采集芯片的采样数据的处理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及数据采样技术领域，尤其涉及一种采集芯片的采样数据的处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

供电电压、基准电压和环境温度都会影响模拟信号转数字信号的采集芯片(简称AD芯片)采样的准确度及精度。如果供电电压、基准电压和环境温度中的至少一项不满足额定条件，AD芯片可能产生异常采样值，引起保护装置不正常动作，也有可能使得采样值的误差超范围，造成测量误差过大。

发明内容

本发明实施例提供一种采集芯片的采样数据的处理方法、装置、设备及存储介质，基于采集芯片的工作状态调整滤波参数，提高滤波处理后的采样数据的准确度及精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种采集芯片的采样数据的处理方法，包括：

获取采集芯片的实际电压信息；其中，所述实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压；

根据所述实际电压信息确定所述采集芯片的工作状态；其中，所述工作状态包括异常状态及正常状态；

根据所述工作状态确定滤波参数；其中，所述滤波参数包括窗长度及偏差系数；

根据所述滤波参数对所述采集芯片的采样数据进行滤波处理。

第二方面，本发明实施例还提供了一种采集芯片的采样数据的处理装置，该装置包括：

实际电压信息获取模块，用于获取采集芯片的实际电压信息；其中，所述实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压；

工作状态确定模块，用于根据所述实际电压信息确定所述采集芯片的工作状态；其中，所述工作状态包括异常状态及正常状态；

滤波参数确定模块，用于根据所述工作状态确定滤波参数；其中，所述滤波参数包括窗长度及偏差系数；

滤波处理模块，用于根据所述滤波参数对所述采集芯片的采样数据进行滤波处理。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例所述的采集芯片的采样数据的处理方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例所述的采集芯片的采样数据的处理方法。

本发明实施例公开了一种采集芯片的采样数据的处理方法、装置、设备及存储介质，包括：获取采集芯片的实际电压信息；其中，实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压；根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态；其中，工作状态包括异常状态及正常状态；根据工作状态确定滤波参数；其中，滤波参数包括窗长度及偏差系数；根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。本发明实施例提供的采集芯片的采样数据的处理方法，基于采集芯片的实际电压信息确定芯片所处的工作状态，根据采集芯片的工作状态调整滤波参数，基于该滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理，提高采样数据的准确度及精度，避免保护装置的不正确动作，提高装置采样值容错纠错能力。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图；

图2是本发明实施例中对采集芯片的实际电压信息进行采样的示例图；

图3是本发明实施例二中的一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图；

图4是本发明实施例三中的一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图。

图5是本发明实施例四中的一种采集芯片的采样数据的处理装置的结构示意图；

图6是本发明实施例五中的一种电子设备的结构示意图。

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一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图，本实施例可适用于对采集芯片的采样数据进行处理的情况，该方法可以由采集芯片的采样数据的处理装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现，可选的，通过电子设备来实现，该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。具体包括如下步骤：

S110、获取采集芯片的实际电压信息。

其中，实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压。

本实施例中，通过采集芯片的交叉采样设计，使用一片采集芯片对另一片采集芯片的实际供电电压和基准电压进行采样，获得采集芯片的实际电压信息。示例性的，图2是本发明实施例中对采集芯片的实际电压信息进行采样的示例图，如图2所示，Vcc表示供电电压，Vref表示基准电压，In1和In2表示AD芯片的模拟输入，Out表示AD芯片的数字输出。

具体的，当采用AD2芯片对AD1芯片的实际供电电压和基准电压进行采样时，将AD1的Vcc引脚与AD2的模拟输入引脚In2进行连接，同时将AD1的Vref引脚与AD2的模拟输入引脚In1进行连接，最后通过AD2的输出引脚，输出AD1芯片的实际供电电压和基准电压。反之，当采用AD1芯片对AD2芯片的实际供电电压和基准电压进行采样时，将AD2的Vcc引脚与AD1的模拟输入引脚In2进行连接，同时将AD2的Vref引脚与AD1的模拟输入引脚In1进行连接，最后通过AD1的输出引脚，输出AD2芯片的实际供电电压和基准电压。

S120、根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态。

其中，工作状态包括异常状态及正常状态。

本实施例中，根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态的方式可以是：若实际供电电压与额定供电电压间的偏差大于第一设定阈值，和/或，实际基准电压与额定基准电压间的偏差大于第二设定阈值，则采集芯片处于异常状态；若实际供电电压与额定供电电压间的偏差小于或等于第一设定阈值，且实际基准电压与额定基准电压间的偏差小于或等于第二设定阈值，则采集芯片处于正常状态。

其中，第一设定阈值和第二设定阈值由采集芯片具体标定。实际供电电压与额定供电电压间的偏差可以理解为实际供电电压与额定供电电压间的差值；实际基准电压与额定基准电压间的偏差可以理解为实际基准电压与额定基准电压的差值。

示例性的，假设采集芯片的额定供电电压为5V，额定基准电压为2.5V，将第一设定阈值设置为h

S130、根据工作状态确定滤波参数。

其中，滤波参数包括窗长度及偏差系数。

本实施例中，在采集芯片对数据进行采样的过程中，为了保证采集芯片的采样数据的准确性，避免采样值的误差超范围，造成测量误差过大的问题，需要对采样数据进行滤波处理，在进行滤波处理时需要确定出滤波参数，本实施例中，根据采集芯片所处的工作状态动态的调整滤波参数，可以提高滤波后采样数据的准确度及精度。

具体的，根据工作状态确定滤波参数的方式可以是：若采集芯片处于异常状态，则将窗长度调整为第一长度，将偏差系数调整为第一系数；若采集芯片处于正常状态，则将窗长度调整为第二长度，将偏差系数调整为第二系数。

其中，第一长度大于第二长度，第一系数小于第二系数。其中，窗长度可以理解为滤波器的数据窗长度，偏差系数是判断采集芯片的异常采样值的阈值；第一长度、第二长度、第一系数以及第二系数是预先标定好的。

具体的，当采集芯片处于异常状态时，增加滤波器的窗长度，将其调整为第一长度，同时降低偏差系数，将其调整为第一系数，提高滤波器的除噪性能；当采集芯片处于正常状态时，缩短滤波器的窗长度，将其调整为第二长度，同时调高偏差系数，将其调整为第二系数，此时降低滤波器的除噪性能并减小相位延迟。

S140、根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。

其中，滤波参数可以是中值滤波参数或者其他滤波策略的参数，此处不做限定。可选的，本实施例采用中值滤波策略对采集芯片的采样数据进行滤波处理。具体的，在确定滤波参数之后，根据该滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。

本实施例的技术方案，获取采集芯片的实际电压信息；根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态；根据工作状态确定滤波参数；根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。本发明实施例提供的采集芯片的采样数据的处理方法，基于实际电压信息确定采集芯片处于正常状态或异常状态，根据工作状态确定滤波器的窗长度和偏差系数，进而对采集芯片的采样数据进行滤波处理，可以提高采样数据的准确度及精度，防止采样值的误差超范围，造成测量误差过大的问题。

实施例二

图3是为本发明实施例二提供的一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图，在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：

S210、获取采集芯片的实际电压信息。

其中，实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压。

S220、根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态。

本实施例中，基于实际供电电压与额定供电电压间的偏差以及实际基准电压与额定基准电压间的偏差，判断偏差与设定阈值间的关系，进而确定采集芯片处于异常状态或者正常状态。

S230、根据工作状态确定滤波参数。

本实施例中，当采集芯片处于异常状态时，将滤波器的窗长度调整为第一长度，将偏差系数调整为第一系数；当采集芯片处于正常状态时，将滤波器的窗长度调整为第二长度，将偏差系数调整为第二系数。其中，将第一长度、第二长度、第一系数以及第二系数分别记作L

S240、提取窗长度的采样数据的中位值，确定各采样数据分别与中位值的差值，提取各差值的中位值，作为初始中位差值。

示例性的，当采集芯片处于异常状态时，将第一长度L

当采集芯片处于正常状态时，将第二长度L

S250、根据偏差系数及初始中位差值确定目标中位差值。

本实施例中，根据偏差系数及初始中位差值确定目标中位差值的方式可以是：将偏差系数与初始中位差值进行相乘，获得目标中位差值。

可选的，若初始中位差值等于设定值，则将最大采样数据对应的差值作为新的初始中位差值；根据新的初始中位差值和偏差系数确定目标中位差值。

其中，设定值为0。根据新的初始中位差值和偏差系数确定目标中位差值的方式可以是：将新的初始中位差值和偏差系数进行相乘，获得目标中位差值。

具体的，当采集芯片处于异常状态时，若初始中位差值E

当采集芯片处于正常状态时，若初始中位差值F

S260、基于差值与目标中位差值对各采样数据进行滤波处理。

本实施例中，基于差值与目标中位差值对各采样数据进行滤波处理的方式可以是：若差值小于目标中位差值，则保持采样数据不变；若差值大于或等于目标中位差值，则将采样数据替换为中位值。

具体的，当采集芯片处于异常状态时，如果E

当采集芯片处于正常状态时，如果F

本实施例中，在对采集芯片的采样数据进行中值滤波时，偏差系数C

本实施例的技术方案，获取采集芯片的实际电压信息；根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态；根据工作状态确定滤波参数；提取窗长度的采样数据的中位值，确定各采样数据分别与中位值的差值，提取各差值的中位值，作为初始中位差值；根据偏差系数及初始中位差值确定目标中位差值；基于差值与目标中位差值对各采样数据进行滤波处理。本发明实施例提供的采集芯片的采样数据的处理方法，根据采集芯片的工作状态确定窗长度和偏差系数，求得窗长度的采样数据的中位值，基于采样数据与中位值的差值，获得初始中位差值，并且基于偏差系数与初始中位差值获得目标中位差值，进而对采样数据进行滤波处理，避免保护装置的不正确动作，提高装置采样值容错纠错能力，保证采样数据的精确性。

实施例三

图4是为本发明实施例三提供的一种采集芯片的采样数据的处理方法的流程图，在上述实施例的基础上，该方法包括如下步骤：

S310、获取采集芯片的实际电压信息。

S320、根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态。

本实施例中，基于实际供电电压和实际基准电压信息，确定采集芯片处于异常状态或者正常状态。

S330、根据工作状态确定滤波参数。

本实施例中，根据采集芯片处于异常状态或者正常状态，对滤波参数窗长度和偏差系数进行调整。

S340、根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。

本实施例中，对窗长度的采样数据进行排序，获得采样数据的中位值；接着将采样数据与该中位值作差，获得各差值的中位值，将其作为初始中位差值；基于偏差系数和初始中位差值，获得目标中位差值，进而基于差值与目标中位差值对采集芯片的采样数据进行滤波处理。

S350、获取采集芯片的实际环境温度，确定实际环境温度与额定环境温度间的偏差。

本实施例中，在根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理之后，采用温度传感器对采集芯片附近的温度进行实时地采集，获得采集芯片的实际环境温度，进而确定实际环境温度与额定环境温度间的偏差，将实际环境温度记作T

S360、根据偏差确定调整比例，基于调整比例对滤波处理后的采样数据进行调整。

本实施例中，实际环境温度与额定环境温度间的偏差与其所对应的调整比例是预先标定的，假如偏差对应的调整比例为P％，并且将滤波处理后的采样数据记作G

本实施例的技术方案，获取采集芯片的实际电压信息；根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态；根据工作状态确定滤波参数；根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理；获取采集芯片的实际环境温度，确定实际环境温度与额定环境温度间的偏差；根据偏差确定调整比例，基于调整比例对滤波处理后的采样数据进行调整。本发明实施例提供的采集芯片的采样数据的处理方法，通过窗长度和偏差系数对采集芯片的采样数据进行滤波处理，在滤波处理之后，根据采集芯片附近的实际环境温度，确定实际环境温度与额定环境温度间的偏差，根据偏差确定采样数据的调整比例，进而对滤波处理后的采样数据进行调整，可以提高采集芯片的采样数据的准确度，提高装置采样值的容错纠错能力。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种采集芯片的采样数据的处理装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：

实际电压信息获取模块410，用于获取采集芯片的实际电压信息；其中，实际电压信息包括实际供电电压及实际基准电压；

工作状态确定模块420，用于根据实际电压信息确定采集芯片的工作状态；其中，工作状态包括异常状态及正常状态；

滤波参数确定模块430，用于根据工作状态确定滤波参数；其中，滤波参数包括窗长度及偏差系数；

滤波处理模块440，用于根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理。

可选的，工作状态确定模块420，还用于：

若实际供电电压与额定供电电压间的偏差大于第一设定阈值，和/或，实际基准电压与额定基准电压间的偏差大于第二设定阈值，则采集芯片处于异常状态；若实际供电电压与额定供电电压间的偏差小于或等于第一设定阈值，且实际基准电压与额定基准电压间的偏差小于或等于第二设定阈值，则采集芯片处于正常状态。

可选的，滤波参数确定模块430，还用于：

若采集芯片处于异常状态，则将窗长度调整为第一长度，将偏差系数调整为第一系数；若采集芯片处于正常状态，则将窗长度调整为第二长度，将偏差系数调整为第二系数；其中，第一长度大于第二长度，第一系数小于第二系数。

可选的，滤波处理模块440，还用于：

提取窗长度的采样数据的中位值；确定各采样数据分别与中位值的差值；提取各差值的中位值，作为初始中位差值；根据偏差系数及初始中位差值确定目标中位差值；基于差值与目标中位差值对各采样数据进行滤波处理。

其中，根据偏差系数及初始中位差值确定目标中位差值，包括：

若初始中位差值等于设定值，则将最大采样数据对应的差值作为新的初始中位差值；根据新的初始中位差值和偏差系数确定目标中位差值。

其中，基于差值与目标中位差值对各采样数据进行滤波处理，包括：

若差值小于目标中位差值，则保持采样数据不变；若差值大于或等于目标中位差值，则将采样数据替换为中位值。

可选的，还包括：采样数据调整模块，用于：

在根据滤波参数对采集芯片的采样数据进行滤波处理之后，获取采集芯片的实际环境温度；确定实际环境温度与额定环境温度间的偏差；根据偏差确定调整比例；基于调整比例对滤波处理后的采样数据进行调整。

上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。

实施例五

图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如采集芯片的采样数据的处理方法。

在一些实施例中，采集芯片的采样数据的处理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的采集芯片的采样数据的处理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行采集芯片的采样数据的处理方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。