一种应用于用电采集系统中的高实时性数据更新方法

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其是一种应用于用电采集系统中的高实时性数据更新方法。

背景技术

现有技术中，用电采集系统中实时性数据获取主要通过以下两种方法：①周期上报：用电采集系统主站依据设备采集任务的总量，以及设备自身的采集效率，经评估后设置一个尽可能短的采集周期(5～15分钟)，主动查询或命令终端按周期上报数据；②中继通信：采集设备作为中继，主站直接与目标设备进行通信，获取数据。

上述两种方式若应用于数据的动态可视化或专用业务的统计计算中时，存在一些难以避免的缺陷：在方法①中，数据的更新频率过低，难以支持一些对数据实时性要求较高的业务功能；为了提高数据更新频率，占用了采集设备大量资源，压缩了设备用于其他业务功能的资源空间；相关参数是一个定值，无法根据系统实时的需求进行调整；在方法②中，由于主站不具备并行采集的能力(如分通道、分频段并行)，限制了数据的采集效率；由于整个流程由主站主导，考虑到一个主站管理了大量的采集设备，此方式会大量占用主站资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种应用于用电采集系统中的高实时性数据更新方法，能够合理分配资源，减少资源浪费，同时很大程度上提高数据更新效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于用电采集系统中的高实时性数据更新方法，包括如下步骤：

(1)用电采集系统主站将更新策略下发给采集设备；

(2)采集设备根据下发的更新策略从采集目标中采集数据，将数据上报给用电采集系统主站；

(3)图形界面软件根据获得的数据，生成动态示值、曲线及统计数据，并通过外部专用算法计算判断，从而对异常数据进行告警通知。

优选的，步骤(1)中，用电采集系统主站将更新策略下发给采集设备具体包括如下步骤：

(11)用电采集系统主站向采集设备下发启动命令；

(12)采集设备收到启动命令后，在更新持续时间内持续采集并上报数据；

(13)更新持续时间结束后，采集设备主动向用电采集系统主站询问是否续订数据更新，若主站回复续订，则再执行一个更新持续时间，如此循环；

(14)若某次询问中用电采集系统主站应答了不再续订更新，或者询问未收到用电采集系统主站响应，或者用电采集系统主站主动下发了停止命令，则停止数据更新。

优选的，步骤(11)中，启动命令包含更新持续时间、上报间隔时间、更新目标集合和更新数据集合信息。

优选的，步骤(2)中，采集设备根据下发的更新策略从采集目标中采集数据，将数据上报给用电采集系统主站具体包括如下步骤：

(21)采集设备得到更新策略后，根据策略中的采集目标集合、分通道、分频段进行并行抄表，同时确保所有采集目标有相同的采集机会；

(22)根据策略中的采集数据项集合，依次采集所有的数据项，当所有数据项采集完成后，立即从头开始进行新一轮采集；

(23)每经过一个上报间隔时间，将上一间隔时间内采集到的所有数据打包进行上报。

本发明的有益效果为：由于采用了通知方式控制数据更新的启动/停止，提高了采集的灵活性，避免了对设备资源的长时间占用；由于提供了主站指定采集范围的方法，大大提高了数据采集的有效性，节省了设备资源；由于采用了分布式数据采集及上报，有效减少了数据更新对主站资源的占用。

附图说明

图1为本发明的系统整体架构示意图。

图2为本发明的数据更新启动命令格式示意图。

图3为本发明的数据更新触发/停止流程示意图。

图4为本发明的数据采集及上报示意图。

具体实施方式

如图1-图4所示，一种应用于用电采集系统中的高实时性数据更新方法，包括如下步骤：

(1)用电采集系统主站将更新策略下发给采集设备；

(2)采集设备根据下发的更新策略从采集目标中采集数据，将数据上报给用电采集系统主站；

(3)图形界面软件根据获得的数据，生成动态示值、曲线及统计数据，并通过外部专用算法计算判断，从而对异常数据进行告警通知。

步骤(1)中，用电采集系统主站将更新策略下发给采集设备具体包括如下步骤：

(11)用电采集系统主站向采集设备下发启动命令；

(12)采集设备收到启动命令后，在更新持续时间内持续采集并上报数据；

(13)更新持续时间结束后，采集设备主动向用电采集系统主站询问是否续订数据更新，若主站回复续订，则再执行一个更新持续时间，如此循环；

(14)若某次询问中用电采集系统主站应答了不再续订更新，或者询问未收到用电采集系统主站响应，或者用电采集系统主站主动下发了停止命令，则停止数据更新。

步骤(2)中，采集设备根据下发的更新策略从采集目标中采集数据，将数据上报给用电采集系统主站具体包括如下步骤：

(21)采集设备得到更新策略后，根据策略中的采集目标集合、分通道、分频段进行并行抄表，同时确保所有采集目标有相同的采集机会；

(22)根据策略中的采集数据项集合，依次采集所有的数据项，当所有数据项采集完成后，立即从头开始进行新一轮采集；

(23)每经过一个上报间隔时间，将上一间隔时间内采集到的所有数据打包进行上报。

本发明可应用于各类对数据实时性有较高要求的场景，例如图形界面数据动态更新：通过图形界面监视一批用户的特定数据，可用于展示及人工监控，可使界面数值以较高频率更新，解决了原系统数据更新周期过长的问题；例如电力负载分析：通过本发明可获得高密度的曲线数据，能更好地体现各电力指标的变化情况，通过专用统计方法及算法，获得高质量的负载分析结果。通过采用本发明的方法，采集设备的实时采集效果有较大提升，如表1和表2所示。

表1采集目标个数较少(5个)环境下，本发明方法与其他方法对照表

表2采集目标个数较多(100个)环境下，本发明方法与其他方法对照表

某企业计划安装一套用电监测系统，在生产期间收集各车间及关键设备的各项用电数据，并上传到服务方的主站系统。通过服务方提供的图形界面显示在显示屏上，供维护人员查看综合用电情况，并以此为依据安排用电计划，及时发现问题，具体操作包括如下步骤：

1、主站下发启动更新命令，更新持续时间5分钟，上报间隔10秒，采集目标为5个车间及10台设备的用电电压、电流、功率、谐波数据；

2、采集设备5分钟内持续采集指定数据；

3、采集设备每10秒打包10秒内采集到的数据，上报至主站系统；

4、主站根据客户需求，每5分钟续订数据更新，或停止数据更新；

5、图形界面软件根据获得的数据，生成动态示值、曲线及统计数据，并根据算法对异常数据进行告警通知。

此系统通过采用本发明所述方法，解决了原用采系统在数据量、采集效率上的不足，得到了能够满足用电监测业务需求的数据，大大提高了用电监测系统的实用性。