用于收集各智能电表的上报的运算结果报文，解析并入库。进一步地，所述下发模块是采用广播方式将任务报文下发给每一块智能电表。进一步地，所述的收集模块是在网络空闲时段收集智能电表上报的运算结果报文。本专利技术还提供了一种智能电表，该智能电表包括运算模块和上报模块，所述的运算模块用于在接收到用电信息采集系统下发的任务报文后，对任务报文进行解析，并利用智能电表自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；所述的上报模块用于将获得运算结果按照规约组成运算结果报文上报至用电信息采集系统。进一步地，所述的运算模块是在空闲时段完成任务数据的分布式运算。本专利技术的有益效果是:本专利技术通过对运算任务进行拆解，把简单四则运算任务筛选出来，由原来的集中运算改为发散到智能电表下的分布式运算，释放了用电信息采集系统部分的运算资源用于以多智能电表数据为基础的复杂运算，减少了进行基础运算时大量的数据库读写、磁盘读写，降低了用电信息采集系统的运算压力；同时利用智能电表完成下发的分布式数据处理任务，能够更加有效的利用智能电表的空闲CPU时间、网络IO等，提升了用电信息采集系统的数据运算能力。附图说明图1是用电信息采集系统的结构示意图；图2是本专利技术用电信息数据处理方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明。智能电表其功能主要侧重于状态监视、数据采集等，其CPU、网络IO等长时间处于空闲；数以万计的智能电表的空闲运算资源集合起来能够完成相当庞大的数据运算。本专利技术在不影响智能电表正常运行任务的前提下，对用电信息采集系统的运算任务进行筛选，将仅需要单个智能电表冻结数据的四则运算任务下发给智能电表，并通过网络闲时带宽把运算结果主动上报至用电信息采集系统，实现了对智能电表的空闲运算资源、网络带宽资源的合理利用。所涉及的用电信息采集系统数据处理原理如图1所示，各分布式智能电表通过路由器与用电信息采集系统通信连接，将所采集到的用电信息发送给用电信息采集系统，用电信息采集系统将收到的数据存储到分布式数据库中，通过分布式数据处理集群实现用电信息的处理。其中所涉及的智能电表能够接收某种规约格式的任务报文、解析报文并完成相应的数据运算任务；并且智能电表的CPU占用拥有优先级控制的功能。本专利技术用电信息数据处理方法的实施例一1.分布式运算任务的筛选。用电信息采集系统的数据处理所涉及的运算有的需要联合数个智能电表数据才能完成，或是需要进行复杂的相关性、聚合等运算分析等；而有些过程性的基础运算任务仅仅需要单个智能电表的冻结数据经过简单的四则运算即可完成，这类简单的数据运算任务就是本专利技术所要筛选的主要对象。下面以按照阶梯电价计算电费的数据处理过程为例进行说明。按照阶梯电价计算电费是用电信息采集系统中重要的业务数据，需要对所采集基础数据中计费周期首尾两天的日冻结电量进行减法并分段乘以阶梯电价后求和得到。当系统需要使用阶梯电费数据时，首先由用电采集系统发起运算任务，其中计费周期内的用电量运算任务需要获取该计费周期首尾两天的日冻结电量并做减法运算获得，属于本专利技术要筛选的简单运算任务，即对于按照阶梯电价计算电费的数据处理而言，其筛选出的运算任务是用电量的运算。2.分布式运算任务的下发。用电信息采集系统将筛选出的上述任务依据规约组成任务报文下发给每一块智能电表，以指示智能电表利用自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算，这里任务报文的下发可采用广播的形式。本实施例中用电信息采集系统将筛选出来的用电量运算任务依据规约组成任务报文，以广播方式下发给各智能电表。3.运算结果的收集。用电信息采集系统收集所有主动上报的运算结果报文，解析并入库，完成用电量的运算。本实施例在用电量运算任务广播下发分布式运算期间，用电信息采集系统以一定的时间间隔去查询用电量数据是否完成，待查询到已入库的用电量数据，可以根据已入库的用电量数据进行阶梯电费的运算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用电信息数据处理方法，其特征在于，该数据处理方法包括：用电信息采集系统对用电信息数据的运算任务进行拆解和筛选，以筛选出仅需要单个智能电表冻结数据进行四则运算的任务；用电信息采集系统将筛选出的上述任务依据规约组成任务报文下发给每一块智能电表，以指示智能电表利用自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；用电信息采集系统收集各智能电表的上报的运算结果报文，解析并入库。

【技术特征摘要】
1.一种用电信息数据处理方法，其特征在于，该数据处理方法包括：用电信息采集系统对用电信息数据的运算任务进行拆解和筛选，以筛选出仅需要单个智能电表冻结数据进行四则运算的任务；用电信息采集系统将筛选出的上述任务依据规约组成任务报文下发给每一块智能电表，以指示智能电表利用自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；用电信息采集系统收集各智能电表的上报的运算结果报文，解析并入库。2.根据权利要求1所述的用电信息数据处理方法，其特征在于，用电信息采集系统是采用广播方式将任务报文下发给每一块智能电表。3.根据权利要求1所述的用电信息数据处理方法，其特征在于，所述用电信息采集系统是在网络空闲时段收集智能电表上报的运算结果报文。4.一种用电信息数据处理方法，其特征在于，该数据处理方法包括：智能电表在接收到用电信息采集系统下发的任务报文后，对任务报文进行解析，并利用智能电表自身所冻结、存储的基础数据完成任务数据的运算；智能电表将获得运算结果按照规约组成运算结果报文上报至用电信息采集系统。5.根据权利要求4所述的用电信息数据处理方法，其特征在于，所述智能电表在空闲时段完成任务数据的分布式运算。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺彪，徐大青，张展国，李瑞生，周逢权，徐长林，马红伟，董建岭，魏圣杰，冯旭，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，国家电网公司，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41