一种回弹复位误差补偿方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及电力信息技术领域，尤其是一种回弹复位误差补偿方法、装置、设备及介质。

背景技术

在电力信息领域，需要使用传感器或终端测量设备来获取电流、电压等电力参数的实时数据，然而，由于一些外界因素的影响，这些传感器或终端测量设备在测量过程中可能会出现回弹效应，回弹效应指的是当传感器或测量设备受到外部作用力后，其输出值会在瞬间发生变化，随后逐渐回到原始状态的现象；回弹效应对于精确的电力测量来说是一个严重的干扰因素，在某些场景下，特别是需要进行高精度测量的情况下，回弹效应可能导致测量结果产生误差，影响系统的准确性和稳定性。

现有技术中采用简单的差值计算来估计回弹复位误差，无法准确提取和量化该误差，导致这样的方法可能无法满足高精度电力测量的要求；同时现有技术中是在离线或间歇性的基础上进行回弹复位补偿处理，无法实时应对传感器或终端测量设备输出的各回弹复位输出值变化，导致实时监测和控制系统的性能下降。

发明内容

本发明提供了一种回弹复位误差补偿方法、装置、设备及介质，能够准确修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值，修正后的目标输出值消除回弹效应本身引起的误差；同时可以实现实时进行补偿，确保在实时监测和控制系统中能够及时应对传感器或测量设备输出的各各回弹复位输出值变化，避免了离线或间歇性处理的问题，提高实时监测和控制系统的性能。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供了一种回弹复位误差补偿方法，该方法包括：

获取终端测试设备输出的原始输出值；

对所述终端测量设备施加激励信号以使所述终端测试设备发生回弹效应；

在所述回弹效应发生的所述预设时间内，获取所述终端测试设备的N个回弹复位输出值；

根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；

根据所述N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；

根据所述N个修正输出值及所述终端测试设备的N个回弹复位输出值确定N个目标输出值以修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值。

可选的，所述激励信号包括激励电压信号，或者激励电流信号。

可选的，根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值确定N个回弹复位误差输出值，具体为：

根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值之差确定N个回弹复位误差输出值。

可选的，根据所述N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值，包括：

在所述预设时间内，根据所述N个回弹复位误差输出值建立线性模型；

根据所述预设时间内的所述N个回弹复位误差输出值及所述线性模型的特征参数确定所述N个修正输出值。

可选的，获取终端测试设备输出的原始输出值，包括：

直接读取所述终端测试设备上输出的原始输出值；

或者，通过外部测试设备读取所述终端测试设备上输出的原始输出值；

或者，通过串口通讯协议读取所述终端测试设备上输出的原始输出值。

可选的，所述线性模型的特征参数还由场景参数而定。

第二方面，本发明实施例还提供了一种回弹复位误差补偿装置，该装置，包括：

第一获取模块，用于获取终端测试设备输出的原始输出值；

激励模块，用于对所述终端测量设备施加激励信号以使所述终端测试设备发生回弹效应；

第二获取模块，用于在所述回弹效应发生的所述预设时间内，获取所述终端测试设备的N个回弹复位输出值；

回弹复位误差确定模块，用于根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；

修正输出值确定模块，用于所述N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；

修正模块，用于根据所述N个修正输出值及所述终端测试设备的N个回弹复位输出值确定N个目标输出值以修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值。

第三方面，本发明实施例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第一方面所述的回弹复位误差补偿方法。

第四方面，本发明实施例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第一方面所述的回弹复位误差补偿方法。

本发明实施例，通过获取终端测试设备输出的原始输出值；对所述终端测量设备施加激励信号以使所述终端测试设备发生回弹效应；在所述回弹效应发生的预设时间内，获取所述终端测试设备的N个回弹复位输出值；根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；根据所述N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；根据所述N个修正输出值及所述终端测试设备的N个回弹复位输出值确定N个目标输出值以修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值，如此通过该修正方法能够准确修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值，修正后的目标输出值消除回弹效应本身引起的误差；同时可以实现对回弹复位输出值实时补偿，确保在实时监测和控制系统中能够及时应对传感器或测量设备输出值的变化，避免了离线或间歇性处理的问题，提高实时监测和控制系统的性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种回弹复位误差补偿方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种回弹复位误差补偿装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供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。

图1是本发明实施例提供的一种回弹复位误差补偿方法的流程图，本实施例可适用于对终端测试设备在产生回弹效应引起的误差进行补偿情况，该方法可以由回弹复位误差补偿装置来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

S110、获取终端测试设备输出的原始输出值；

其中，终端测试设备可以为电力信息领域中各种电力参数测量设备，如电压传感器、电流传感器、温度传感器及功率仪器等测量设备；本实施例可以在通常环境条件下(即非产生回弹效应状态下)获取终端测试设备输出的原始输出值。

需说明的是，获取终端测试设备输出的原始输出值的获取方式可包括以下三种方式：1)直接读取终端测试设备上输出的原始输出值；示例性的，如数字电表与数据采集仪器，通过其显示屏或通信接口获取实时测量数值，并记录下来作为原始输出值；2)或者，通过外部测试设备读取终端测试设备输出的原始输出值；示例性的，使用示波器用于跟随电信号的振荡波形、幅度和频率；3)或者，通过串口通讯协议读取终端测试设备输出的原始输出值。示例性的，终端测量设备支持通信接口，如MODBUS、DNP3或OPC建立通信连接，并使用通信协议获取实时的原始输出值，通过网络或无线连接访问设备并读取其输出数据。可以理解的是，这里对其具体的获取方式不作具体的限定。

S120、对终端测量设备施加激励信号以使终端测试设备发生回弹效应；

其中，本实施例通过对终端测量设备施加激励信号，如此终端测量设备会产生回弹效应，这样终端测试设备在产生回弹效应的预设时间内，会导致其输出值瞬时发生变化，并随后逐渐回到原始状态。

需说明的是，激励信号包括激励电压信号，或者激励电流信号；不同类型的激励信号的幅度均不会对终端测量设备造成损坏。

示例性的，在电容式传感器中，施加一个脉冲电压信号导致电容极板之间的电荷分布发生变化，从而导致电容式传感器在产生回弹效应的预设时间内，其输出值会发生不断变化。

S130、在回弹效应发生的预设时间内，获取终端测试设备的N个回弹复位输出值；

其中，回弹效应会引起终端测量设备输出值的变化，包括输出值从初始状态到回弹极值的变化；可以持续监测终端测量设备在回弹效应发生后的预设时间内各个时间点的输出值，即N个回弹复位输出值；N为采样点数量；N根据实际采样频率决定，具体可根据回弹效应的特性和所需的数据分析精度来确定适当的采样频率。由于在终端测量设备发生回弹效应的过程中，会存在回弹效应本身引起的误差这样会使得N个回弹复位输出值不准确。

S140、根据N个回弹复位输出值及原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；

具体的，为避免N个回弹复位输出值受到环境(温度变化或者电磁干扰)的影响导致其各输出值不准确，本实施例首先根据N个回弹复位输出值[V1,V2,V3,…Vn]及原始输出值V

S150、根据N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；

其中，根据N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值，包括以下步骤为：

1)、在预设时间内，根据N个回弹复位误差[V1-V

具体的，通过线性回归技术拟合预设时间内各个时间点上的N个回弹复位误差[V1-V

其中ΔVi表示回弹复位误差输出值，k表示斜率，b表示截距。

在一些实施例中，线性模型的截距b＝0，即不需要添加一个常数项。斜率k可以通过计算差值序列的平均斜率来估计；假设斜率k＝ΔV/Δt，其中ΔV表示差值序列的总变化量，Δt表示时间间隔。

这里ΔV＝((V2-V

2)、根据预设时间内的N个回弹复位误差输出值[V1-V

S160、根据N个修正输出值及N个回弹复位误差输出值确定N个目标输出值以修正终端测试设备输出的N个回弹复位误差输出值。

具体的，根据N个修正输出值[k(V1-V

本实施例，通过上述修正方法能够准确修正终端测试设备输出的N个回弹复位误差输出值，修正后的目标输出值消除回弹效应本身引起的误差；同时可以实现终端测试设备输出的N个回弹复位输出值的实时补偿，确保在实时监测和控制系统中能够及时应对传感器或测量设备输出值的变化，避免了离线或间歇性处理的问题，提高实时监测和控制系统的性能。

可选的，在步骤S150中根据N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值，具体为：1)在预设时间内，根据N个回弹复位误差[V1-V0,V2-V0,V3-V0,…Vn-V0]输出值建立线性模型；2)根据预设时间内的N个回弹复位误差输出值[V1-V0,V2-V0,V3-V0,…Vn-V0]及线性模型的特征参数k确定N个修正输出值[k(V1-V0),k(V2-V0),k(V3-V0),…k(Vn-V0)]；其中，特征参数k还由不同场景而定。

需说明的是，在回弹效应发生的预设时间内，获取终端测试设备的N个回弹复位输出值，还容易受到环境(温度变化或者电磁干扰)的影响这样会使得N个回弹复位输出值不准确，本实施例还考虑不同的场景，基于不同的N个回弹复位误差输出值修正得到不同的N个修正输出值，不同的N个修正输出值[k(V1-V0),k(V2-V0),k(V3-V0),…k(Vn-V0)]中特征参数k一方面可以通过计算差值序列的平均斜率来估计，另一方面还由不同场景而定，如此由不同的N个修正输出值确定不同的N个目标输出值，如此还实现动态调整和自适应能力，根据实际情况动态计算修正值，并灵活地应对不同的测量场景和工作状态；从而满足了高精度电力测量的要求，并提高了测量系统的准确性、稳定性和适应性；避免了现有技术中仅依赖于静态的补偿值，无法根据实际情况动态调整的问题。

下面以在干扰源引入场景为例具体说明，在一个工业控制系统中，存在干扰源如电磁干扰或突发电流干扰，为了确保电力参数测量的准确性和稳定性，可以做以下修正处理：

1)获取电压传感器各预设时间内输出的原始输出值V

2)根据干扰源引入场景确定激励信号A＝3V；

3)在各预设时间内，对电压传感器施加激励信号A以使电压传感器发生回弹效应；

4)在回弹效应发生的特定预设时间内，获取电压传感器的N个回弹复位输出值；[34V,32V,29.5V,31.5V,32V]；

5)根据N个回弹复位输出值[34V,32V,29.5V,31.5V,32V]及原始输出值V

6)在特定预设时间内的各个时间点上，根据N个回弹复位误差输出值[4V,2V,-0.5V,1.5V,2V]建立线性模型为：ΔV

7)根据N个修正输出值[3.2V,1.6V,-0.4V,1.2V,1.6V]及N个回弹复位输出值[34V,32V,29.5V,31.5V,32V]确定N个目标输出值[37.2V,33.6V,29.1V,32.7V,33.6V]以修正终端测试设备输出的N个回弹复位输出值[34V,32V,29.5V,31.5V,32V]。

本发明实施例还提供了一种回位复位误差补偿装置，该回位复位误差补偿装置可执行本发明任意实施例所提供的回位复位误差补偿方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图3是本发明实施例提供的一种回位复位误差补偿装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：

第一获取模块10，用于获取终端测试设备输出的原始输出值；

激励模块20，用于对终端测量设备施加激励信号以使终端测试设备发生回弹效应；

第二获取模块30，用于在回弹效应发生的预设时间内，获取终端测试设备的N个回弹复位输出值；

回弹复位误差确定模块40，用于根据N个回弹复位输出值及原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；

修正输出值确定模块50，用于N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；

修正模块60，用于根据N个修正输出值及各预设时间内的原始输出值确定N个目标输出值以修正终端测试设备的N个回弹复位输出值。

可选的，激励信号包括激励电压信号，或者激励电流信号。

可选的，回弹复位误差确定模块40具体为：

根据N个回弹复位输出值及原始输出值之差确定N个回弹复位误差输出值。

可选的，修正模块60具体包括：

模型建立单元，在预设时间内，用于根据N个回弹复位误差输出值建立线性模型；

修正单元，用于根据预设时间内的所述N个回弹复位误差输出值及线性模型的特征参数确定N个修正输出值。

可选的，线性模型的特征参数还由场景参数而定。

本发明实施例还提供了一种电子设备；图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器70为例；设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器71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，如本发明实施例中的主回位效应误差补偿方法对应的程序指令/模块。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的回位效应误差补偿方法。

存储器71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终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71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71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。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。

输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。

本发明实施例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回位效应误差补偿方法，该方法包括：

获取终端测试设备输出的原始输出值；

对所述终端测量设备施加激励信号以使所述终端测试设备发生回弹效应；

在所述回弹效应发生的预设时间内，获取所述终端测试设备的N个回弹复位输出值；

根据所述N个回弹复位输出值及所述原始输出值确定N个回弹复位误差输出值；

根据所述N个回弹复位误差输出值确定N个修正输出值；

根据所述N个修正输出值及所述终端测试设备的N个回弹复位输出值确定N个目标输出值以修正所述终端测试设备的N个回弹复位输出值。

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意实施例所提供的一种回位效应误差补偿方法中的相关操作。

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设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，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。