一种通信数据压缩、解压方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通信数据压缩、解压方法、装置及系统，方法包括：接收配置帧，数据帧；将数据帧分割数据帧集合，判断是否为本轮压缩的第一帧数据；若是，将当前帧的SYNC字段的数值改为预设字段，将当前帧的下一帧作为当前帧；若否，对当前帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame；根据压缩计数字Count_byte判断所压缩的数据帧是否达到压缩上限；判断压缩耗时是否大于或等于预设时限T；将DATA_Frame1，压缩计数字Count_byte以及变量段ΔDATA_Frame的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站。应用本发明专利技术实施例，可以提高信息的发送效率。

【技术实现步骤摘要】
一种通信数据压缩、解压方法、装置及系统
本专利技术涉及一种通信数据压缩及解压方法，更具体涉及一种通信数据压缩、解压方法、装置及系统。
技术介绍
配电网WAMS(WideAreaMeasurementSystem，广域监测系统)是应用于配电网的广域监测系统，采用同步相量测量技术，通过在各配电线路出线首端布置配电线路PDC(PhasorDataConcentrator，相量数据集中器)，在配电线路各段布置配电线路PMU(PhasorMeasurementUnit，同步相量测量单元)，实现对配电线路同步相量及配电网主要数据的实时高速率采集。配电网WAMS系统包括用于数据采集的PMU设备，用于数据压缩及发送的PDC设备或者NIC(NetworkInterfaceController，通信适配器)设备；然后PMU将采集的数据发送给PDC或者NIC，PDC或者NIC，将PMU采集的数据进行压缩后发送给配电网WAMS系统中的WAMS主站。通常情况下，配电网WAMS采用的通信规约为：GBT26865.2-2011电力系统实时动态监测系统第2部分：数据传输协议。配电网WAMS的通信系统具有以下特点：通信网络结构复杂，通信终端节点数量众多；通信距离较短；通信数据量大。为了满足配电网WAMS的建设中对通信系统的要求，多种电力系统通信方式需要配合使用。但是，由于PDC或者NIC是通过光纤与PMU连接，通信频率可以达到每秒100帧，但是，PDC或者NIC向WAMS主站发送数据的无线网络系统的传输速率低于每秒100帧，因此，会导致PDC或者NIC在传输的单位容量的数据中所包含的信息量过少，进而导致信息传送效率较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种通信数据压缩、解压方法、装置及系统，以提高信息传送效率。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种通信数据压缩方法，应用于配电网WAMS系统中向主站发送数据的数据发送设备，所述方法包括：A：接收WAMS系统中的WAMS主站发送的配置帧，接收各个PMU单元发送的数据帧；将所述数据帧分割成至少两个数据帧集合；B：针对每一个数据帧集合，将所述数据帧集合中的第一个数据帧作为当前数据帧，判断当前数据帧是否为本轮压缩的第一帧数据；C：若是，将所述当前数据帧的SYNC字段的数值改为预设字段，并将压缩计数字Count_byte的值设置为0；将所述当前数据帧存储到缓存数组TEMP首端的DATA_Frame1段，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，并返回执行所述B步骤；D：若否，将压缩计数字Count_byte的当前值与预设步长之和作为所述压缩计数字的当前值；根据所述当前数据帧的相量与所述当前数据帧的前一数据帧对应相量的区别，对所述当前数据帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame；E：根据所述压缩计数字Count_byte判断本轮压缩所压缩的数据帧是否达到压缩上限；若本轮压缩所压缩的数据帧达到压缩上限，执行步骤F；若本轮压缩所压缩的数据帧未达到压缩上限，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，返回执行所述步骤B；F：在所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站；在除所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时以外的情况下，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte以及所述变量段ΔDATA_Frame的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站。可选的，所述数据发送设备至少包括：PDC单元和NIC单元中的一种。可选的，所述步骤A，包括：接收各个PMU单元发送的，依据配置帧将自身采集的线路数据生成的数据帧。可选的，所述根据所述当前数据帧的相量与所述当前数据帧的前一数据帧对应相量的区别，对所述当前数据帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame，包括：D1：将当前数据帧中包含的相量数目n除以j，得到a组相量，和余数b个相量，且b小于j；D2：从a组相量中的第一组相量开始，将所述第一组向量作为当前组向量，针对当前组相量中的每一个相量，将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第一幅值变化量；将所述当前数据帧的每一个相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度进行比较，得到第一角度变化量，根据所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量生成第一变量标识；将所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量合成为第一变量；D3：将所述当前组相量对应的第一变量标识存储到标识数组flag中；将所述第一变量存储到变量数组data中；然后将当前组相量的下一组相量作为当前组相量，并返回执行所述D2步骤，直至a组相量都被处理；D4：针对b个相量中的每一个相量，将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第二幅值变化量；将所述相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的角度进行比较，得到第二角度变化量；根据所述第二幅值变化量和所述第二角度变化量生成第二变量标识，将所述第二变量标识存储到标识数组flag中；将所述第二幅值变化量和所述第二角度变化量合成为第二变量；将所述第二变量存储到变量数组data中；D5将所述标识数组flag和所述变量数组data组成变量段ΔDATA_Frame。可选的，所述将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第一幅值变化量；将所述当前数据帧的每一个相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度进行比较，得到第一角度变化量，根据所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量生成第一变量标识，包括：1)、设k为计数，初值为0，判断k是否小于j：2)、若是，将当前数据帧的每一个相量的幅值r1与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的幅值p1的差值H1作为第一幅值变化量；将当前数据帧的每一个相量的角度r2与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度p2的差值H2作为第一角度变化量；并判断H1和H2的绝对值是否均小于8；3)、若H1和H2的绝对值均小于8，为H1和H2各分配0.5个字节的存储空间，更新第一变量标识sign[k]为0x00；判断H1的值是否为负，若H1的值为负，将H1的值更新为H1与8之和，并判断H2的值是否为负；若H1的值为正，判断H2的值是否为负，若H2的值为负，将H2的值更新为H2与8之和；将H1和H2存储到缓存数组one中；4)、若H1和H2的绝对值不是均小于8，判断H1和H2的绝对值是否均小于128；5)、若H1和H2的绝对值均小于128，为H1和H2各分配1个字节的存储空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信数据压缩方法，其特征在于，应用于配电网WAMS系统中向主站发送数据的数据发送设备，所述方法包括：A：接收WAMS系统中的WAMS主站发送的配置帧，接收各个PMU单元发送的数据帧；将所述数据帧分割成至少两个数据帧集合；B：针对每一个数据帧集合，将所述数据帧集合中的第一个数据帧作为当前数据帧，判断当前数据帧是否为本轮压缩的第一帧数据；C：若是，将所述当前数据帧的SYNC字段的数值改为预设字段，并将压缩计数字Count_byte的值设置为0；将所述当前数据帧存储到缓存数组TEMP首端的DATA_Frame1段，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，并返回执行所述B步骤；D：若否，将压缩计数字Count_byte的当前值与预设步长之和作为所述压缩计数字的当前值；根据所述当前数据帧的相量与所述当前数据帧的前一数据帧对应相量的区别，对所述当前数据帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame；E：根据所述压缩计数字Count_byte判断本轮压缩所压缩的数据帧是否达到压缩上限；若本轮压缩所压缩的数据帧达到压缩上限，执行步骤F；若本轮压缩所压缩的数据帧未达到压缩上限，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，返回执行所述步骤B；F：在所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站；在除所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时以外的情况下，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte以及所述变量段ΔDATA_Frame的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站。...

【技术特征摘要】
1.一种通信数据压缩方法，其特征在于，应用于配电网WAMS系统中向主站发送数据的数据发送设备，所述方法包括：A：接收WAMS系统中的WAMS主站发送的配置帧，接收各个PMU单元发送的数据帧；将所述数据帧分割成至少两个数据帧集合；B：针对每一个数据帧集合，将所述数据帧集合中的第一个数据帧作为当前数据帧，判断当前数据帧是否为本轮压缩的第一帧数据；C：若是，将所述当前数据帧的SYNC字段的数值改为预设字段，并将压缩计数字Count_byte的值设置为0；将所述当前数据帧存储到缓存数组TEMP首端的DATA_Frame1段，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，并返回执行所述B步骤；D：若否，将压缩计数字Count_byte的当前值与预设步长之和作为所述压缩计数字的当前值；根据所述当前数据帧的相量与所述当前数据帧的前一数据帧对应相量的区别，对所述当前数据帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame；E：根据所述压缩计数字Count_byte判断本轮压缩所压缩的数据帧是否达到压缩上限；若本轮压缩所压缩的数据帧达到压缩上限，执行步骤F；若本轮压缩所压缩的数据帧未达到压缩上限，判断本轮压缩的压缩耗时是否大于或等于预设时限T；若本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T，执行步骤F，若本轮压缩的压缩耗时小于预设时限T，将所述当前数据帧的下一帧作为当前数据帧，返回执行所述步骤B；F：在所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站；在除所述当前数据帧为本轮压缩的第一帧，且本轮压缩的压缩耗时大于或等于预设时限T时以外的情况下，将所述DATA_Frame1，所述压缩计数字Count_byte以及所述变量段ΔDATA_Frame的组合作为压缩后的数据发送至WAMS系统中用于接收数据发送设备所发送的数据的主站。2.根据权利要求1所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述数据发送设备至少包括：PDC单元和NIC单元中的一种。3.根据权利要求1所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述步骤A，包括：接收各个PMU单元发送的，依据配置帧将自身采集的线路数据生成的数据帧。4.根据权利要求1所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述根据所述当前数据帧的相量与所述当前数据帧的前一数据帧对应相量的区别，对所述当前数据帧进行变量压缩得到变量段ΔDATA_Frame，包括：D1：将当前数据帧中包含的相量数目n除以j，得到a组相量，和余数b个相量，且b小于j；D2：从a组相量中的第一组相量开始，将所述第一组向量作为当前组向量，针对当前组相量中的每一个相量，将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第一幅值变化量；将所述当前数据帧的每一个相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度进行比较，得到第一角度变化量，根据所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量生成第一变量标识；将所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量合成为第一变量；D3：将所述当前组相量对应的第一变量标识存储到标识数组flag中；将所述第一变量存储到变量数组data中；然后将当前组相量的下一组相量作为当前组相量，并返回执行所述D2步骤，直至a组相量都被处理；D4：针对b个相量中的每一个相量，将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第二幅值变化量；将所述相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的角度进行比较，得到第二角度变化量；根据所述第二幅值变化量和所述第二角度变化量生成第二变量标识，将所述第二变量标识存储到标识数组flag中；将所述第二幅值变化量和所述第二角度变化量合成为第二变量；将所述第二变量存储到变量数组data中；D5：将所述标识数组flag和所述变量数组data组成变量段ΔDATA_Frame。5.根据权利要求4所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述将所述相量的幅值与所述当前数据帧的前一数据帧的对应相量的幅值进行比较，得到第一幅值变化量；将所述当前数据帧的每一个相量的角度与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度进行比较，得到第一角度变化量，根据所述第一幅值变化量和所述第一角度变化量生成第一变量标识，包括：1)、设k为计数，初值为0，判断k是否小于j：2)、若是，将当前数据帧的每一个相量的幅值r1与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的幅值p1的差值H1作为第一幅值变化量；将当前数据帧的每一个相量的角度r2与所述当前数据帧的前一数据帧的每一个对应相量的角度p2的差值H2作为第一角度变化量；并判断H1和H2的绝对值是否均小于8；3)、若H1和H2的绝对值均小于8，为H1和H2各分配0.5个字节的存储空间，更新第一变量标识sign[k]为0x00；判断H1的值是否为负，若H1的值为负，将H1的值更新为H1与8之和，并判断H2的值是否为负；若H1的值为正，判断H2的值是否为负，若H2的值为负，将H2的值更新为H2与8之和；将H1和H2存储到缓存数组one中；4)、若H1和H2的绝对值不是均小于8，判断H1和H2的绝对值是否均小于128；5)、若H1和H2的绝对值均小于128，为H1和H2各分配1个字节的存储空间，更新第一变量标识sign[k]为0x01；判断H1的值是否为负，若H1的值为负，将H1的值更新为H1与128之和，并判断H2的值是否为负；若H1的值为正，执行所述判断H2的值是否为负的步骤，若H2的值为负，将H2的值更新为H2与128之和；将H1和H2存储到缓存数组two中；6)、若H1和H2的绝对值不是均小于128，判断H1和H2的绝对值是否均小于2048；7)、若H1和H2的绝对值均小于2048，为H1和H2各分配1.5个字节的存储空间，更新第一变量标识sign[k]为0x02；判断H1的值是否为负，若H1的值为负，将H1的值更新为H1与2048之和，并判断H2的值是否为负；若H1的值为正，执行所述判断H2的值是否为负的步骤；若H2的值为负，将H2的值更新为H2与2048之和；将H1和H2存储到缓存数组three中；8)、若H1和H2的绝对值不是均小于2048，更新第一变量标识sign[k]为＝0x03，然后将r1，r2存储到缓存数组four中；9)、将k的值更新为k+1，并返回执行所述步骤1)；直至所述当前组向量中的每一个向量都被处理；10)、当k的值大于或等于j时，执行所述D3步骤。6.根据权利要求4所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述将所述当前组相量对应的第一变量标识存储到标识数组flag中，包括：将当前组相量中的每一个相量对应的第一变量标识存储到临时标识数组sign中，然后将当前组的各个相量对应的第一变量标识的集合存储到标识数组flag中。7.根据权利要求1所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述预设步长为1。8.根据权利要求1所述的一种通信数据压缩方法，其特征在于，所述预设字段为：0xAA63。9.一种通信数据解压方法，其特征在于，应用于WAMS系统中接收数据发送设备所发送数据的主站，所述方法包括：G：接收所述数据发送设备发送的与所述数据帧集合对应的压缩后的数据帧；H：判断所述数据帧的SYNC字段是否为预设字段，若否，返回执行所述G步骤；若是，执行I步骤；I：将压缩计数字Count_byte之后的L个字节的数据，顺序放入标识数组flag，将L个字节之后的数据放入变量数组data；J：从所述标识数组flag中顺序取出j个标识放入数组sign中，然后依照sign内容，顺序读取所述变量数组data中对应长度的数据，并根据与所述变量数组data对应的数据帧的前一数据帧的相量，还原出与依照sign内容读取的数据所对应的原始相量，将所述原始相量顺序存放入数组Full_data；K：从所述标识数组flag中顺序取出b个标识放入数组sign中，然后依照sign内容，顺序读取所述变量数组data中对应长度的数据，并根据与所述变量数组data对应的数据帧的前一数据帧的相量，还原出与依照sign内容读取的数据所对应的原始相量，将所述原始相量顺序存放入数组Full_data；L：根据配置帧和第一帧数据帧生成除相量以外的其他字段，将所生成的其他字段与数组Full_data中的数据组合生成完整数据帧。10.根据权利要求9所述的一种通信数据解压方法，其特征在于，所述方法还包括：判断得到的解压后的数据帧是否有错误或者漏发，如果是，向所述数据发送设备发送补发命令，以使所述数据发送设备调取相应错误或者漏发数据帧。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟，陶维青，马梦宇，张勇，方陈，时志雄，刘舒，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：上海,31