CN104935406B - 一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 - Google Patents
一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104935406B CN104935406B CN201510283184.1A CN201510283184A CN104935406B CN 104935406 B CN104935406 B CN 104935406B CN 201510283184 A CN201510283184 A CN 201510283184A CN 104935406 B CN104935406 B CN 104935406B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bit
- character
- intelligent grid
- byte
- grid communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000013144 data compression Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000006837 decompression Effects 0.000 title claims description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0014—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the source coding
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种数据压缩及解压方法和智能电网通信系统，该数据压缩方法包括统计一帧数据中出现频率最高的字符c并计算其出现的次数m的步骤；生成n个bit的位域Bn的步骤，重新生成压缩帧的步骤。该解压方法包括遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符的步骤。该智能电网通信系统的信源编码模块实现该数据压缩方法，信宿解码模块实现该解压方法。
Description
技术领域
本发明涉及数据压缩方法，特别是一种在电力线载波通信时信源编码时对通信数据进行压缩的方法及智能电网通信系统。
背景技术
数据压缩是指在不丢失信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高其传输、存储和处理效率的一种技术方法。或按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。
信源编码是为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施行的变换。具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最大，同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。
智能电网的基础是通讯，因为环境的不确定性和技术的限制，目前智能通讯速率普遍比较低，比如窄带电力线载波通信一般速率只有几百BPS，电能表的RS485通讯接口速率只有1200/2400BPS。随着智能电网的发展，互动性应用要求越来越多的双向通讯帧，有限的数据速率已成为系统的主要瓶颈。
发明内容
本发明针对目前智能电网通信系统中有限的数据速率已成为系统的主要瓶颈的不足，针对智能电网通信的信源数据进行数据压缩的方法，并利用该压缩方法对智能电网通信进行信源编码的通信方法以及智能电网通信系统。
本发明通过下述技术方案实现：一种智能电网通信的数据压缩方法，包括以下步骤，
步骤一，对一帧数据共n个字节进行统计，找出出现频率最高的字符c并计算其出现的次数m；
步骤二，生成n个bit的位域Bn，代表n个字节的特征，如某个字节等于c则Bn中相应位置一，其他位清零，最后位域按照整字节补齐；
步骤三，重新生成压缩帧 c Bn Li Lj Lk...；Li Lj Lk 是原始帧数据去除所有字符c之后的剩余字节的顺序排列。
本压缩方法简单易行，非常适合于智能电网通信信源编码。
本发明还有如下优选方法：
还包括步骤四，计算压缩帧的长度，如果长度小于n，则返回压缩成功。
本发明还提供一种解压缩方法，遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符。
本发明还提供一种智能电网通信系统，包括发送端和接收端，所述的发送端通过电力线载波与所述的接收端通信连接，所述的发送端中包括信源编码模块，所述的接收端中包括信宿解码模块；所述的信源编码模块包括：对一帧数据共n个字节进行统计，找出出现频率最高的字符c并计算其出现的次数m的装置；生成n个bit的位域Bn，代表n个字节的特征，如某个字节等于c则Bn中相应位置一，其他位清零，最后位域按照整字节补齐的装置；重新生成压缩帧 c Bn Li Lj Lk...；Li Lj Lk 是原始帧数据去除所有字符c之后的剩余字节的顺序排列的装置；所述的信宿解码模块包括遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符的装置。
基于智能电网通信的特点，其传输的数据有大量单字节的重复，因此，采用上述通信系统非常合适。
本发明中一种智能电网通信系统的优选方式包括：在信源编码模块中还包括计算压缩帧的长度的装置，将压缩帧的长度与n比较的比较模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1，本实施例是一种智能电网通信系统，主要用于电子抄表，该通信系统利用电力线载波将电表的数字发送到计费中心，利用电力线载波通信时，一般采用电力线过零点的时刻传送一帧数据，目前，带宽比较窄，一般每帧数据在十个字节左右。该系统包括发送端和接收端，发送端通过电力线载波与接收端通信连接，发送端中包括信源编码模块，接收端中包括信宿解码模块。
发送端需要发送关于三个费率时段 00：00-08：00， 08：00-14：00， 14：00-00：00的通信，目前对这三个费率时段进行通信时，传送的是BCD码，BCD码数据是 00 00 08 0008 00 14 00 14 00 00 00，发送端直接发送共12个字节的BCG码端。
采用本实施例的智能电网通信系统中，信源编码的方法进行压缩包括以下步骤：
步骤一，对一帧数据进行统计，出现最多的字符c=00。
步骤二，生成n=12个比特的位域Bn，在帧数据中字符等于c的位置把位域的相应位置1，如下表：
位域扩展到整字节对齐后，数据是 D5 70
步骤三，生成压缩帧 00 D5 70 08 08 14 14 ，其中 08 08 14 14 是原始帧去掉字符00之后的剩余字节排列。
步骤四，计算压缩帧的长度为7，小于原始帧，压缩成功，压缩率41.6%。
在发送端，如果压缩不成功，则在发送数据时选择发送原始数据，不发送压缩数据。
在接收端，信宿解码缩模块解压时，遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符。
本实施例中，在智能电网通信系统中的接收端的信源编码模块中，实现压缩算法的有效性源于智能电网通信数据的冗余特点，比如用户电量按照电力标准DL645协议由四个费率组成，但实际使用常常只有2个费率，另外2个费率是全0。
实施例2对三相实时电压230V 228V 229V进行传输，信源编码模块和信宿解码模块分别进行如下缩编和解压过程：
三相实时电压，230V 228V 229V， BCD数据帧02 30 02 28 02 29，压缩后数据 02A8 30 28 29，压缩率16.7%。
实施例2对四费率实时电量总/尖/峰/平/谷，8758.65/0.00/7235.32/1523.33/0.00进行传输，信源编码模块和信宿解码模块分别进行如下缩编和解压过程：
四费率实时电量总/尖/峰/平/谷，8758.65/0.00/7235.32/1523.33/0.00 ，BCD码数据帧 00 87 58 65 00 00 00 00 00 72 35 32 00 15 23 33 00 00 00 00，压缩后数据00 E0 77 00 87 58 65 72 35 32 15 23 33，压缩率35%。
Claims (5)
1.一种智能电网通信的数据压缩方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，对一帧数据共n个字节进行统计，找出出现频率最高的字符c并计算其出现的次数m；
步骤二，生成n个bit的位域Bn，代表n个字节的特征，如某个字节等于c则Bn中相应位置一，其他位清零，最后，位域按照整字节在低位补齐；
步骤三，重新生成压缩帧 c Bn Li Lj Lk...；Li Lj Lk 是原始帧数据去除所有字符c之后的剩余字节的顺序排列。
2.根据权利要求1所述的智能电网通信的数据压缩方法，其特征在于：还包括步骤四，计算压缩帧的长度，如果长度小于n，则返回压缩成功。
3.一种根据权利要求1所述的智能电网通信的数据压缩方法的解压缩方法，其特征在于：
遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符。
4.一种智能电网通信系统，包括发送端和接收端，所述的发送端通过电力线载波与所述的接收端通信连接，其特征在于：
所述的发送端中包括信源编码模块，所述的接收端中包括信宿解码模块；
所述的信源编码模块包括：
对一帧数据共n个字节进行统计，找出出现频率最高的字符c并计算其出现的次数n的装置；
生成n个bit的位域Bn，代表n个字节的特征，如某个字节等于c则Bn中相应位置一，其他位清零，最后位域按照整字节补齐的装置；
重新生成压缩帧 c Bn Li Lj Lk...；Li Lj Lk 是原始帧数据去除所有字符c之后的剩余字节的顺序排列的装置；
所述的信宿解码模块包括遍历Bn域的有效比特，如果比特是1，则对应字符是c，若比特是0，则从剩余字节排列取一个字符的装置。
5.根据权利要求4所述的智能电网通信系统，其特征在于：在信源编码模块中还包括计算压缩帧的长度的装置，将压缩帧的长度与n比较的比较模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510283184.1A CN104935406B (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510283184.1A CN104935406B (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104935406A CN104935406A (zh) | 2015-09-23 |
| CN104935406B true CN104935406B (zh) | 2018-03-09 |
Family
ID=54122390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510283184.1A Active CN104935406B (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104935406B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105406900A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-16 | 吴中尧 | 一种智能电网系统的高可靠性数据处理及相互通讯方法 |
| CN106027205A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-12 | 姹や寒 | 一种电力电网系统的数据处理及调度通讯方法 |
| CN111162792A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-15 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 一种电力负荷数据的压缩方法及装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101038303A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-09-19 | 深圳市双合电脑系统股份有限公司 | 一种电力波形记录数据的压缩方法 |
| CN101350624A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-21 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种支持ansi编码的中文文本的压缩方法 |
| CN103248367A (zh) * | 2012-02-03 | 2013-08-14 | 展讯通信（上海）有限公司 | 码流数据的编码、解码方法和装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0580972A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-04-02 | Nec Corp | データ圧縮装置 |
| US8791843B2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-07-29 | Lsi Corporation | Optimized bitstream encoding for compression |
-
2015
- 2015-05-29 CN CN201510283184.1A patent/CN104935406B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101038303A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-09-19 | 深圳市双合电脑系统股份有限公司 | 一种电力波形记录数据的压缩方法 |
| CN101350624A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-21 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种支持ansi编码的中文文本的压缩方法 |
| CN103248367A (zh) * | 2012-02-03 | 2013-08-14 | 展讯通信（上海）有限公司 | 码流数据的编码、解码方法和装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于字符频率的快速通用数据压缩算法;胡元福;《今日电子》;19951028;第15卷(第5期);全文 * |
| 数据压缩方法研究及其在电力系统中的应用;王大为;《中国优秀硕士学位论文全文数据库-工程科技Ⅱ辑》;20150115(第1期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104935406A (zh) | 2015-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11431351B2 (en) | Selection of data compression technique based on input characteristics | |
| CN104935406B (zh) | 一种智能电网通信的数据压缩及解压缩方法和智能电网通信系统 | |
| CN102970043B (zh) | 一种基于gzip的压缩硬件系统及其加速方法 | |
| US11023412B2 (en) | RDMA data sending and receiving methods, electronic device, and readable storage medium | |
| CN102082662B (zh) | 基于同步随机数信息库信息检索的量子安全通信方法 | |
| CN102497377B (zh) | 通信基站燃料电池备用电源的远程监控数据安全传输方法 | |
| CN106453160A (zh) | 一种北斗数据传输方法及系统 | |
| KR20130126823A (ko) | Ａｍｉ 네트워크의 데이터 관리 방법 및 그 장치 | |
| CN108183771A (zh) | 光网络系统中的数据处理方法、设备及系统 | |
| CN108282265A (zh) | 纠错编码方法、装置、设备及计算机可读存储介质 | |
| CN110728834A (zh) | 基于北斗短报文的wams测量数据压缩传输方法 | |
| CN106878196A (zh) | 一种adc插件的数据处理方法和装置 | |
| CN101729198A (zh) | 一种编解码方法、装置及系统 | |
| CN105791527A (zh) | 一种移动终端通信录的传输方法及装置 | |
| CN105072058B (zh) | 一种基于光纤传输的数据正反相位编码方法及数据传输方法 | |
| CN108683603A (zh) | 一种基于实时流压缩技术的高效二进制传输协议 | |
| CN104467865B (zh) | 串行通信协议控制器、字节拆分电路及8b10b编码器 | |
| CN108023680A (zh) | 基于vtdm帧结构的低速可变速率多模式编码调制器 | |
| CN111211887B (zh) | 资源加密方法、系统、装置及计算机可读存储介质 | |
| EP2381579A1 (en) | Method for compressing/decompressing data | |
| CN116723250A (zh) | 一种dl/t645帧的压缩方法和数据传输系统 | |
| CN103345683B (zh) | 基于电子钱包的离线充值方法及系统 | |
| CN117240409A (zh) | 一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法 | |
| CN102628948A (zh) | 用于批量发送通用航空器经纬位置数据的压缩方法 | |
| CN105760329B (zh) | 一种减少总线耦合翻转的编解码装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181105 Address after: 518000 A6 2A, Guangming science and Technology Park, 3009 merchants Road, Guangming New District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Shenzhen long core electronic technology Co Ltd Address before: 518000 A6 2A, Guangming science and Technology Park, 3009 merchants Road, Guangming New District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: Zhu Wenwen |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220425 Address after: 518000 A6 2A, Guangming science and Technology Park, 3009 merchants Road, Guangming New District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: SHENZHEN CLOU ELECTRONICS Co.,Ltd. Patentee after: Shenzhen Xinlong Electronic Technology Co., Ltd Address before: 518000 A6 2A, Guangming science and Technology Park, 3009 merchants Road, Guangming New District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: SHENZHEN NEOTECWAY ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |