CN109035746A - 一种集抄终端的机能判断方法和系统 - Google Patents

一种集抄终端的机能判断方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集抄终端的机能判断方法和系统，方法包括：与区域内电表建立上行通道；基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。系统用于执行对方方法。本发明通过与区域内电表建立上行通道；基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值，能够借由电表实际工作产生的数据进行逆向分析以评价其机能。

Description

一种集抄终端的机能判断方法和系统
技术领域
本发明涉及电力采集技术领域，尤其涉及一种集抄终端的机能判断方法和系统。
背景技术
电表作为用电量的采集装置，几乎分布于每一个家庭，考虑到数量，将所有的电表同时连接到后台的电力管理系统从物理上来说并不现实，因此采取集抄的形式以获取电力使用数据是现在常用的采集数据的方法。
一方面，未投入使用的集抄装置由于长期积压，使得其出厂时间较长，但是实际使用时间不长，其本身的性能仍然保持良好；另一方面，存在使用时间较长，但是本身技能仍然保持良好的集抄装置也同时存在，因此，导致实际的使用中，难以对集抄装置的机能状态进行掌控，导致潜在的故障、使用效率低下的问题难以避免，影响整体电网的稳定运行。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种集抄终端的机能判断方法和系统。
本发明所采用的技术方案是：一种集抄终端的机能判断方法，包括步骤：与区域内电表建立上行通道；基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
优选地，所述与区域内电表建立上行通道的步骤包括：获取区域内电表的型号信息，根据型号信息选择电力载波、微功率无线和网线之间的至少一种方式以建立上行通道。
优选地，还包括步骤：根据集抄终端的运行参数和所述上传规则设置异常事件判断阈值，集合所述异常事件判断阈值以生成性能基准值；
基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
优选地，所述基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值的步骤包括：基于集抄数据和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录，基于所述异常事件记录和预设的误差允许值输出性能参数偏差值。
优选地，所述异常事件包括：终端重启异常、抄表成功率异常、上传网络异常、上报次数异常和终端运行参数异常，其中，所述终端重启异常包括在规定时间内终端重启次数大于阈值；所述抄表成功率异常包括在规定次数内抄表成功次数降低；所述连接网络异常包括集抄数据上传至处理服务器失败；所述上报次数异常包括所述终端上传集抄数据频率异于规定的频率；所述终端运行参数异常包括终端的运行参数异于设定值。
优选地，还包括步骤：基于固定周期集合所述集抄数据以生成集抄数据集，基于所述集抄数据集和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录。
优选地，还包括步骤：根据性能判断值输出异常事件解决方案。
本发明所采用的技术方案还包括：一种集抄终端的机能判断系统，包括：集抄终端，用于与区域内电表建立上行通道，基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；后台服务器，用于基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
优选地，所述与区域内电表建立上行通道的步骤包括：获取区域内电表的型号信息，根据型号信息选择电力载波、微功率无线和网线之间的至少一种方式以建立上行通道。
优选地，所述后台服务器还用于根据集抄终端的运行参数和所述上传规则设置异常事件判断阈值，集合所述异常事件判断阈值以生成性能基准值。
优选地，所述基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值的步骤包括：基于集抄数据和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录，基于所述异常事件记录和预设的误差允许值输出性能参数偏差值。
优选地，所述异常事件包括：终端重启异常、抄表成功率异常、上传网络异常、上报次数异常和终端运行参数异常，其中，所述终端重启异常包括在规定时间内终端重启次数大于阈值；所述抄表成功率异常包括在规定次数内抄表成功次数降低；所述连接网络异常包括集抄数据上传至处理服务器失败；所述上报次数异常包括所述终端上传集抄数据频率异于规定的频率；所述终端运行参数异常包括终端的运行参数异于设定值。
优选地，所述后台服务器还用于基于固定周期集合所述集抄数据以生成集抄数据集，基于所述集抄数据集和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录。
优选地，所述后台服务器还用于根据性能判断值输出异常事件解决方案。
本发明的有益效果是：与区域内电表建立上行通道；基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值，能够借由电表实际工作产生的数据进行逆向分析以评价其机能。
附图说明
图1所示为基于本发明实施例的监控方法；
图2所示为基于本发明实施例的集抄终端机能判断的流程；
图3所示为基于本发明实施例的电表机能监控系统的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例用于解释现有技术面临的问题和本发明的解决思路：
一台集抄终端需要管理一个台变(特指在装、运行的某台变压器)内的几十到几百个居民用户电表，每天采集用户电表的数据并存储，然后再统一上传到主站监控系统(后台服务器)，主站系统(即主站监控系统)再根据这些数据计算出每个用户表每天所用的电量以及电费。
目前对于集抄终端在现场的使用和更换存在两种比较极端的做法：经济发达区域的做法是终端的合同年限一到就更换，即使终端性能很好也不例外，这是很大的资源浪费；经济落后区域则会出现很老旧的终端一直在延用，即使其性能已经下降到不能保证产品运行的高效性、稳定性。
本方案解决方法是根据集抄终端日常工作时，电表数据采集、上传过程中相关的异常事件来确定集抄终端的状态。
与一定区域内的电表建立连接关系以从电表获取电力使用的数据(即电表数据)，按照一定的上传的规则将收集到的集抄数据(包括电表数据和集抄终端运行信息)上传至主站监控系统(即所述后台服务器)，主站监控系统会根据预设的数据提取规则分解集抄数据，其主旨是找到集抄数据和既定的正常规范之间的不同处，根据不同处赋予不同的权值，根据权值的计算和以确定集抄终端的状态。如图1所示监控方法，具体步骤包括：
S1、与区域内电表建立上行通道；S2、基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；S3、基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
实施例2
本实施例用于在实施例1的基础上进一步解释优选方案，首先，不同地区由于意外、正常使用寿命终结、政府工程等原因，电表的状态很难实现统一，则根据不同类型的电表设置对应的电表数据上行方式，有助于后台服务器设置不同的性能基准值，降低判断不同上行通道导致的电表数据产生的误差，其中，电力载波、微功率无线和网线为电力系统常见的连接方式，本实施例不进行进一步的说明。
实施例3
出于降低主站监控系统同时处理数据的难度，一般都会采取错峰收集数据的方式(即不同集抄终端错开上传时间)，这样可以降低多个集抄终端同时上传数据导致数据通道拥堵，错峰上传的规律即所述上传规则；同时，集抄终端是基于内置的程序实现上传集抄数据，显然随着终端的硬件的劣化或者软件稳定性的原因，程序也可能会产生变异，即所述运行参数产生变异，虽然电表数据本身不携带运行参数，但是通过集抄数据也能侧面得到运行参数(例如，通过电表数据的上传频率、电表数据的数据结构等要素进行反向推算以获得集抄终端的运行参数)然后根据保存在后台服务器的备份的运行参数进行比较，同时，设置一个判断值(即异常事件判断阈值)(例如电表数据上传的频率比正常的低20％)，则认定其为一个上传异常事件；集合各种异常事件判断阈值以形成一个性能基准值，根据电表数据和性能基准值生成各种异常事件的记录，同时出于减少误差的目的，增加一个误差允许值以降低误判的概率。
实施例4
本实施例用于提供如图2所示的一个后台服务器根据异常事件进行集抄终端机能判断的流程：
后台服务器的处理程序包括若干任务线程以分别处理多个集抄终端的处理，标记其中一个任务线程为自诊断任务线程，然后根据各种异常事件进行判断，包括步骤：
终端每重启一次(未重启则下一步)，复位指就加1(继续下一步)；集抄终端的重启可能是基于人为的命令的重启，也可能是终端自身硬件或软件性能问题引起的重启，如果在非人为因素下发生的终端频繁重启，则需要引起关注；
日抄表成功率变化值超过预设值(未超过则下一步)，或周抄表成功率变化值超过预设值，则抄表成功率突变值加1；如果出现抄表成功率不稳定或一直下降，有可能是抄表环境变化了，电力载波抄表时会受到电网干扰，用户比较大功率的用电设备会影响抄表成功率，也有可能是集抄终端元器件老化使得终端的高低温性能变差，抗干扰能力变差，从而使它的抄表成功率受环境影响比较大；
每次GPRS联网(即集抄终端和后台服务器之间)掉线重联后(未掉线则下一步)，掉线重联值加1(继续下一步)；GPRS联网稳定性与周边的网络信号有关系，也与终端自身的硬件性能有关，还与终端的程序处理有关。如果GPRS出现频繁掉线，首先要去查看终端周边的网络信号问题，如果信号问题排除了还是掉线频繁则说明与终端自身的关系比较大，需要引起关注；
终端每上报一条掉电事件到主站系统(未上报则下一步)，则掉电事件记录值会加1(继续下一步)；终端掉电后自身附带的电池会供电一小段时间，以确保终端能上报给主站系统一条终端掉电事件，以方便主站系统的人员更快得知该台变的停电情况，但是如果终端自身的硬件性能或程序的处理的不当会误判掉电状态，如果掉电事件上报比较频繁，则电力系统人员需要实地排查确认该台区是否真实经常断电并查找断电因素。如果不是台区真正断电的话就需要考虑可能是集抄终端自身性能问题引起的误报，需要引起关注。
常用参数(即运行参数)如果出现异常值，则参数异常值加1(继续下一步)；程序对常用参数会在备份区里有备份，每次读出来使用时都需要与备份区里的比较(区别与上述实施例3，即集抄终端能自己判断自己的运行参数是否正常，同时将相关的运行参数与电表数据结合以形成集抄数据)，如果出现不一样则需要分析是否有进行过不当操作，若确认没有人为操作就需要考虑终端自身问题。
把以上各记录值与相应的权重进行综合计算得出一个终端的运行性能值，如果该性能值超出了预设范围则需要上报性能异常告警到主站系统，主站也可以随时查询各记项录值，各记录的相应权重也是可以设置的；例如：终端重启数值占比重15％，抄表成功率变化异常占比重35％，GPRS掉线数据占比较20％，终端掉电事件占比重10％，参数异常占比重25％。如果在这30天里，终端重启15次，GPRS掉线60次，电量数据异常2次，终端掉电事件15次，参数异常2次；则综合运行性能指标值＝20*15％+60*15％+2*35％+15*10％+2*25％＝15.45。如果预设的运行性能告警值(即预设值)是10，则终端会上报终端性能异常告警到主站系统(反之则重新进行流程)。
作为跟进一步的改进，上述电表数据/异常事件都是30天内的累计值，其目的是通过更多样本以降低计算误差。
实施例5
本实施例用于在实施例4的基础上说明优先方案，电力系统相关人员通过分析各记录值和性能指标来考虑是否需要采取对应的维护措施，显然，集抄终端会出现的问题的种类很多，例如部分元器件老化，软件出错、外部损失、抄表环境变更等等，当然可以一出问题就进行更换，但是考虑到节约目的和分析事故的目的，还是派遣维修人员进行维护比较符合降低成本的目的，此时，根据性能判断值输出对应的解决策略(即针对不同的异常事故，提供不同的维修手段)会是对维修人员的很大帮助。
实施例6
本实施例用于说明如图3所示的电表机能监控系统的示意图，系统包括包括若干电能表(数据采集器)、电力集抄终端和电力管理系统(即后台服务器)，其中，电力集抄终端通过微功率无线、宽带载波等连接方式连接电力集抄终端(还包括若干电能表连接数据采集器，数据采集器通过RS485连接电力集抄终端)，电力集抄终端连接电力管理系统(通过GPRS/CMDA/以太网)。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (14)

1.一种集抄终端的机能判断方法，其特征在于，包括步骤：
与区域内电表建立上行通道；
基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；
基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
2.根据权利要求1所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，所述与区域内电表建立上行通道的步骤包括：
获取区域内电表的型号信息，根据型号信息选择电力载波、微功率无线和网线之间的至少一种方式以建立上行通道。
3.根据权利要求1或2所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，还包括步骤：
根据集抄终端的运行参数和所述上传规则设置异常事件判断阈值，集合所述异常事件判断阈值以生成性能基准值；
基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
4.根据权利要求3所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，所述基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值的步骤包括：
基于集抄数据和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录，基于所述异常事件记录和预设的误差允许值输出性能参数偏差值。
5.根据权利要求4所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，所述异常事件包括：
终端重启异常、抄表成功率异常、上传网络异常、上报次数异常和终端运行参数异常，其中，
所述终端重启异常包括在规定时间内终端重启次数大于阈值；
所述抄表成功率异常包括在规定次数内抄表成功次数降低；
所述连接网络异常包括集抄数据上传至处理服务器失败；
所述上报次数异常包括所述终端上传集抄数据频率异于规定的频率；
所述终端运行参数异常包括终端的运行参数异于设定值。
6.根据权利要求4或5所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，还包括步骤：
基于固定周期集合所述集抄数据以生成集抄数据集，基于所述集抄数据集和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录。
7.根据权利要求6所述的集抄终端的机能判断方法，其特征在于，还包括步骤：
根据性能判断值输出异常事件解决方案。
8.一种集抄终端的机能判断系统，其特征在于，包括：
集抄终端，用于与区域内电表建立上行通道，基于上传规则将终端运行信息和电表输出的电表数据整合成集抄数据并上传至处理服务器；
后台服务器，用于基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值，基于预设的权值和所述性能参数偏差值输出性能判断值。
9.根据权利要求8所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述与区域内电表建立上行通道的步骤包括：
获取区域内电表的型号信息，根据型号信息选择电力载波、微功率无线和网线之间的至少一种方式以建立上行通道。
10.根据权利要求8或9所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述后台服务器还用于根据集抄终端的运行参数和所述上传规则设置异常事件判断阈值，集合所述异常事件判断阈值以生成性能基准值。
11.根据权利要求10所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述基于性能基准值解析所述集抄数据以获取性能参数偏差值的步骤包括：
基于集抄数据和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录，基于所述异常事件记录和预设的误差允许值输出性能参数偏差值。
12.根据权利要求11所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述异常事件包括：
终端重启异常、抄表成功率异常、上传网络异常、上报次数异常和终端运行参数异常，其中，
所述终端重启异常包括在规定时间内终端重启次数大于阈值；
所述抄表成功率异常包括在规定次数内抄表成功次数降低；
所述连接网络异常包括集抄数据上传至处理服务器失败；
所述上报次数异常包括所述终端上传集抄数据频率异于规定的频率；
所述终端运行参数异常包括终端的运行参数异于设定值。
13.根据权利要求11或12所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述后台服务器还用于基于固定周期集合所述集抄数据以生成集抄数据集，基于所述集抄数据集和所述异常事件判断阈值输出异常事件记录。
14.根据权利要求13所述的集抄终端的机能判断系统，其特征在于，所述后台服务器还用于根据性能判断值输出异常事件解决方案。
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