CN105676023B - 故障录波数据的记录方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种故障录波数据的记录方法和系统，获取采样得到的录波数据和录波数据的数据信息。在故障录波采样中断中，根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间。以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。在采样中断中存储实时数据，通过延迟任务转存原始数据为指定录波文件到静态存储器，保证数据存储实时性的同时避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。可以在较小的软硬件资源下，实现故障录波数据的实时记录，提高了适用性。

Description

故障录波数据的记录方法和系统

技术领域

本发明涉及故障录波技术领域，特别是涉及一种故障录波数据的记录方法和系统。

背景技术

故障录波是指可在电力系统发生故障时，自动地、准确地记录电力系统故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平的作用。

传统的电力系统嵌入式装置记录电力故障录波数据，通常需要配置大容量的动态及静态存储器件，装置由专门的数据管理插件对录波数据进行整理和记录；由于数据量大，对录波数据的存储占用处理器很大资源比例，而且需要很大的软硬件资源才能实现数据的存储，存在适用性低的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种适用性高的故障录波数据的记录方法和系统。

一种故障录波数据的记录方法，包括以下步骤：

获取采样得到的录波数据和所述录波数据的数据信息；

在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间；

以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。

一种故障录波数据的记录系统，包括：

数据获取模块，用于获取采样得到的录波数据和所述录波数据的数据信息；

动态存储模块，用于在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间；

静态存储模块，用于以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。

上述故障录波数据的记录方法和系统，获取采样得到的录波数据和录波数据的数据信息。在故障录波采样中断中，根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间。以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。在采样中断中存储实时数据，通过延迟任务转存原始数据为指定录波文件到静态存储器，保证数据存储实时性的同时避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。可以在较小的软硬件资源下，实现故障录波数据的实时记录，提高了适用性。

附图说明

图1为一实施例中故障录波数据的记录方法的流程图；

图2为另一实施例中故障录波数据的记录方法的流程图；

图3为一实施例中故障录波数据的记录系统的结构图；

图4为另一实施例中故障录波数据的记录系统的结构图。

具体实施方式

一种故障录波数据的记录方法，适用于电力系统中小型嵌入式装置中的故障录波数据的存储。如图1所示，上述方法包括以下步骤：

步骤S110：获取采样得到的录波数据和录波数据的数据信息。以电力系统检测到故障时触发故障录波为例，实时获取对电力系统进行故障录波采样得到的录波数据，以及提取录波数据的数据信息。本实施例中，数据信息具体可包括录波数据在动态存储区间的入口地址、数据总大小、单通道点数、该数据信息的文件头及状态等信息，以用作后续数据存储操作。

步骤S120：在故障录波采样中断中，根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间。在故障录波采样中断中将录波数据存储至动态存储区间，具体是指在电力系统以固定频率进行故障录波采样时，在两次采样之间的中断间隔内将数据存储至动态存储区间。例如，电力系统在A时刻和B时刻进行采样，则在得到A时刻采样得到的数据后，在A时刻与B时刻之间的时间间隔内将数据存储至动态存储区间。在采样中断中存储接收到的录波数据，可保证数据的实时性，且避免文件存储时间对系统主要任务的资源占用。

预设的录波设置参数的具体形式根据动态存储区间的结构不同也会有所不同，本实施例中动态存储区间采用RAM(random access memory，随机存取存储器)区进行数据存储，提高数据存储和读取速度。录波设置参数具体如表1所示。

表1

步骤S120中根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间具体可为，根据数据信息和录波设置参数确定在动态存储区间中进行存储的起始位置和结束位置；将录波数据从动态存储区间的起始位置至结束位置进行存储。

根据数据信息可得知需要存储的录波数据的长度和通道等信息，根据录波设置参数结合动态存储区间中的存储状态可确定存储录波数据时的起始位置和结束位置。例如动态存储区间中当前数据已存储至地址A，在接收到长度为X的录波数据时，则将地址A的下一地址作为起始位置，将地址A+X作为结束位置，将录波数据从起始位置至结束位置进行存储。根据录波数据的长度对应划分存储区域进行数据存储，避免造成动态存储区间的空间浪费，节省成本。

在其中一个实施例中，步骤S120包括步骤122至步骤126。

步骤122：判断是否首次存储录波数据所属的数据带。具体可将对于电力系统同一位置采样得到的录波数据作为数据带。在接收到录波数据后，判断动态存储区间中是否有该录波数据所属的数据带，若不存在则是首次进行存储，进行步骤124；否则进行步骤126。

步骤124：在故障录波采样中断中，根据数据信息和录波设置参数将故障前的录波数据存储至动态存储区间后记录当前的录波数据，并生成数据标签。在采样中断间隔中将故障前的录波数据直接存入动态存储区间，并实时记录当前接收的录波数据。生成的数据标签用作指示对应录波数据在动态存储区间的存储位置和存储状态等信息，以便于后续进行数据转存。

步骤126：在故障录波采样中断中，将当前的录波数据记录至动态存储区间中对应所属数据带的存储位置。若接收的录波数据属于已经触发后尚未完成过程中的再触发，由于动态存储区间中已存有所属数据带，根据数据带的数据标签可直接开始记录当前数据。

在故障录波采样中断中进行数据存储时，首先判断动态存储区间中是否存在接收的录波数据所属的数据带，若存在则可直接进行当前数据的存储，提高数据存储速度，便于数据管理和转移等。本实施例中动态存储区间的数据存储控制可参照如下：

步骤S130：以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区，即是指在将录波数据存储在动态存储区间后，延迟预设时长或者在满足相关预设条件时再将录波数据转存至静态存储区。例如，可以是将数据存储在动态存储区间一天后进行数据转存，也可以是检测到静态存储区完成数据存储后再进行数据转存，具体条件并不唯一。以延迟任务形式进行数据转存，避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。在其中一个实施例中，步骤S130包括步骤132至步骤134。

步骤132：以延迟任务形式查询动态存储区间中是否有需要保存的录波数据。具体可在延迟任务中循环查询录波数据的数据标签，检测动态存储区间是否存在已经完成存储的数据，若是则说明存在需要保存的录波数据，进行步骤133；否则可返回步骤132，再次进行循环查询。

步骤133：提取需要保存的录波数据的录波文件头信息。录波文件头信息具体包括预设的录波文件头通用信息和信息录波文件头故障信息，信息录波文件头故障信息可根据需要保存的录波数据提取得到。在检测到需要保存的数据后提取对应的录波文件头信息以便后续的格式转化和数据转存。

步骤134：根据录波文件头信息，将需要保存的录波数据转换成录波文件后，将录波文件发送至静态存储区进行存储并生成标识信息。根据录波文件头信息对录波数据进行格式转化，具体转换格式可预先设置且不唯一。将转换得到的录波文件发送至静态存储区进行存储从而完成数据转存。标识信息用于指示录波文件的存储位置等相关信息，以便后续进行数据导出。

在检测到动态存储区间中存在需要保存的数据后，提取对应的录波文件头信息对数据进行格式转换，将压缩打包后的录波文件转存至静态存储区，节省存储空间。本实施例中数据转存控制可参照如下：

在其中一个实施例中，步骤132之前，步骤S130还可包括步骤131。

步骤131：获取静态存储区的标签信息，并根据标签信息和录波设置参数得到录波文件头通用信息。读取静态存储区的标签信息并结合录波设置参数形成录波文件头通用信息。本实施例中录波文件头通用信息格式可参照如下：

本实施例中即是在数据转存前进行初始化处理，形成录波文件头通用信息，以建立延时任务以供后续数据转存使用，提高操作便利性。可以理解，在其他实施例中也可在将录波数据存储至动态存储区间之前，或者在接收录波数据之前便进行初始化处理。

进一步地，步骤134之后，步骤S130还可包括步骤135。

步骤135：清除动态存储区间中已转存的录波数据。具体可以录波数据的数据标签作为索引，将对应索引的录波数据标识为无效，释放对应的存储区。将录波数据转存至静态存储区后，将动态存储区间对应的原数据清除，以便于以循环方式将接收的录波数据存储至动态存储区间，使指定的动态存储区及静态存储区间实现数据连续循环存储，最大化利用存储区间。

在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S110之前，故障录波数据的记录方法还可包括步骤S100。

步骤S100：根据预设的采集参数对电力系统进行故障录波采样，得到录波数据。具体可通过录波数据参数接口对电力系统进行故障录波采样，根据实际情况对录波数据参数接口输入采集参数，设定录波数据的长度、通道信息等。可根据实际需求调整录波数据的长度以及通道等，以便于进行数据存储，减少存储资源的浪费。

在其中一个实施例中，如图2所示，步骤S130之后。故障录波数据的记录方法还可包括步骤S140。

步骤S140：加载静态存储区中的录波数据并导出。以静态存储区中存储的是格式转换后的录波文件为例，具体可在系统上电时读取静态存储区的标识信息，根据标识信息加载静态存储区的录波文件后到处，以便于与外部设备进行交互，提高数据操作便利性。

上述故障录波数据的记录方法，在采样中断中存储实时数据，通过延迟任务转存原始数据为指定录波文件到静态存储器，保证数据存储实时性的同时避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。可以在较小的软硬件资源下，实现故障录波数据的实时记录，提高了适用性。

本发明还提供了一种故障录波数据的记录系统，适用于电力系统中小型嵌入式装置中的故障录波数据的存储。如图3所示，上述系统包括数据获取模块110、动态存储模块120和静态存储模块130。

数据获取模块110用于获取采样得到的录波数据和录波数据的数据信息。以电力系统检测到故障时触发故障录波为例，实时获取对电力系统进行故障录波采样得到的录波数据，以及提取录波数据的数据信息。本实施例中，数据信息具体可包括录波数据在动态存储区间的入口地址、数据总大小、单通道点数、该数据信息的文件头及状态等信息，以用作后续数据存储操作。

动态存储模块120用于在故障录波采样中断中，根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间。在故障录波采样中断中将录波数据存储至动态存储区间，具体是指在电力系统以固定频率进行故障录波采样时，在两次采样之间的中断间隔内将数据存储至动态存储区间。例如，电力系统在A时刻和B时刻进行采样，则在得到A时刻采样得到的数据后，在A时刻与B时刻之间的时间间隔内将数据存储至动态存储区间。在采样中断中存储接收到的录波数据，可保证数据的实时性，且避免文件存储时间对系统主要任务的资源占用。

预设的录波设置参数的具体形式根据动态存储区间的结构不同也会有所不同，本实施例中动态存储区间采用RAM(random access memory，随机存取存储器)区进行数据存储，提高数据存储和读取速度。录波设置参数具体如表1所示。

动态存储模块120根据数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间具体可为，根据数据信息和录波设置参数确定在动态存储区间中进行存储的起始位置和结束位置；将录波数据从动态存储区间的起始位置至结束位置进行存储。

根据数据信息可得知需要存储的录波数据的长度和通道等信息，根据录波设置参数结合动态存储区间中的存储状态可确定储存录波数据时的起始位置和结束位置。例如动态存储区间中当前数据已存储至地址A，在接收到长度为X的录波数据时，则将地址A的下一地址作为起始位置，将地址A+X作为结束位置，将录波数据从起始位置至结束位置进行存储。根据录波数据的长度对应划分存储区域进行数据存储，避免造成动态存储区间的空间浪费，节省成本。

在其中一个实施例中，动态存储模块120包括存储判断单元、第一存储单元和第二存储单元。

存储判断单元用于判断是否首次存储录波数据所属的数据带。具体可将对于电力系统同一位置采样得到的录波数据作为数据带。在接收到录波数据后，判断动态存储区间中是否有该录波数据所属的数据带，若不存在则是首次进行存储；否则不是首次进行存储。

第一存储单元用于在首次存储录波数据所属的数据带时，在故障录波采样中断中，根据数据信息和录波设置参数将故障前的录波数据存储至动态存储区间后记录当前的录波数据，并生成数据标签。在采样中断间隔中将故障前的录波数据直接存入动态存储区间，并实时记录当前接收的录波数据。生成的数据标签用作指示对应录波数据在动态存储区间的存储位置和存储状态等信息，以便于后续进行数据转存。

第二存储单元用于在非首次存储录波数据所属的数据带时，在故障录波采样中断中，将当前的录波数据记录至动态存储区间中对应所属数据带的存储位置。若接收的录波数据属于已经触发后尚未完成过程中的再触发，由于动态存储区间中已存有所属数据带，根据数据带的数据标签可直接开始记录当前数据。

在故障录波采样中断中进行数据存储时，首先判断动态存储区间中是否存在接收的录波数据所属的数据带，若存在则可直接进行当前数据的存储，提高数据存储速度，便于数据管理和转移等。

静态存储模块130用于以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区。以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区，即是指在将录波数据存储在动态存储区间后，延迟预设时长或者在满足相关预设条件时再将录波数据转存至静态存储区。例如，可以是将数据存储在动态存储区间一天后进行数据转存，也可以是检测到静态存储区完成数据存储后再进行数据转存，具体条件并不唯一。以延迟任务形式进行数据转存，避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。在其中一个实施例中，静态存储模块130包括转存判断单元、信息提取单元和转存处理单元。

转存判断单元用于以延迟任务形式查询动态存储区间中是否有需要保存的录波数据。具体可在延迟任务中循环查询录波数据的数据标签，检测动态存储区间是否存在已经完成存储的数据，若是则说明存在需要保存的录波数据，若否，则转存判断单元可再次进行循环查询。

信息提取单元用于在动态存储区间中存在需要保存的录波数据时，提取需要保存的录波数据的录波文件头信息。录波文件头信息具体包括预设的录波文件头通用信息和信息录波文件头故障信息，信息录波文件头故障信息可根据需要保存的录波数据提取得到。在检测到需要保存的数据后提取对应的录波文件头信息以便后续的格式转化和数据转存。

转存处理单元用于根据录波文件头信息，将需要保存的录波数据转换成录波文件后，将录波文件发送至静态存储区进行存储并生成标识信息。根据录波文件头信息对录波数据进行格式转化，具体转换格式可预先设置且不唯一。将转换得到的录波文件发送至静态存储区进行存储从而完成数据转存。标识信息用于指示录波文件的存储位置等相关信息，以便后续进行数据导出。

在检测到动态存储区间中存在需要保存的数据后，提取对应的录波文件头信息对数据进行格式转换，将压缩打包后的录波文件转存至静态存储区，节省存储空间。

在其中一个实施例中，静态存储模块130还可包括文件设置单元。文件设置单元用于在转存判断单元以延迟任务形式查询动态存储区间中是否有需要保存的录波数据之前，获取静态存储区的标签信息，并根据标签信息和录波设置参数得到录波文件头通用信息。读取静态存储区的标签信息并结合录波设置参数形成录波文件头通用信息。

本实施例中即是在数据转存前进行初始化处理，形成录波文件头通用信息，以建立延时任务以供后续数据转存使用，提高操作便利性。可以理解，在其他实施例中也可在将录波数据存储至动态存储区间之前，或者在接收录波数据之前便进行初始化处理。

进一步地，静态存储模块130还可包括数据清除单元。数据清除单元用于在转存处理单元根据录波文件头信息，将需要保存的录波数据转换成录波文件后，将录波文件发送至静态存储区进行存储并生成标识信息之后，清除动态存储区间中已转存的录波数据。具体可以录波数据的数据标签作为索引，将对应索引的录波数据标识为无效，释放对应的存储区。将录波数据转存至静态存储区后，将动态存储区间对应的原数据清除，以便于以循环方式将接收的录波数据存储至动态存储区间，使指定的动态存储区及静态存储区间实现数据连续循环存储，最大化利用存储区间。

在其中一个实施例中，如图4所示，故障录波数据的记录系统还可包括数据采集模块100，数据采集模块100用于在数据获取模块110获取采样得到的录波数据和录波数据的数据信息之前，根据预设的采集参数对电力系统进行故障录波采样，得到录波数据。

具体可通过录波数据参数接口对电力系统进行故障录波采样，根据实际情况对录波数据参数接口输入采集参数，设定录波数据的长度、通道信息等。可根据实际需求调整录波数据的长度以及通道等，以便于进行数据存储，减少存储资源的浪费。

在其中一个实施例中，如图4所示，故障录波数据的记录系统还可包括数据加载模块140，数据加载模块140用于在静态存储模块130以延迟任务形式将动态存储区间的录波数据存储至静态存储区后，加载静态存储区中的录波数据并导出。以静态存储区中存储的是格式转换后的录波文件为例，具体可在系统上电时读取静态存储区的标识信息，根据标识信息加载静态存储区的录波文件后到处，以便于与外部设备进行交互，提高数据操作便利性。

上述故障录波数据的记录系统，在采样中断中存储实时数据，通过延迟任务转存原始数据为指定录波文件到静态存储器，保证数据存储实时性的同时避免了文件存储时间对系统主要任务的资源占用。可以在较小的软硬件资源下，实现故障录波数据的实时记录，提高了适用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种故障录波数据的记录方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取采样得到的录波数据和所述录波数据的数据信息，所述数据信息包括录波数据在动态存储区间的入口地址、数据总大小、单通道点数、该数据信息的文件头及状态；

在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间，所述录波设置参数包括总录波数、前录波数、模拟通道个数、数字通道个数、各个模拟通道的选择以及各个数字通道的选择；

以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区，所述延迟任务形式指检测到所述静态存储区完成数据存储后再进行录波数据转存。

2.根据权利要求1所述的故障录波数据的记录方法，其特征在于，所述根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间具体为，根据所述数据信息和录波设置参数确定在所述动态存储区间中进行存储的起始位置和结束位置；将录波数据从所述动态存储区间的起始位置至结束位置进行存储。

3.根据权利要求1所述的故障录波数据的记录方法，其特征在于，所述在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间，包括以下步骤：

判断是否首次存储所述录波数据所属的数据带；

若是，则在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和录波设置参数将故障前的录波数据存储至动态存储区间后记录当前的录波数据，并生成数据标签；

若否，则在故障录波采样中断中，将当前的录波数据记录至所述动态存储区间中对应所属数据带的存储位置。

4.根据权利要求1所述的故障录波数据的记录方法，其特征在于，所述以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区的步骤，包括以下步骤：

以延迟任务形式查询所述动态存储区间中是否有需要保存的录波数据；

若是，则提取需要保存的录波数据的录波文件头信息，所述录波文件头信息包括预设的录波文件头通用信息，以及根据需要保存的录波数据提取得到的信息录波文件头故障信息；

根据所述录波文件头信息，将需要保存的录波数据转换成录波文件后，将所述录波文件发送至所述静态存储区进行存储并生成标识信息。

5.根据权利要求1所述的故障录波数据的记录方法，其特征在于，所述获取采样得到的录波数据和所述录波数据的数据信息的步骤之前，还包括以下步骤：

根据预设的采集参数对电力系统进行故障录波采样，得到所述录波数据。

6.根据权利要求1所述的故障录波数据的记录方法，其特征在于，所述以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区的步骤之后，还包括以下步骤：

加载所述静态存储区中的录波数据并导出。

7.一种故障录波数据的记录系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取采样得到的录波数据和所述录波数据的数据信息，所述数据信息包括录波数据在动态存储区间的入口地址、数据总大小、单通道点数、该数据信息的文件头及状态；

动态存储模块，用于在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和预设的录波设置参数将对应录波数据存储至动态存储区间，所述录波设置参数包括总录波数、前录波数、模拟通道个数、数字通道个数、各个模拟通道的选择以及各个数字通道的选择；

静态存储模块，用于以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区，所述延迟任务形式指检测到所述静态存储区完成数据存储后再进行录波数据转存。

8.根据权利要求7所述的故障录波数据的记录系统，其特征在于，所述动态存储模块包括：

存储判断单元，用于判断是否首次存储所述录波数据所属的数据带；

第一存储单元，用于在首次存储所述录波数据所属的数据带时，在故障录波采样中断中，根据所述数据信息和录波设置参数将故障前的录波数据存储至动态存储区间后记录当前的录波数据，并生成数据标签；

第二存储单元，用于在非首次存储所述录波数据所属的数据带时，在故障录波采样中断中，将当前的录波数据记录至所述动态存储区间中对应所属数据带的存储位置。

9.根据权利要求7所述的故障录波数据的记录系统，其特征在于，所述静态存储模块包括：

转存判断单元，用于以延迟任务形式查询所述动态存储区间中是否有需要保存的录波数据；

信息提取单元，用于在所述动态存储区间中存在需要保存的录波数据时，提取需要保存的录波数据的录波文件头信息，所述录波文件头信息包括预设的录波文件头通用信息，以及根据需要保存的录波数据提取得到的信息录波文件头故障信息；

转存处理单元，用于根据所述录波文件头信息，将需要保存的录波数据转换成录波文件后，将所述录波文件发送至所述静态存储区进行存储并生成标识信息。

10.根据权利要求7所述的故障录波数据的记录系统，其特征在于，还包括数据加载模块，所述数据加载模块用于在所述静态存储模块以延迟任务形式将所述动态存储区间的录波数据存储至静态存储区后，加载所述静态存储区中的录波数据并导出。