CN103149549B - 一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统，该方法包括：在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形；并将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；其中，所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态，有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，从而针对电能计量装置进行有效管理。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统。
背景技术
电能计量装置是用于测量和记录电量的电能计量器具及其辅助设备的总称，包括各种类型电能表，计量用电压、电流互感器及其二次回路，电能计量柜（箱）等。
电力工作人员依据电能计量装置的周期检定结果，对其在不同时刻的运行状态进行综合分析从而为该电能计量装置的管理提供参考依据。
但是，上述对于电能计量装置的监测数据获取及运行状态分析过程，一般是通过电力工作人员进行现场检定并人工分析得知，自动化程度较差，不利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，从而降低了针对电能计量装置的管理效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统，有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态。
一种基于电能计量装置的数据处理方法，包括：
在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；所述运行数据至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、电压互感器PT二次负荷数值、电压互感器PT二次压降数值和电流互感器CT二次负荷数值中的一项或任意几项；
分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形；
并将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；其中，所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态。
可选地，还包括：
在各预设检定时刻，将所述电能计量装置针对单项运行数据的正常运行状态对应以第一标识、异常运行状态对应以第二标识分别显示在该单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形中。
可选地，还包括：在所述获取电能计量装置的多项运行数据前，构建风险评估模型，具体包括：
获取安全风险元素；
将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集；
将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集；
获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集；
获取所述多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵；
依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型。
其中，该方法在基于属性的访问控制ABAC模型下执行。
一种基于电能计量装置的数据处理系统，包括：
运行数据采集设备和服务器；
所述运行数据采集设备与电能计量装置的运行数据输出接口连接；
所述服务器设置有从所述运行数据采集设备获取所述电能计量装置的运行数据的输入接口；
所述服务器中装设有存储有
在预设检定时刻获取电能计量装置的多项运行数据的运行数据获取模块、
分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形的绘图模块和
将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态的运行状态输出模块的
存储器，以及读取并执行所述存储器中指令的处理器；
其中，所述运行数据至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、PT二次负荷数值、PT二次压降数值和CT二次负荷数值中的一项或任意几项；所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态。
可选地，还包括：
将在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的正常运行状态对应以第一标识、异常运行状态对应以第二标识分别显示在该单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形中的运行状态显示模块。
其中，所述存储器中的指令模块基于风险评估模型执行，具体包括：
获取安全风险元素的安全风险元素获取模块、
将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集的安全风险元素集构建模块、
将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集的多级安全风险元素集构建模块、
获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集的安全风险指标集构建模块、
获取多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵的权重系数矩阵构建模块，以及
依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型的风险评估模型构建模块。
其中，所述存储器中的指令模块基于ABAC模型执行。
其中，所述服务器针对数据缓存模式的开发工具为ASP.NET。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例通过在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；描绘包含单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形；并将该单项运行数据分别与其对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；其中，所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态；对于所述电能计量装置的运行数据获取、图形绘制及运行状态分析过程均采用自动处理方式，相较于现有技术的人工处理方式，更加方便、快捷，从而有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，提高针对电能计量装置的管理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种基于电能计量装置的数据处理方法流程图；
图2为本发明又一实施例公开的一种基于电能计量装置的数据处理方法流程图；
图3a-3c为本发明实施例公开的一种基于电能计量装置的数据处理系统结构示意图。
具体实施方式
为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：
CT：Current transformer，电流互感器；
PT：Potential transformer，电压互感器；
RBAC：Role Based Access Control，基于角色的访问控制；
ABAC：Attribute Based Access Control，基于属性的访问控制。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于电能计量装置的数据处理方法，有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，包括：
步骤101：在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；
所述多项运行数据中至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、PT二次负荷数值、PT二次压降数值和CT二次负荷数值中的一项或任意几项。
其中，所述实时负载监测数据包括：温度数据、湿度数据、磁场强度数据、三相电压参数、三相电流参数、三相有功功率参数、三相无功功率参数和三相视在功率参数等电能计量装置的基本参数。
步骤102：分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形。
举例说明，某电能计量装置针对温度数据的预设检定初始时刻为1时整，间隔取样时间为10分钟，检定周期为1小时，那么，可以依次提取该电能计量装置在1:00、1:10、1:20、1:30、1:40、1:50和2:00时刻分别对应的温度数据，根据上述温度数据与其对应预设检定时刻描绘图形。其中，所述预设检定初始时刻、间隔取样时间和检定周期可以根据实际需要任意设定，并不局限。
上述图形可以将该电能计量装置在每一预定检定时刻对应的温度数据以绘图方式清楚地呈现，方便电力工作人员通过该图形分析该电能计量装置针对温度数据这一项运行数据的健康状态。所述图形可以是以预设检定时刻为x轴、以不同检定时刻的单项运行数据为y轴的二维曲线图、或是柱形图，所述图形形式并不局限。
步骤103：将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；
所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态；
所述对应项标准运行数据即为电能计量装置处于正常运行状态时对应项运行数据的范围值，判断在同一预设检定时刻，单项运行数据是否在该对应项运行数据的范围值内，若是，则该电能计量装置针对该项运行数据来说，在该预设检定时刻处于正常运行状态；否则，则处于异常运行状态。举例说明，某电能计量装置在1:20这一预设检定时刻，温度数据为35度，而温度数据这一项运行数据的对应项标准运行数据不超过30度，那么，在1:20时刻，该电能计量装置针对温度数据来说，处于异常运行状态。
需要说明的是，步骤102和步骤103两者之间不存在固定的执行顺序，即两者可以同时执行，或先执行步骤102，再执行步骤103，或先执行步骤103，再执行步骤102，并不局限。
为便于电力工作人员更为方便的了解电能计量装置的运行状态，可以将所述电能计量装置在各预设检定时刻针对单项运行数据的运行状态显示在先于该步骤103执行的步骤102所述的图形中，但并不局限。
作为优选，可以将所述电能计量装置在各预设检定时刻针对单项运行数据的正常运行状态对应以第一标识、异常运行状态对应以第二标识分别显示在该单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形中。
如将前述示例中温度数据在1:20时刻的温度数据以红色线条描绘，以所述红色线条作为第一标识标记的该电能计量装置，针对温度数据来说，在1:20时刻处于异常运行状态，将其余预设检定时刻的温度数据以黑色线条描绘，以所述黑色线条作为第二标识来标记其在其余预设检定时刻处于正常运行状态，以达到区别显示的效果。
工作人员根据在包含多个预设检定时刻的一段检定周期内电能计量装置的各项运行数据，以及该电能计量装置针对单项运行数据的运行状态，来分析并判断该电能计量装置在该检定周期内的健康状态，为电力工作人员对于电能计量装置的管理工作提供参考依据，如该电能计量装置在该检定周期内的多项运行数据一直出现严重偏差，那么可考虑更换该电能计量装置等。
通过上述实施例可知，通过在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；描绘单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形；并将该单项运行数据分别与其对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；对于所述电能计量装置的运行数据获取、图形绘制及运行状态分析过程均采用自动处理方式，有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，提高电能计量装置的管理效率。
上述实施例应用于电力信息系统，在步骤101前，为保护该系统的安全性，参见图2，本发明公开的又一实施例还包括：
构建风险评估模型，以针对该系统中可能存在的安全风险元素进行分析，具体包括：
步骤201：获取安全风险元素；
步骤202：将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集，可表示为S={S1,S2,…,Sn}，其中，n表示安全风险元素的个数；
所述安全风险元素可分为以下4组：
(1)来自系统自身安全威胁，至少包括：系统硬件的安全风险、系统软件的安全风险（包括软件设计漏洞、功能冗余和逻辑混乱等）以及网络通信协议的安全风险（包括该协议功能的完备性、可靠性和可控性等）；
(2)来自内部工作人员的安全威胁，至少包括：系统管理员的失职、操作人员的失误、内部不法分子的恶意攻击等，其中所述恶意攻击的手段很多，诸如使系统拒绝服务，窃听或窃取信息，伪装合法用户修改信息内容，伪造合法系统服务、恶意泄密、传播病毒等等；
(3)来自外部人员的安全威胁，至少包括：犯罪分子采取搭线窃听、网络监听、网络扫描等手段截取信息；
(4)来自自然界的安全威胁，至少包括：洪水、飓风、地震等可能引起系统暂停或服务中断的自然灾害。
步骤203：将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集，可表示为Smn={Sm1，Sm2，...,Smn}，其中，m表示安全风险元素集的个数，具体的，m=4；
步骤204：获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集，可表示为，V={V1,V2,…,Vx}；x表示安全风险指标的个数。
步骤205：获取所述多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵，可表示为：
步骤206：依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型。
依据所述风险评估模型，计算得出针对电力信息系统的远程控制为该系统存在的最大安全隐患，所述远程控制包括网络监听等，为防止不法分子对电网的非法访问，要求该方法在执行过程中必须具备一套安全的访问控制机制，具体为，该方法在ABAC模型下执行；
所述ABAC模型，具体形式为：ABAC={S,R,E,A,P,AA,PA,MA,MP}，该模型能有效兼容电力系统中广泛存在的RBAC模型，
其中：S、R、E、A、P、AA、PA、MA和MP依次为主体、资源、环境、属性、权限、属性赋值、权限赋值、元属性和元策略；
S即对资源提出访问请求的实体，如对本方法所应用的电力信息系统提出的访问请求程序；
R即该方法中所要保护的对象，如从现场返回的各项运行数据等；
E包含了对访问控制进行决策所需的除S和R以外的其他实体，如系统当前时间等；
MA、MP分别对应于需要升级的原始系统的用户和权限；
AA、PA则分别由系统管理员根据具体业务系统的需要来完成，建立起S、R、E、P和A之间的关联。
参见图3a-3c，发明实施例公开了一种基于电能计量装置的数据处理系统，如图3a，包括：运行数据采集设备30和服务器40；
所述运行数据采集设备30与电能计量装置50的运行数据输出接口51连接，采集所述电能计量装置50的运行数据；
所述服务器40设置有从所述运行数据采集设备获取所述电能计量装置50的运行数据的输入接口41；
如图3b，所述服务器40中装设有存储有
在预设检定时刻获取电能计量装置的多项运行数据的运行数据获取模块401、
分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形的绘图模块402和
将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态的运行状态输出模块403的存储器42，以及读取并执行所述存储器中指令的处理器43；
其中，所述运行数据至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、PT二次负荷数值、PT二次压降数值和CT二次负荷数值中的一项或任意几项。
其中，所述服务器40针对数据缓存模式的开发工具为ASP.NET。
其中，如图3c，所述存储器中42的指令模块基于风险评估模型执行，具体包括：
获取安全风险元素的安全风险元素获取模块421、
将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集的安全风险元素集构建模块422、
将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集的多级安全风险元素集构建模块423、
获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集的安全风险指标集构建模块424、
获取多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵的权重系数矩阵构建模块425，以及
依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型的风险评估模型构建模块426。
依据所述风险评估模型，计算得出针对电力信息系统的远程控制，为该电力信息系统存在的最大安全隐患，如网络监听等，为防止不法分子对电网的非法访问、越权访问等，要求所述存储器42中的指令模块基于ABAC模型执行。
上述对于本系统实施例而言，描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
综上所述，本发明实施例通过在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；描绘关于单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形；并将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；其中，所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态；对于所述电能计量装置的运行数据获取、图形绘制及运行状态分析过程均采用自动处理方式，相较于现有技术的人工处理方式，更加方便、快捷，从而有利于电力工作人员及时、方便地获知电能计量装置的健康状态，提高电能计量装置的管理效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种基于电能计量装置的数据处理方法，其特征在于，包括：
在预设检定时刻，获取电能计量装置的多项运行数据；所述运行数据至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、电压互感器PT二次负荷数值、电压互感器PT二次压降数值和电流互感器CT二次负荷数值中的一项；
分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形；
并将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态；其中，所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态。
2.根据权利要求1所述的基于电能计量装置的数据处理方法，其特征在于，还包括：
在各预设检定时刻，将所述电能计量装置针对单项运行数据的正常运行状态对应以第一标识、异常运行状态对应以第二标识分别显示在该单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形中。
3.根据权利要求1或2所述的基于电能计量装置的数据处理方法，其特征在于，在所述获取电能计量装置的多项运行数据前，构建风险评估模型，具体包括：
获取安全风险元素；
将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集；
将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集；
获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集；
获取所述多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵；
依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型。
4.根据权利要求3所述的基于电能计量装置的数据处理方法，其特征在于，该方法在基于属性的访问控制ABAC模型下执行。
5.一种基于电能计量装置的数据处理系统，其特征在于，包括：
运行数据采集设备和服务器；
所述运行数据采集设备与电能计量装置的运行数据输出接口连接；
所述服务器设置有从所述运行数据采集设备获取所述电能计量装置的运行数据的输入接口；
所述服务器中装设有存储有
在预设检定时刻获取电能计量装置的多项运行数据的运行数据获取模块、
分别提取所述电能计量装置在多个预设检定时刻的单项运行数据，根据单项运行数据与其对应预设检定时刻描绘图形的绘图模块和
将该单项运行数据分别与对应项标准运行数据进行比对，输出在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的运行状态的运行状态输出模块的
存储器，以及读取并执行所述存储器中指令的处理器；
其中，所述运行数据至少包括实时负载监测数据、电能表误差数值、PT二次负荷数值、电压互感器PT二次压降数值和电流互感器CT二次负荷数值中的一项；所述运行状态包括满足对应项标准运行数据的正常运行状态和不满足对应项标准运行数据的异常运行状态。
6.根据权利要求5所述的基于电能计量装置的数据处理系统，其特征在于，所述存储器还包括：
将在各预设检定时刻所述电能计量装置针对单项运行数据的正常运行状态对应以第一标识、异常运行状态对应以第二标识分别显示在该单项运行数据与其对应预设检定时刻的图形中的运行状态显示模块。
7.根据权利要求5或6所述的基于电能计量装置的数据处理系统，其特征在于，所述存储器中的指令模块基于风险评估模型执行，具体包括：
获取安全风险元素的安全风险元素获取模块、
将符合预设条件的安全风险元素划定为一组，记为安全风险元素集的安全风险元素集构建模块、
将多组安全风险元素集构建为一个多级安全风险元素集的多级安全风险元素集构建模块、
获取针对各个安全风险元素的安全风险指标，构建安全风险指标集的安全风险指标集构建模块、
获取多级安全风险元素集中各个元素相对安全风险指标集的权重系数，构建权重系数矩阵的权重系数矩阵构建模块，以及
依据上述多级安全风险元素集、安全风险指标集和权重系数矩阵构建风险评估模型的风险评估模型构建模块。
8.根据权利要求7所述的基于电能计量装置的数据处理系统，其特征在于，所述存储器中的指令模块基于ABAC模型执行。
9.根据权利要求5所述的基于电能计量装置的数据处理系统，其特征在于，所述服务器针对数据缓存模式的开发工具为ASP.NET。
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