CN107843765A - 一种电压监测仪及其提高数据上报考核及时率完整率方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电压监测仪及其数据上报考核及时率完整率方法。在本发明中电压监测仪在发送检测到的数据至安全接入平台时，若电压监测仪接收到安全接入平台反馈到电压监测仪终端应答报文，则该报文的发送状态为成功；若电压监测仪没有接收到安全接入平台系统反馈给电压监测仪终端的应答报文，则此时的上报标志位的对应的位置标志为失败状态；在每日的预定时间点对上一日上报的数据进行检查，将状态为失败的报文依次重新补报；每日进行补报的时间点的次数为最少两次。本发明针对由于电压监测仪数据的实际传输情况存在不可控性而使电压监测仪数据的及时率和完整率的考核水平低，保障监控数据传输成功。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业供电电压质量考核，具体涉及一种电压监测仪及其提高数据上报考核及时率完整率方法。
背景技术
电力行业对电网公司的供电电压质量进行考核，主要考核了电压合格率和供电可靠率。在考核实践中，电网公司对各分公司又进行了细化考核，其中的电压质量指标分别考核其覆盖率、及时率、完整率、接入率、准确率。为此，国家电网公司专门建设一套供电电压采集系统来进行电压质量的数据采集、分析、统计及管理考核。通常，覆盖率、接入率、准确率这三个指标较为可控，可以从电压监测仪的硬件数量及其准确度去提高，只要投入足够数量的合格的硬件设备，就不容易被考核扣分。但是及时率和完整率除了跟投入运营的电压监测仪本身硬件通讯能力有关，还与电信运营商提供的网络信号及传输，安全接入平台系统的响应能力、CAC处理能力等相关，这两个指标比较难于控制，实践中较容易被考核扣分。
供电电压采集系统中D类电压考核的数据来源为电压监测仪，市面现有的电压监测仪均遵循国家电网标准Q/GDW 1819-2013 《电压监测装置技术规范》和Q/GDW 1817-2013《电压监测仪检验规范》。标准规定了电压监测仪主要通过GPRS无线通信方式，使用专用APN通道连接到安全接入平台。且在通讯过程中做了如下规定：“装置上送电压值（分钟数据）、电压合格率日、月数据时，未收到CAC响应时，装置最多重传3次数据”，也就是说监测仪上送数据到平台不成功的情况下，监测仪会重试上送3次，如果还不成功就放弃了，缺失的数据要等待管理人员下一次的主动召测。
另外一方面，对供电电压质量进行覆盖率、及时率、完整率、接入率、准确率考核，是在供电电压采集系统上进行，并且这些考核数据是两级传输，终端数据接入到各省网平台，再接入到国网总部平台，考核数据具有动态性。完整率和及时率的考核的公式如下：
完整率：考核成绩=额定分值×总部接入的数据总量/应上传数据总量
及时率：考核成绩=考核成绩=额定分值×(1-(∑(统计区间内不及时数量*惩罚倍数))/总部已接入的上传数据总量)
其中：完整率考核的统计周期为日，及时率的考核统计周期为月。
针对及时率考核说明如下：总部系统接收到省侧上传数据的时间在原始数据统计时间(统计日期)的次日6点前的数据为及时数据，否则为不及时数据。
统计区间内不及时数量:即将不及时数据按照时间段划分为三个统计区间
第一个统计区间内不及时数量,即延迟时间为12小时内的数据总量，惩罚倍数为1。
第二个统计区间内不及时数量,即延迟时间为12～24小时内的数据总量，惩罚倍数为2。
第三个统计区间内不及时数量,即延迟时间大于24小时的数据总量，惩罚倍数为5.
如果该指标出现负数，直接得零分。
从完整率统计周期为日来看，统计日的完整率应在次日工作时段内完成。及时率则要求在次日6点
前完成上传，否则被判定为不及时。这样的考核方法和电压监测仪数据的实际传输情况存在矛盾，往往导致这两项考核分数不高。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
本发明提供一种提高电压监测仪数据上报考核及时率和完整率的方法，针对由于电压监测仪数据的实际传输情况存在不可控性而使电压监测仪数据的及时率和完整率的考核水平低，保障监控数据传输成功。
2、技术方案：
一种提高电压监测仪数据上报考核及时率和完整率的方法，其特征在于：电压监测仪在发送检测到的数据至安全接入平台时，若电压监测仪接收到安全接入平台反馈到电压监测仪终端应答报文，则该报文的发送状态为成功；若电压监测仪没有接收到安全接入平台系统反馈给电压监测仪终端的应答报文，则此时的上报标志位的对应的位置标志为失败状态；
在每日的预定时间点对上一日上报的数据进行检查，将状态为失败的报文依次重新补报；每日进行补报的时间点的次数为最少两次；
经过每日最后一次补报后，在电压监测仪中发现还存在不成功的标志，电压监测仪将不成功的报文发送到报文对应的电压监测仪的管理员的手机中，管理员对数据进行分析处理。
进一步地，所述每日预设的时间点为1点和5点。
进一步地，电压监测仪在发送检测到的数据至安全接入平台时，在电压监测仪的终端存储器内部设置上报标志位；所述上报标志位为4个字节共32bit的空间，当标志位为1时表示上报成功，标志位为0时表示上报失败；所述32bit中第0位到第23位分别依次对应一天24小时的数据上报状态；第24位为日统计数据上报状态，对应了该天的日数据上报成功与否；第28位为月统计数据上报状态，所述月统计数据上报状态在月统计日当天该标志位信息有效，其他时间该标志位无效。
一种电压监测仪，为所上述提高数据上报考核及时率和完整率的方法提供了设备保障；所述电压监测仪包括MCU以及和MCU连接的数据安全加密解密处理模块、定位模块、时钟模块、输入输出单元、电压采集模块；通讯单元与数据加密解密处理模块相连；其中：所述通讯单元包括GPRS/GSM通讯模块、4G、以太网通讯模块、RS232模块、RS485模块中的一种或多种：所述输入输出单元包括显示屏、输入按键和输入输出接口；还包括电压信号处理模块、电源滤波及超宽输入AC/DC模块和电压接线端子。输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源；所述电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源通过电压信号处理模块将待测的电压信号传输入电压采集模块。输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波及超宽输入AC/DC电源输出电压为5V电压，并转换成3.3V电压；所述3.3V的电压为MCU供电；所述时钟模块为SD3088芯片；所述3.3V电压为所述SD3088芯片供电。所述定位模块为BD-1612D 北斗定位芯片。
在装置中被测的电压信号经过电压信号处理模块进行处理，通过AD芯片进行转换，然后由系统的MCU（STM32F100系列）来读取，MCU对读取的值进行计算、分析、统计，存储。常用的电压信号处理为电压互感电路。当电压监测仪需要将检测的数据进行传输时，传输的数据可通过数据安全加密解密处理模块进行加密/解密，也可选择明码传输。数据的通讯方式可同时包括：4G模块、RS232、RS485、GPRS/GSM远程中的一种或者多种，方便用户根据现场环境选择合适通讯方式。所述电压监测仪采用北斗定位芯片，可对电压监测仪进行定位和授时，当监测仪定位信息通过远程通讯模块传输到主站时，维护人员可通过PC软件或手机软件对监测仪的位置信息进行掌控。上述装置中电源滤波及超宽输入AC/DC模块和电压接线端子相连，输出两种电压。其中的5V电压通过SPX3819降压后成为3.3V，对MCU和实时时钟模块即SD3088芯片进行供电。避免了时钟模块采用5V电压的供电案，而需要进行电平转换的方案。因此本方案有助于减小电压监测仪的体积，同时因为减少了电路使整个电压监测仪的功耗变小。
并且由于SD3088芯片具有测量温度功能，可以测出电压监测仪所在地的环境温度，通过这个测温功能，可以对电压监测仪的采集精度进行温度补偿，从而提高电压监测仪在各个温度下的电压精度，采集的电压精度高于普通0.5级，达到0.2级。
进一步地，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与MCU相连。通过采用适当的存储模块，能够将发送不成功的数据存储在存储模块中，并且在预设的时间点时进行重新发送，从而实现电压监测仪对统计数据上报情况进行记录，定时进行补报，提升统计数据上报的及时率与完整率，降低专职被考核的几率。
进一步地，还包括备用锂电池，所述MCU与所述备用锂电池相连，所述备用锂电池与电源滤波与超宽输入AC/DC电源相连进行充电。采用了可充电工业级锂电池作为系统的备用电源，系统对锂电池的电量进行检测，可控制锂电池的充电、放电，使锂电池保持饱满状态。当外部断电后，为系统保证了至少运行1天的能力。采用可充电锂电池，可循环较多次数，提高了电池寿命，省去经常更换锂电池的麻烦。
进一步地，所述电压接线端子包括强电端子排和辅助端子接线排。
3、有益效果：
（1）本发明利用电压监测仪终端与系统平台在进行数据交互时“一上报一应答”的特点，实现对电压监测仪上报情况进行状态的监控，并且对上报未成功的数据采用若干个时间段再次补发方式，可有效的避免基站信号质量一时的不稳定、基站GPRS传输通道拥堵、安全接入平台超负荷、CAC装置响应速度等原因导致的数据无法上报成功的问题。
（2）在本发明中当出现电压检测仪终端需上报的报文补报仍未成功的情况，以短信方式汇总到推送平台，并及时推送给对应的被考核者，方便被考核者做出判断，并及时做出处理措施，从而显著提高数据上报完整率和及时率。
（3）本电压监测仪采用北斗定位模块能够实现北斗定位功能，通过采用MCU与存储模块是提高数据上报的及时性和完整性的硬件与数据上报情况统计及上报情况汇报功能的硬件基础。本电压监测仪中电源滤波电路与超宽输入AC/DC电源输出，转成3.3V电压分别对MCU与时钟模块进行供电，使仪器的体积变小，功耗降低。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的电压监测仪的结构框图。
具体实施方式
本发明利用电压监测仪终端与系统平台在进行数据交互时“一上报一应答”的特点，在电压监测仪上增加了一个存储空间，用于存储数据上报是否成功的状态标志，并按日进行存储统计。
具体实施例：如图1所示在上报日的次日凌晨1点时段，电压监测仪自动查询上报成功与否标志区，对未上报成功的统计情况，进行一轮次的重新补报。设置在凌晨5点时段，再次查询上报成功与否标志区，对之前还未上报成功的进行最终的补报，通过这样的方式来提高数据上报的完整率和及时率。
在现有的电压监测仪存储芯片上开辟24字节空间，用于存储最近时间的数据上报情况。数据存储结构下表所示：
| 时间标志（4字节，世纪秒） | 上报标志位（4字节，按位标志，1：成功，0：失败） |
| 时间标志（4字节，世纪秒） | 上报标志位（4字节，按位标志，1：成功，0：失败） |
| 时间标志（4字节，世纪秒） | 上报标志位（4字节，按位标志，1：成功，0：失败） |
其中时间标志：以世纪秒的形式存储数据上报的时间。
上报标志位分配了4个字节共32bit的空间，当标志位为1时表示上报成功，标志位为0时表示上报失败。32bit的标志位定义内容如表2所示，第0位到第23位分别对应一天24小时的5分钟数据上报。
第24位为日统计数据上报标志，对应了该天的日数据上报成功与否的情况。
第25~27位无意义。
第28位为月统计数据上报标志。由于一个月只需上报月统计数据一次，所以只有在月统计日当天该标志位信息有效，其他时间该标志位无效。
第29~32位无意义。
在本发明中可以采用3组数据结构的存储空间，分别存储当前日期、前一天、前二天的上报情况。时钟走时跨过00时00分00秒后，开始按顺序统计当日的上报标志位的情况，若上报数据发送成功并接收到平台应答，则在对应标志位为1，若上报数据发送成功但并未接收到平台应答，连续三次判断该数据上报不成功，对应标志位为0。在凌晨1点和5点对前一天未上报成功的数据进行补报。如果补报后还是有上报未成功的情况，则通过短信的方式将监测仪ID信息、时间标志和上报标志位信息发送到对应的短信控制机中。
短信格式如下：
“ID：V010006XXXXXXXXX T：XXXXXX B：XXXXXXXX”
短信控制机在硬件上通过串口与推送平台连接，当接收到电压监测仪发送的上报情况短信后，短信控制机马上转发给推送平台，推送平台软件将信息逐一存储。推送平台软件存有电压监测仪ID，监测仪SIM卡号码、电压监测仪安装位置、对应被考核人员名称、被考核人员手机号等信息，通过信息关联及统计分析并汇总，生成对应的信息，信息格式如下：
推送平台可以用过短信或手机APP等方式将信息及时推送给对应的被考核人员，提醒被考核人员及时处理相关电压监测仪情况，从而提高数据上报的完整率和及时率。
一种电压监测仪，包括MCU以及和MCU连接的数据安全加密解密处理模块、定位模块、时钟模块、输入输出单元、电压采集模块；通讯单元与数据加密解密处理模块相连；其中：所述通讯单元包括GPRS/GSM通讯模块、4G、以太网通讯模块、RS232模块、RS485模块中的一种或多种：所述输入输出单元包括显示屏、输入按键和输入输出接口；还包括电压信号处理模块、电源滤波及超宽输入AC/DC模块和电压接线端子； 输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源；所述电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源通过电压信号处理模块将待测的电压信号传输入电压采集模块；输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波及超宽输入AC/DC电源输出电压为5V电压与3.3V电压；所述3.3V电压为MCU供电；所述时钟模块为SD3088芯片；所述3.3V电压为所述SD3088芯片供电；所述定位模块为BD-1612D 北斗定位芯片。
本电压监测仪还包括数据存储模块，所述数据存储模块与MCU相连。本电压监测仪还包括备用锂电池，所述MCU与所述备用锂电池相连，所述备用锂电池与电源滤波与超宽输入AC/DC电源相连进行充电。在本电压监测仪中所述电压接线端子包括强电端子排和辅助端子接线排。
Claims (7)
1.一种提高电压监测仪数据上报考核及时率完整率的方法，其特征在于：
电压监测仪在发送检测到的数据至安全接入平台时，若电压监测仪接收到安全接入平台反馈到电压监测仪终端应答报文，则所述电压检测仪在存储该报文时将该报文定义为发送成功报文；若电压监测仪没有接收到安全接入平台系统反馈给电压监测仪终端的应答报文，则所述的电压监测仪存储该报文时将该报文定义为发送失败报文；
在每日的预定时间点对每日上报的报文进行检查并补报，将定义为发送失败的报文依次重新补报；如果在补报时，电压监测仪接收到安全接入平台反馈到电压监测仪终端应答报文，则所述补报的该报文更新定义为发送成功报文；如果在补报时，电压监测仪没有接收到安全接入平台反馈到电压监测仪终端应答报文，则所述补报的该报文依然定义为发送失败报文；每日进行补报的时间点的次数为最少两次；
经过每日最后一次补报后，检查电压监测仪的上报情况，如果在电压监测仪中发现还存在上报失败情况，则电压监测仪发送告警短信给短信控制机，短信控制机收到后即刻转发给推送平台，推送平台在汇总分析所有的电压监测仪数据后，将上报失败的对应电压监测仪信息发送到对应的管理员手机中，告警管理员处理，从而提高电压监测仪数据上报考及时率和完整率。
2.根据权利要求1所述的一种提高电压监测仪数据上报考核及时率完整率的方法，其特征在于：所述每日预设的时间点为1点和5点。
3.根据权利要求1所述的一种提高电压监测仪数据上报考核及时率完整率的方法，其特征在于：所述方法还包括：电压监测仪在发送检测到的数据至安全接入平台时，在电压监测仪的终端存储器内部设置上报标志位；所述上报标志位为4个字节共32bit的空间，当标志位为1时表示上报成功，标志位为0时表示上报失败；所述32bit中第0位到第23位分别依次对应一天24小时的数据上报状态；第24位为日统计数据上报状态，对应了该天的日数据上报成功与否；第28位为月统计数据上报状态，所述月统计数据上报状态在月统计日当天该标志位信息有效，其他时间该标志位无效。
4.一种电压监测仪，上述权利要求1-3任一权利要求所述方法为所述电压监测仪的提高数据上报考核及时率完整率的方法；所述电压监测仪包括MCU以及和MCU连接的数据安全加密解密处理模块、定位模块、时钟模块、输入输出单元、电压采集模块；通讯单元与数据加密解密处理模块相连；其中：所述通讯单元包括GPRS/GSM通讯模块、4G、以太网通讯模块、RS232模块、RS485模块中的一种或多种：所述输入输出单元包括显示屏、输入按键和输入输出接口；还包括电压信号处理模块、电源滤波及超宽输入AC/DC模块和电压接线端子；其特征在于：
输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源；所述电源滤波电路及超宽输入AC/DC电源通过电压信号处理模块将待测的电压信号传输入电压采集模块；
输入电压连接所述电压接线端子，所述电压接线端子连接电源滤波及超宽输入AC/DC电源输出电压为5V电压，并转换成3.3V电压；所述3.3V的电压为MCU供电；所述时钟模块为SD3088芯片；所述3.3V电压为所述SD3088芯片供电；
所述定位模块为BD-1612D 北斗定位芯片。
5.如权利要求4所述的一种电压监测仪，其特征在于：还包括数据存储模块，所述数据存储模块与MCU相连。
6.如权利要求4所述的一种电压监测仪，其特征在于：还包括备用锂电池，所述MCU与所述备用锂电池相连，所述备用锂电池与电源滤波与超宽输入AC/DC电源相连进行充电。
7.如权利要求4所述的一种电压监测仪，其特征在于：所述电压接线端子包括强电端子排和辅助端子接线排。
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