一种低功耗的电能数据采集管理系统技术方案

本发明专利技术涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种低功耗的电能数据采集管理系统，该系统包括：数据获取模块、自适应分段模块、异常程度分析模块、确定模块、相似度分析模块、相似插入更新模块和压缩存储模块，通过这些模块之间的相互配合可以实现以下步骤：通过传感器，获取电能数据集合并进行自适应分段；对电能数据组进行异常程度分析处理；确定数据异常程度；对目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理；对电能数据组进行相似插入更新处理；对电能相似数据组集合进行压缩存储。本发明专利技术通过对电能数据集合进行电数字数据处理，提高了对电能数据进行压缩存储的效率，主要应用于对电能数据的采集管理。用于对电能数据的采集管理。用于对电能数据的采集管理。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的电能数据采集管理系统


[0001]本专利技术涉及电数字数据处理
，具体涉及一种低功耗的电能数据采集管理系统。

技术介绍

[0002]电网是否安全运行往往关系着企业生产和民生，判断电网是否安全运行时往往需要对参与电网的电路的运行状态进行监测。电能数据可以是影响电路运行状态的与电相关的数据，例如，电能数据可以是电流。因此，可以通过采集的预设时间段内大量的电能数据，对参与电网的电路的运行状态进行监测。由于采集的电能数据的数量比较多，为了减少存储空间的占用，往往需要对采集的电能数据进行压缩。目前，对数据进行压缩存储时，通常采用的方式为：通过传感器，采集数据，基于LZ77算法，对采集的数据进行压缩存储。
[0003]然而，当基于LZ77算法，对采集的电能数据进行压缩存储时，经常会存在如下技术问题：由于每一时刻采集的电能数据往往是实时变化的，所以采用LZ77算法，对采集的电能数据进行压缩时，滑动窗口内的电能数据与前向缓冲区内对应的电能数据不相同的可能性往往比较大，因此采用LZ77算法，对采集的电能数据进行压缩时，往往导致对采集的电能数据进行压缩的力度不够大，从而导致对采集的电能数据进行压缩的效率较低，进而导致存储时占用较多的空间，从而导致对采集的电能数据进行存储的效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本专利技术的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0005]为了解决对电能数据进行压缩存储的效率较低的技术问题，本专利技术提出了一种低功耗的电能数据采集管理系统。
[0006]本专利技术提供了一种低功耗的电能数据采集管理系统，该系统包括：数据获取模块，用于获取待监测电路的电能数据集合；自适应分段模块，用于对所述电能数据集合进行自适应分段，得到电能数据组集合；异常程度分析模块，用于对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理，得到所述电能数据组对应的目标异常程度；确定模块，用于在每个电能数据组中预先设置每个电能数据对应的目标滑窗，根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度，确定所述电能数据对应的数据异常程度；相似度分析模块，用于根据每个电能数据对应的数据异常程度，对所述电能数据对应的目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理，得到所述电能数据对应
的数据相似度；相似插入更新模块，用于根据每个电能数据组中的各个电能数据对应的数据相似度，对所述电能数据组进行相似插入更新处理，确定所述电能数据组对应的电能相似数据组，得到电能相似数据组集合；压缩存储模块，用于根据LZ77算法，通过目标滑窗，对所述电能相似数据组集合进行压缩存储。
[0007]进一步地，所述对所述电能数据集合进行自适应分段，得到电能数据组集合，包括：根据电能数据的采集时间，对所述电能数据集合中的电能数据进行排序，得到电能数据序列；对于所述电能数据序列中的每个电能数据，根据所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据在目标坐标系下的坐标，确定所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据之间的斜率的绝对值，作为所述电能数据对应的目标斜率，其中，目标坐标系是以电能数据的采集时间为横轴，以电能数据为纵轴的坐标系；当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率大于预先设置的斜率阈值时，将电能数据，确定为异常电能数据；当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率小于或等于斜率阈值时，将电能数据，确定为平稳电能数据；将所述电能数据序列中位置连续的异常电能数据，组合为电能数据组；将所述电能数据序列中位置连续的平稳电能数据，组合为电能数据组。
[0008]进一步地，所述对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理，得到所述电能数据组对应的目标异常程度，包括：确定所述电能数据组中异常电能数据的数量，作为所述电能数据组对应的第一数量；将所述电能数据组中的电能数据对应的目标斜率的均值，确定为所述电能数据组对应的第一斜率均值；将所述电能数据组对应的第一数量和第一斜率均值的乘积，确定为所述电能数据组对应的第一异常程度；对所述电能数据组对应的第一异常程度进行归一化，得到所述电能数据组对应的目标异常程度。
[0009]进一步地，所述根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度，确定所述电能数据对应的数据异常程度，包括：将所述电能数据对应的目标滑窗内的各个电能数据，确定为滑窗电能数据，得到所述电能数据对应的滑窗电能数据序列；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的差值的绝对值，确定为所述滑窗电能数据对应的第一差异指标，其中，所述滑窗电能数据对应的参考数据是第一数据序列中对应的序号与所述滑窗电能数据在滑窗电能数据序列中的序号相同的电能数据，第一数据序列是电能数据组中所述电能数据对应的滑窗电能数据序列之后的电能数据组成的序列；
对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据对应的第一差异指标与目标斜率的乘积，确定为所述滑窗电能数据对应的第二差异指标；将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第二差异指标的和，确定为所述电能数据对应的第三差异指标；将所述电能数据对应的第三差异指标与所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度的乘积，确定为所述电能数据对应的第四差异指标；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的比值，确定为所述滑窗电能数据对应的第一比值；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将常数1与所述滑窗电能数据对应的第一比值的差值的绝对值，确定为所述滑窗电能数据对应的第五差异指标；将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第五差异指标的和，确定为所述电能数据对应的第六差异指标；将所述电能数据对应的第四差异指标和第六差异指标的乘积，确定为所述电能数据对应的数据异常程度。
[0010]进一步地，所述根据每个电能数据对应的数据异常程度，对所述电能数据对应的目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理，得到所述电能数据对应的数据相似度，包括：将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第一差异指标的和，确定为所述电能数据对应的第七差异指标；将所述电能数据对应的第七差异指标和数据异常程度的乘积，确定为所述电能数据对应的第八差异指标；将所述电能数据对应的第八差异指标的相反数，确定为所述电能数据对应的第一相反数；将自然常数的所述电能数据对应的第一相反数次幂，确定为所述电能数据对应的数据相似度。
[0011]进一步地，所述根据每个电能数据组中的各个电能数据对应的数据相似度，对所述电能数据组进行相似插入更新处理，确定所述电能数据组对应的电能相似数据组，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的电能数据采集管理系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取待监测电路的电能数据集合；自适应分段模块，用于对所述电能数据集合进行自适应分段，得到电能数据组集合；异常程度分析模块，用于对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理，得到所述电能数据组对应的目标异常程度；确定模块，用于在每个电能数据组中预先设置每个电能数据对应的目标滑窗，根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度，确定所述电能数据对应的数据异常程度；相似度分析模块，用于根据每个电能数据对应的数据异常程度，对所述电能数据对应的目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理，得到所述电能数据对应的数据相似度；相似插入更新模块，用于根据每个电能数据组中的各个电能数据对应的数据相似度，对所述电能数据组进行相似插入更新处理，确定所述电能数据组对应的电能相似数据组，得到电能相似数据组集合；压缩存储模块，用于根据LZ77算法，通过目标滑窗，对所述电能相似数据组集合进行压缩存储。2.根据权利要求1所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统，其特征在于，所述对所述电能数据集合进行自适应分段，得到电能数据组集合，包括：根据电能数据的采集时间，对所述电能数据集合中的电能数据进行排序，得到电能数据序列；对于所述电能数据序列中的每个电能数据，根据所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据在目标坐标系下的坐标，确定所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据之间的斜率的绝对值，作为所述电能数据对应的目标斜率，其中，目标坐标系是以电能数据的采集时间为横轴，以电能数据为纵轴的坐标系；当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率大于预先设置的斜率阈值时，将电能数据，确定为异常电能数据；当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率小于或等于斜率阈值时，将电能数据，确定为平稳电能数据；将所述电能数据序列中位置连续的异常电能数据，组合为电能数据组；将所述电能数据序列中位置连续的平稳电能数据，组合为电能数据组。3.根据权利要求2所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统，其特征在于，所述对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理，得到所述电能数据组对应的目标异常程度，包括：确定所述电能数据组中异常电能数据的数量，作为所述电能数据组对应的第一数量；将所述电能数据组中的电能数据对应的目标斜率的均值，确定为所述电能数据组对应的第一斜率均值；将所述电能数据组对应的第一数量和第一斜率均值的乘积，确定为所述电能数据组对应的第一异常程度；对所述电能数据组对应的第一异常程度进行归一化，得到所述电能数据组对应的目标
异常程度。4.根据权利要求2所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统，其特征在于，所述根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度，确定所述电能数据对应的数据异常程度，包括：将所述电能数据对应的目标滑窗内的各个电能数据，确定为滑窗电能数据，得到所述电能数据对应的滑窗电能数据序列；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的差值的绝对值，确定为所述滑窗电能数据对应的第一差异指标，其中，所述滑窗电能数据对应的参考数据是第一数据序列中对应的序号与所述滑窗电能数据在滑窗电能数据序列中的序号相同的电能数据，第一数据序列是电能数据组中所述电能数据对应的滑窗电能数据序列之后的电能数据组成的序列；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据对应的第一差异指标与目标斜率的乘积，确定为所述滑窗电能数据对应的第二差异指标；将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第二差异指标的和，确定为所述电能数据对应的第三差异指标；将所述电能数据对应的第三差异指标与所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度的乘积，确定为所述电能数据对应的第四差异指标；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的比值，确定为所述滑窗电能数据对应的第一比值；对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据，将常数1与所述滑窗电能数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，荆臻，张志，王平欣，朱红霞，李琮琮，陈祉如，赵曦，曹彤，马俊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司营销服务中心计量中心，
类型：发明
国别省市：