CN105260372A - 基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，包括步骤：步骤1：获取任意时间段的开始时间和结束时间；步骤2：获取管理单元及管理单元的逻辑关系，遍历到原始信号点；步骤3：获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据；步骤4：根据准点数据计算信号点消耗量，处理数据异常情况；步骤5：返回的信号点消耗量数据根据逻辑关系计算管理单元的能耗；步骤6：存储或展示管理单元的能耗数据。本发明具有的有益效果：1、解决了任意时间段能耗统计的信息化实现，可以准确计算任意时间段的能耗量。2、拓展了能源管理与能源分析的范围，管理更加精细化。

Description

基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法
技术领域
本发明涉及信息技术领域，涉及企业能耗的统计及其信息化实现。本发明能够广泛应用企业能源管理信息化系统。
背景技术
传统的能源管理依托管理粒度定义了小时、班组、日、周、旬、月、季度、年等时间粒度，这些粒度往往在能源管理信息化系统设计之初就建立起来，相关管理单元的能耗以这些时间粒度为基础进行统计分析。随着能源管理水平的不断提升和能源管理精细化的要求，逐渐产生了统计停机能耗、钢卷能耗、查询任意时间段机组能耗或信号点能耗等需求，传统的能源管理信息化很难满足此类任意时间段能耗统计的需求，原因包括：
起始截止时间的不确定性。传统能源管理信息化系统对时间粒度的定义必须包括确定的起始时间和结束时间，但是对于工厂实际来说，停机的开始时间和结束时间、钢卷的生产开始时间和结束时间，查询界面用户输入的起始时间和结束时间具有不确定性，不在定义的范围内，后续的相关算法不支持此类统计。
现场数据采集间隔的局限性。传统的能源管理信息化系统依托于固定采集间隔(分钟、小时、日等)的数据进行后续的统计分析，这类采集间隔一般不支持毫秒或秒，但是任意时间段一般涵盖了毫秒、秒。
关注管理单元的多层级化。传统的能源管理信息化系统可以采取近似的方法估算信号点的一段时间的能耗，对于包含逻辑关系的机组、工序等管理单元的任意时间段能耗统计则很难准确实现。
经检索，发现如下相关专利文献。
申请号：201310530340.0，名称：一种能源管理系统。
该专利文献的摘要为：本发明公开了一种能源管理系统，所述系统包括：能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块，其中，所述能源数据采集模块，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总；所述能源数据统计分析模块，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析；所述能耗预测分析模块，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估；所述后台管理模块，用于对用户权限进行管理、配置系统参数以及记录系统操作日志。本发明能够对企业的能耗进行统一的管理，实现了网络化、实时化和智能化的监管，提高了能源管理的效率。
该专利文献记载的技术方案的缺点是统计分析周期在系统建设之初就建立起来，相关算法或功能基于确定的时间周期，不支持机组、工序、设备等包含依托信号点逻辑关系的管理单元的任意时间段能耗统计或查询。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是基于实时数据库实现统计任意时间段能耗。本发明的前提条件是依托实时数据库，以能够获取到秒或者毫秒的准点数据。本发明能够支持任意时间段，以满足不确定开始时间和结束时间的能耗统计场景。本发明能够满足不同数据层级的能耗数据统计，不仅支持最底层信号点的能耗统计，还支持机组、工序、设备等包含依托信号点逻辑关系的管理单元的能耗统计或查询。
根据本发明提供的一种基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，包括如下步骤：
步骤1：获取任意时间段的开始时间和结束时间；
步骤2：获取管理单元及管理单元的逻辑关系，遍历到原始信号点；
步骤3：获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据；
步骤4：根据准点数据计算信号点消耗量，处理数据异常情况；
步骤5：返回的信号点消耗量数据根据逻辑关系计算管理单元的能耗；
步骤6：存储、电文发送或展示管理单元的能耗数据。
优选地，所述步骤1采用如下任一种或任多种来获取任意时间段的开始时间和结束时间：
步骤1.1：从页面以页面参数的形式获取时间信息；
步骤1.2：从电子表格的单元格内获取时间信息；
步骤1.3：从电文信息中获取时间信息；
步骤1.4：从约定的电文协议中截取指定的字符串转换为所需的时间信息。
优选地，在所述步骤2中，管理单元的获取是通过页面参数的传入、EXCEL的相关单元格信息、或电文协议中的指定字符串来进行获取，获取到管理单元信息后放入缓存中，获取数据库中存储的管理单元的逻辑关系信息，逻辑关系中数据层级的嵌套也必须被遍历到最终的信号点，以便于能够从实时数据库中抓取数据。
优选地，在所述步骤3中，以实时方式对不同类型的实时数据库进行访问，实时数据库的访问平台提供了实时数据库的访问通道，并封装了准点数据的查询方法和一段时间最大值的取值方法，通过开始时间和结束时间的传入，返回传入时刻点的表计数据作为准点数据。
优选地，在所述步骤4中，根据时间信息和信号点信息，获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据，并按照如下方式处理消耗量数据：
消耗量V等于结束时间的准点数据Ve减去开始时间的准点数据Vs；
正常情况下，Ve>Vs，因此直接相减得到消耗量V＝Ve-Vs；
异常情况下，当Ve或Vs取不到数据时，V＝0；
当Ve<Vs时，获取开始时间和结束时间范围内的最大值Vm，若小于设定值，视为异常变小，则V＝Vm-Vs；若大于或等于设定值，则视为量程跳变，V＝Ve+Vm-Vs。
优选地，在所述步骤5中，管理单元由一个或多个信号点进行计量统计，依托配置好的逻辑关系，将返回的信号点的消耗量带入逻辑关系中，得到管理单元的消耗量。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、解决了任意时间段能耗统计的信息化实现。在基于实时数据库的前提条件下，支持业务逻辑规则的配置，可以准确计算任意时间段的能源消耗量。
2、拓展了能源管理与能源分析的范围。能源管理的范围从传统的定周期管理拓展到面向工厂生产实绩的能源分析管理模式，管理更加精细化。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为准点值取值逻辑。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
步骤一、获取任意时间段的开始时间和结束时间。时间的获取可以是页面的传入参数，比如任意时间段的机组能耗的查询页面，直接以页面参数的形式传入；可以是电子表格的相关单元格存放的时间信息，比如停机能耗信息统计表，通过对EXCEL的解析获取定义好的单元格的开始时间和结束时间信息；还可以是电文信息，比如钢卷生产的实绩电文；通过约定的电文协议，截取指定的字符串转换为所需的时间信息。
步骤二、获取管理单元及其逻辑关系，遍历到原始信号点。管理单元的获取可以通过页面参数的传入、EXCEL的相关单元格信息或电文协议中的指定字符串，获取到管理单元信息后放入缓存中，获取数据库中存储的管理单元的逻辑关系信息，逻辑关系中的嵌套也必须被遍历到最终的信号点，以便于能够从实时数据库中抓取数据。
逻辑关系的维护有专门的界面进行配置，支持信号点的加、减、乘、除等基本的数学运算，配置好的关系保存到关系数据库中。
步骤三、获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据。设计了实时数据访问模块以便支持不同类型的实时数据库的访问，实时数据库访问平台提供了实时数据库的访问通道，封装了准点数据的查询方法和一段时间最大值的取值方法，通过开始时间和结束时间的传入，返回传入时刻点的表计数据(称为准点数据)。
步骤四、计算信号点消耗量，处理数据异常情况。将时间信息和信号点信息传入实时数据访问模块获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据通过数据处理模块处理消耗量数据。
消耗量(V)等于结束时间的准点数据(Ve)减去开始时间的准点数据(Vs)，正常情况下，Ve>Vs，可直接相减V＝Ve-Vs。
异常情况下，当Ve或Vs取不到数据为BAD时，V＝0；
当Ve<Vs时，通过实时数据库访问模块获取开始时间和结束时间范围内的最大值Vm，判定(Vs-Ve)/Ve<设定值(推荐5％)，视为异常变小，V＝Vm-Vs；当(Vs-Ve)/Ve>设定值(推荐5％),视为量程跳变，V＝Ve+Vm-Vs。
步骤五、返回的信号点能耗数据根据逻辑关系计算管理单元的能耗。管理单元由一个或多个信号点进行计量统计，依托配置好的逻辑关系，将返回的信号点的消耗量带入逻辑关系中，得到管理单元的消耗量。
步骤六、存储或展示能耗数据。返回的消耗量可以存储到数据库中，可以以通过电文返回给对方，也可以绑定到页面的数据列表展示出来。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：获取任意时间段的开始时间和结束时间；
步骤2：获取管理单元及管理单元的逻辑关系，遍历到原始信号点；
步骤3：获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据；
步骤4：根据准点数据计算信号点消耗量，处理数据异常情况；
步骤5：返回的信号点消耗量数据根据逻辑关系计算管理单元的能耗；
步骤6：存储、电文发送或展示管理单元的能耗数据。
2.根据权利要求1所述的基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，所述步骤1采用如下任一种或任多种来获取任意时间段的开始时间和结束时间：
步骤1.1：从页面以页面参数的形式获取时间信息；
步骤1.2：从电子表格的单元格内获取时间信息；
步骤1.3：从电文信息中获取时间信息；
步骤1.4：从约定的电文协议中截取指定的字符串转换为所需的时间信息。
3.根据权利要求1所述的基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，在所述步骤2中，管理单元的获取是通过页面参数的传入、EXCEL的相关单元格信息、或电文协议中的指定字符串来进行获取，获取到管理单元信息后放入缓存中，获取数据库中存储的管理单元的逻辑关系信息，逻辑关系中数据层级的嵌套也必须被遍历到最终的信号点，以便于能够从实时数据库中抓取数据。
4.根据权利要求1所述的基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，在所述步骤3中，以实时方式对不同类型的实时数据库进行访问，实时数据库的访问平台提供了实时数据库的访问通道，并封装了准点数据的查询方法和一段时间最大值的取值方法，通过开始时间和结束时间的传入，返回传入时刻点的表计数据作为准点数据。
5.根据权利要求1所述的基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，在所述步骤4中，根据时间信息和信号点信息，获取信号点的开始时间和结束时间的准点数据，并按照如下方式处理消耗量数据：
消耗量V等于结束时间的准点数据Ve减去开始时间的准点数据Vs；
正常情况下，Ve>Vs，因此直接相减得到消耗量V＝Ve-Vs；
异常情况下，当Ve或Vs取不到数据时，V＝0；
当Ve<Vs时，获取开始时间和结束时间范围内的最大值Vm，若小于设定值，视为异常变小，则V＝Vm-Vs；若大于或等于设定值，则视为量程跳变，V＝Ve+Vm-Vs。
6.根据权利要求1所述的基于实时数据库统计任意时间段能耗的方法，其特征在于，在所述步骤5中，管理单元由一个或多个信号点进行计量统计，依托配置好的逻辑关系，将返回的信号点的消耗量带入逻辑关系中，得到管理单元的消耗量。
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