电力开关状态的边缘处理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电力设备运行监控技术，尤其涉及一种电力开关状态的边缘处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在电力设备中存在大量的电力开关，而在电力设备运行的过程中不同的电力开关所起到的作用并不相同，在电力设备的运行过程中需要对所有的电力开关的开关状态进行监控，以保证电力设备运行的准确可靠。

在现有方式中，对于电力设备的电力开关的监控为统一的采集所有的电力开关的状态信息到电力终端设备上，然后电力终端设备再根据状态信息对电力设备的电力开关的状态做出判断，然后再与历史数据进行比较确定电力开关的状态是否发生变化，最后再根据确定实际发生变化的电力开关并做出相应的响应。

而由于电力设备的数量庞大，相应的，需要进行状态监控的电力开关的数量也较大，对电力设备的电力开关状态进行监控时的数据计算量较大，使得电力终端设备的计算能力要求较高，导致对资源要求较高，并且数据经过上传汇总容易造成与实际情况的偏差，使得电力终端设备的计算结果可靠性下降。

发明内容

本发明提供一种电力开关状态的边缘处理方法、装置、设备及存储介质，以实现对电力设备的电力开关的状态监控的边缘处理，降低对电力终端设备的计算能力要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种电力开关状态的边缘处理方法，包括：

按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得表征所述电力开关的状态的开关序列；

对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算；

基于所述校验计算的结果确定所述状态是否发生改变；

当所述电力开关的所述状态改变时，将所述电力开关的所述状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电力开关状态的边缘处理装置，包括：

采集模块，用于按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得表征所述电力开关的状态的开关序列；

校验模块，用于对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算；

判断模块，用于基于所述校验计算的结果确定所述状态是否发生改变；

上传模块，用于当所述电力开关的所述状态改变时，将所述电力开关的所述状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电力开关状态的边缘处理设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的电力开关状态的边缘处理方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的电力开关状态的边缘处理方法。

本发明通过采集电力设备的电力开关的状态，并以此生成相应的开关序列，可实现一次性对多个电力设备、多个电力开关的同时监控，并且通过有序的编排成开关序列，后期可通过开关序列与电力设备和电力开关的对应关系确定具体的电力设备和电力开关，从而降低采集过程中生成的数据量，通过对当前时刻和前一时刻的开关序列的校验计算，可有效的确定当前时刻的开关序列与前一时刻的开关序列相比是否发生了改变，进而确定电力设备的电力开关是否发生变化，并在确定电力设备的电力开关的状态发生改变后再上传至电力终端设备，从而可实现将原来由电力终端设备实现的电力开关的状态确定计算下放到电力开关状态的边缘处理装置，有效的降低了电力终端设备的计算量，降低对电力终端设备的资源要求，并且可有效的避免由于传输过程中可能带来的数据误差影响对电力设备的电力开关的判断错误，提高对电力设备的电力开关的监控的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的电力开关状态的边缘处理方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的电力开关状态的边缘处理方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种电力开关状态的边缘处理装置的结构图；

图4是本发明实施例三提供的一种电力开关状态的边缘处理设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的电力开关状态的边缘处理方法的流程图，本实施例可适用于对电力设备的电力开关的开关状态的变化进行监控的情况，该方法可以由电力开关状态的边缘处理装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，可配置于计算机设备中，该计算机设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备(如智能手表、智能眼镜等)、PC等终端，又或者，该计算机设备可以为智能电视等非移动终端，具体包括如下步骤：

步骤110、按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得表征电力开关的状态的开关序列。

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂)，变电所(升压变电所、负荷中心变电所等)，输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。电力系统的信息与控制系统由各种电力设备(检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统)组成。而在电力设备中包含大量的电力开关，由电力开关的通路、短路状态控制电力设备的正常工作。

在本发明实施例中，预设的时间间隔指的是预先设定的时间间隔，该时间间隔可以是人工设定的，也可以是由采集设备自身的参数所决定。例如人工根据电力设备的具体运行情况对时间间隔进行设定，确定每次对电力开关的通路、断路状态进行采集的时间间隔，示例性的，可将时间间隔设定为1S、10S、1min等。还可以是由采集设备自身的采样率觉得采集的时间间隔，在此并不对具体的时间间隔进行限定，可根据实际需要进行调整或设定。

其中，对于电力开关的状态的采集可通过对对应的电路的通、断情况判断，或者是设置额外的采集设备对电力开关的状态进行采集。在本发明实施例中，对于电力开关的状态的获取方式可以是多样的，并不具体的限定，只要能够实现对电力开关的状态获取即可。

在具体实现中，表征电力开关的状态的开关序列包含多个电力开关的状态，例如对电力开关进行编号，然后根据编号顺序一次或依次采集多个电力开关的状态，并按照固定的编号顺序对采集到的状态进行编排，然后组成有序的数据集，即本发明实施例中所述的开关序列。其次，在开关序列中可设定特定的代码表示通路状态和断路状态，例如使用数字“0”表示断路状态，使用数字“1”表示通路状态。又或者使用其他的数字、字符等表示通路状态和断路状态。在此电力开关的开关序列主要是用于判别区分电力开关的通路、断路状态。

步骤120、对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算。

在本发明实施例中，由于是对电力开关的状态变化的监控，所以会持续对电力开关的状态进行采集，将会按照采集的时刻不同生成多组开关序列。由于是对电力设备的电力开关进行实时的监控，所以是采用最新采集的第一开关序列与前一时刻采集的第二开关序列进行比较，以判断当前电力开关的状态是否改变。在其他非实时监控的系统中，还可根据需要设定第一开关序列和第二开关序列对应的数据。

在具体实现中，以第二开关序列作为基准对第一开关序列进行数据变化的校验计算，确定第一开关序列是否相对第二开关序列发生了改变。

而具体采用的校验计算方式可根据实际需要进行选择，例如使用位异或、哈希值计算、减法等方式对两组开关序列进行计算，判断第一开关序列是否相对第二开关序列发生了改变。又或者，对每一个开关序列设置一个校验位，通过校验不同的开关序列的校验位实现对第一开关序列和第二开关序列是否一致的校验计算。具体的校验计算方式有很多，在此并不对此进行具体的限定，在实际实现中可根据具体的计算设备进行选择。

步骤130、基于校验计算的结果确定状态是否发生改变。

在前述步骤120中对当前时刻采集的第一开关序列与前一时刻采集的第二开关序列的一致性进行了校验计算，在本步骤中可根据校验计算的结果判断当前时刻采集的第一开关序列与前一时刻采集的第二开关序列是否一致，从而确定电力开关的状态是否发生了改变。

步骤140、当电力开关的状态改变时，将电力开关的状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

在具体实现中，当判断电力开关的状态改变时，需要将电力设备当前的状态信息上传至电力终端设备，以便于电力终端设备根据电力设备的状态信息进一步的对电力设备的状态进行判断，以做出相应的响应。

本实施例的技术方案，通过采集电力设备的电力开关的状态，并以此生成相应的开关序列，可实现一次性对多个电力设备、多个电力开关的同时监控，并且通过有序的编排成开关序列，后期可通过开关序列与电力设备和电力开关的对应关系确定具体的电力设备和电力开关，从而降低采集过程中生成的数据量，通过对当前时刻和前一时刻的开关序列的校验计算，可有效的确定当前时刻的开关序列与前一时刻的开关序列相比是否发生了改变，进而确定电力设备的电力开关是否发生变化，并在确定电力设备的电力开关的状态发生改变后再上传至电力终端设备，从而可实现将原来由电力终端设备实现的电力开关的状态确定计算下放到电力开关状态的边缘处理装置，有效的降低了电力终端设备的计算量，降低对电力终端设备的资源要求，并且可有效的避免由于传输过程中可能带来的数据误差影响对电力设备的电力开关的判断错误，提高对电力设备的电力开关的监控的可靠性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种电力开关状态的边缘处理方法的流程图，本实施例以前述实施例为基础，进一步的细化对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列的校验计算。

该方法具体包括如下步骤：

步骤201、按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得由“0”和“1”组成的开关序列。

在本实施例中，电力开关的状态包括断路状态和通路状态，使用“0”表征断路状态，“1”表征通路状态。

其中，数字“0”、“1”仅是其中一种具体的示例，在其他实施例中还可以采用其他的数字或字母代替。

在具体实现中，可根据预设的顺序对电力设备的电力开关进行排序，然后一次性对所有排序的电力开关进行状态采集，然后生成指定长度的开关序列。例如，某一电力设备具有10个电力开关，对这10个电力开关进行编号排序，然后按照预设的时间间隔获取这10个电力开关的状态，并按照排序生成类似“1011011101”形式的二进制开关序列。其中，每一位数字分别对应一个电力开关。

步骤202、对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行按位异或运算，获得第一校验值。

异或运算是一个数学逻辑运算方式，它主要应用于逻辑运算中。如果两个值不相同，则异或结果为1。如果两个值相同，则异或结果为0。仅当两个运算元中恰有一个的值为真，而另外一个的值为非真时，异或运算的值为真。

在本发明实施例，按位异或运算则是指将第一开关序列和第二开关序列相同位数的值进行异或运算获得第一校验值。例如第一开关序列和第二开关序列均为10101，则对应的第一校验值为00000；当第二开关序列与第一开关序列不相同时，例如第二开关序列为11001，则第一校验值为01100，其中第二开关序列中第二位和第三位与第一开关序列不同，所以计算得到的第一校验值的第二位和第三位的值为1。

步骤203、对第一开关序列进行哈希运算，获得第二校验值。

步骤204、对第二开关序列进行哈希运算，获得第三校验值。

哈希运算(Hash)是把任意长度的输入(又叫做预映射pre-image)通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。哈希运算可以将一个数据转换为一个标志，这个标志和源数据的每一个字节都有十分紧密的关系。

在本实施例中，分别对第一开关序列和第二开关序列运用统一的哈希算法进行哈希计算，并从而分别获得对应的哈希值，即第二校验值和第三校验值。

步骤205、基于第一校验值、第二校验值和第三校验值确定第一开关序列和第二开关序列的一致性；

若第一开关序列与第二开关序列不一致，则判断状态发生改变，并执行步骤206；

当状态未发生改变时，则执行步骤207。

在一个示例中，基于校验计算的结果确定第一开关序列和第二开关序列的一致性，可选仅通过判断第一开关序列和第二开关序列进行按位异或运算获得的第一校验值是否为0确定第一开关序列相对于第二开关序列是否发生了变化。例如，在第一开关序列相对第二开关序列发生变化时，第一开关序列的某位的值与第二开关序列中不同，则执行按位异或运算时该位的结果将为1，由此可判断第一开关序列和第二开关序列是否一致，即采集第一开关序列的时刻电力开关的状态是否相对前一采集时刻发生变化。

在另一个示例中，还可通过仅借助步骤204、205中哈希运算的结果判断第二校验值与第三校验值是否相同，若相同则代表第一开关序列和第二开关序列相同，若不同则代表第一开关序列相对第二开关序列发生了改变。在判断第二校验值与第三校验值是否相同时，可通过与步骤202相同的异或运算或者是其他的减法、乘法等方式处理，只要能够实现对第二校验值与第三校验值是否相同的判断即可。

在另一个示例中，还可以通过将异或运算与哈希运算结合的方式，即同时采用步骤202至步骤205对第一开关序列和第二开关序列进行异或运算和哈希运算，并在异或运算或哈希运算的结果指向第一开关序列相对第二开关序列发生变化时执行步骤206上传至电力终端设备。

步骤206、将电力开关的状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

在前述步骤中通过对当前时刻采集的第一开关序列与前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算确定了第一开关序列相对第二开关序列是否发生改变，即预先判断了电力设备的电力开关的状态是否发生改变，当发生改变时需要将具体的数据上传至电力终端设备进行进一步的验证计算以及判断，以及时的做出响应。

其中，上传到电力终端设备的数据可包括但不限于电力开关的状态的采集时间、状态和设备编号，还可以包括其他的信息，例如在当前采集时刻前预定时间的数据，或者是电力设备的运行数据等。

步骤207、将采集的开关序列存储至存储单元。

在判断当前时刻采集的第一开关序列相对前一时刻采集的第二开关序列未发生变化时，可将采集到的的数据存储至存储单元中，在后续需要时可通过读取存储单元获取该部分数据，保留电力设备运行过程中电力开关的状态变化信息。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种电力开关状态的边缘处理装置的结构图。该装置包括：采集模块301、校验模块302、判断模块303、上传模块304和存储模块305。其中：

采集模块301，用于按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得表征电力开关的状态的开关序列；

校验模块302，用于对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算；

判断模块303，用于基于校验计算的结果确定状态是否发生改变；

上传模块304，用于当电力开关的状态改变时，将电力开关的状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

电力开关的状态包括断路状态和通路状态，使用“0”表征所述断路状态，“1”表征所述通路状态；

采集模块301包括：

采集单元，用于按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得由“0”和“1”组成的开关序列。

校验模块302包括：

第一运算单元，用于对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行按位异或运算。

或者，校验模块302包括：

第二运算单元，用于对当前采样时刻采集的第一开关序列进行哈希运算，获得第一参数；

第三运算单元，用于对前一时刻采集的第二开关序列进行哈希运算，获得第二参数；

第一比较单元，用于比较所述第一参数与所述第二参数是否相同。

又或者，校验模块32包括：

第四运算单元，用于对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行按位异或运算，获得第一校验值；

第五运算单元，用于对所述第一开关序列进行哈希运算，获得第二校验值；

第六运算单元，用于对所述第二开关序列进行哈希运算，获得第三校验值；

第二比较单元，用于判断所述第二校验值与所述第三校验值是否相同。

判断模块303包括：

判断单元，用于基于所述校验计算的结果确定所述第一开关序列和所述第二开关序列的一致性；

确定单元，用于若所述第一开关序列与所述第二开关序列不一致，则所述状态发生改变。

还包括：

存储模块305，用于当所述状态未发生改变时，将采集的所述开关序列存储至存储单元。

本发明实施例所提供的电力开关状态的边缘处理装置可执行本发明任意实施例所提供的电力开关状态的边缘处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种电力开关状态的边缘处理设备的结构示意图。如图4所示，该电子设备包括处理器40、存储器41、通信模块42、输入装置43和输出装置44；电子设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；电子设备中的处理器40、存储器41、通信模块42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本实施例中的一种电力开关状态的边缘处理方法对应的模块(例如，一种电力开关状态的边缘处理装置中的采集模块301、校验模块302、判断模块303、上传模块304和存储模块305)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种电力开关状态的边缘处理方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信模块42，用于与显示屏建立连接，并实现与显示屏的数据交互。输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

本实施例提供的一种电子设备，可执行本发明任一实施例提供的电力开关状态的边缘处理方法，具体相应的功能和有益效果。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电力开关状态的边缘处理方法，该方法包括：

按照预设的时间间隔采集电力设备的电力开关的状态，获得表征电力开关的状态的开关序列；

对当前采样时刻采集的第一开关序列和前一时刻采集的第二开关序列进行校验计算；

基于校验计算的结果确定状态是否发生改变；

当电力开关的状态改变时，将电力开关的状态的采集时间、状态和设备编号上传至电力终端设备。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任一实施例所提供的一种电力开关状态的边缘处理方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述电力开关状态的边缘处理装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。