CN109188196B - 一种基于海明码的电量突变故障定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于海明码的电量突变故障定位方法，该电量突变故障定位方法通过采用海明码方法对集中器在电能表处抄读到的电能量数据做编码处理，得到符合海明码编码规则的电量信息码数据，然后再对所抄读到的电能量数据做校验和纠正处理，获取得到电量信息码数据中发生变位的位置，并记录变位位置以及纠正该变位位置所对应的数据，得到正确的电量数据，实现了利用所记录变位位置来确定电量突变故障点，达到了针对电能量数据在发生电量突变故障时的准确定位。

Description

一种基于海明码的电量突变故障定位方法

技术领域

本发明涉及电力抄表领域，尤其涉及一种基于海明码的电量突变故障定位方法。

背景技术

在电力抄表领域，电能表电量突变无任何规律可言。电量可以从大变到小，也可以从小变到大；电量可能突变几十千瓦时，也可能突变几十万千瓦时。

电能表在发生电量突变后可能会正常运行，但是也可能在运行一段时间后再次发生突变。电量突变以其无规律性、突然性、直观性和不可复现性，对准确实现电能计量以及电力企业的社会公信度产生了较大影响。

电量突变故障可能发生在电表内，也可能发生在集中器的抄表过程，甚至可能发生在中间链路传输过程或者集中器针对电量数据的转存过程，这将导致现有的方法无法准确定位电量突变故障点以及具体的电量突变位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于海明码的电量突变故障定位方法。该电量突变故障定位方法能够有效定位电量数据中所发生的数据变位位置，实现对电量突变的故障定位。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤1至步骤5：

步骤1，电能表对预定电能量数据按照海明码进行编码，得到基于海明码的电量信息码数据；

步骤2，集中器抄读电能表中的所述电量信息码数据，并对抄读得到的电量信息码数据按照海明码校验方法做校验处理：

当集中器判断抄读所得电量信息码数据出现变位时，记录抄表变位告警以及当前所述电量信息码数据出现变位的位置，且将该变位所对应的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，得到正确的电能量数据；

步骤3，针对步骤2纠正处理后所得电能量数据做和差校验，并抄读对应电能表内部所存储的正向有功总电量数据、正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据，计算所述正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据的和值；

步骤4，根据所述正向有功总电量数据以及所得所述和值，判断对应的所述电能表是否正常：

当所述正向有功总电量数据与所得所述和值之间的差值位于预设允许误差范围内时，表明对应的所述电能表计量正常，则转入步骤5；否则，表明对应的所述电能表计量异常；

步骤5，集中器将抄读的经步骤2纠正处理后的电量数据发给电力局主站，由电力局主站做判断处理：

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据出现变位时，表示由集中器转存过程中的变位导致电量突变，则记录转存变位告警以及当前电量信息码数据出现变位的位置，并将该变位的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，从而得到正确的电能量数据；

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据未出现变位时，则判断所述电量信息码数据未发生电量突变。

改进地，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：所述集中器在判断所述电量信息码数据出现变位时，集中器向电力局主站发送电量突变事件的步骤。

再改进，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：在对所述电量信息码数据做校验或纠正处理之前，所述集中器对待校验或纠正处理的电量信息码数据提前做数据备份处理的步骤。

进一步改进，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：所述集中器判断任一电能表所对应的电量突变次数超过预设告警阈值时，集中器发送对应的该电能表出现异常的告警信息给电力局主站的步骤。

改进地，在所述基于海明码的电量突变故障定位方法中，在步骤1中，所述电能表根据所述电量信息码数据所对应的位数长度，确定校验码的位数、对应的校验码位置和电量信息码的分布位置，确定满足海明码数据编码格式的电量信息码数据。

再改进，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括采用平均值方法针对电能表的原始历史电能量曲线数据执行电量突变的判断步骤。

进一步地，所述采用平均值方法针对电能表的原始历史电能量曲线数据执行电量突变的判断包括如下步骤a1～步骤a4：

步骤a1，设定针对电能表的单位时间内的电能量增量数据的均值允许误差以及用于获取该电能表电能量增量数据平均值的第一时间段；其中，所述电能量增量数据的均值允许误差标记为△Date，所述第一时间段标记为T₁；

步骤a2，在所述第一时间段内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第一平均值；其中，设定在第一时间段T₁内所获取电能量增量数据的总数目为N₁，第i个单位时间内的电能量增量数据标记为date_i；1≤i≤N₁；所述第一平均值标记为

步骤a3，设置预设间隔时间段，并设定在由第一时间段持续延时达到预设间隔时间段后的第二时间段，且在所述第二时间段内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第二平均值；其中，所述第二时间段标记为T₂，所述预设间隔时间段标记为△T，设定在第二时间段T₂内所获取电能量增量数据的总数目为N₂，在预设间隔时间段△T内所获取该电能表的单位时间内的电能量增量数据的个数为△N，所述第二平均值标记为

步骤a4，根据所获取电能量增量数据的第一平均值和第二平均值，对所述电能表运行至第二时间段是否发生电量突变做出判断：

当所述电能量增量数据的第一平均值与第二平均值之间的差值小于或者等于所述电能量增量数据的均值允许误差时，即

时，判定该电能表运行至所述第二时间段未发生电量突变；否则，即

时，判定该电能表运行至所述第二时间段时发生了电量突变。

再进一步地，所述预设间隔时间段△T设置值按照如下方式计算：

改进地，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：对所述电能表的电能量数据做电量突变校验标识过程；其中，所述电量突变校验标识过程包括如下步骤b1至步骤b3：

步骤b1，预先设置针对电能表中电能量数据的校验数据以及对应的校验数据格式；其中，所述电能量数据的校验数据标记为H，校验数据格式为M.ABS(X)；X＝Q₀-Q₁-Q₂-Q₃-Q₄；M表示标识位，ABS(X)表示对X求绝对值，Q₀表示所述电能表的正向有功总电量数据，Q₁表示所述电能表的正向有功尖电量数据，Q₂表示所述电能表的正向有功峰电量数据，Q₃表示所述电能表的正向有功平电量数据，Q₄表示所述电能表的正向有功谷电量数据；

步骤b2，所述集中器判断所述正向有功总电量数据与正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据之间差值的绝对值位于预设校验误差范围内时，对所述标识位赋予“+”；否则，对所述标识位赋予“-”；

步骤b3，所述集中器抄读所述校验数据的标识位，并且根据所抄读校验数据的标识位对电能表的电能量数据突变做出判断：

当所抄读校验数据的标识位为“+”时，判定电能表内部的电能量数据正常；

当所抄读校验数据的标识位为“-”时，判定为电能表内部的电能量数据突变导致。

进一步地，所述基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：对所述电量信息码数据出现变位时所处的位置做出统计，并分别统计各所述位置对应的突变次数的步骤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过由电能表采用海明码方法对预定电能量数做编码处理，得到符合海明码编码规则的电量信息码数据，然后由集中器对所抄读到的电量信息码数据做校验和纠正处理，获取得到电量信息码数据中发生变位的位置，并记录电能量数据的变位位置以及纠正该变位位置所对应的数据，得到正确的电能量数据，实现了利用所记录变位位置来确定电量突变故障点，达到了针对电能量数据在发生电量突变故障时的准确定位。

附图说明

图1为本发明实施例中基于海明码的电量突变故障定位方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中基于海明码的电量突变故障定位方法，包括如下步骤1至步骤5：

步骤1，电能表对预定电能量数据按照海明码进行编码，得到基于海明码的电量信息码数据；具体地，电能表根据电量信息码数据所对应的位数长度，确定校验码的位数、对应的校验码位置和电量信息码的分布位置，确定电量信息码数据最终的数据编码格式；这里的预定电能量数据可以根据用户的需要提前设置好；

步骤2，集中器抄读电能表中的电量信息码数据，并对抄读得到的电量信息码数据按照海明码校验方法做校验处理：

当集中器判断抄读所得电量信息码数据出现变位时，表明当前电量突变为抄表中间链路传输过程中的变位导致，由此可以确定当前电量突变故障的位置是发生在抄表的中间链路传输过程，记录抄表变位告警以及当前该电量信息码数据出现变位的位置，且将该变位所对应的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，得到正确的电能量数据；

步骤3，针对步骤2纠正处理后所得电能量数据做和差校验，并抄读对应电能表内部所存储的正向有功总电量数据、正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据，计算正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据的和值；

步骤4，根据正向有功总电量数据以及步骤3中的所得所述和值，判断对应的电能表是否正常：

当正向有功总电量数据与所得和值之间的差值位于预设允许误差范围内时，表明对应的该电能表计量正常，则转入步骤5；否则，表明对应的电能表计量异常；

步骤5，集中器将抄读的经步骤2纠正处理后的电量数据发给电力局主站，由电力局主站做判断处理：

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据出现变位时，表示由集中器转存过程中的变位导致电量突变，则记录转存变位告警以及当前电量信息码数据出现变位的位置，并将该变位的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，从而得到正确的电能量数据；

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据未出现变位时，则判断电量信息码数据未发生电量突变。

当然，该实施例中的集中器在判断预定电能量数据出现变位时，集中器还可以向电力局主站发送电量突变事件，以便于电力局主站及时获知当前的电量突变情况。

为了避免校验或者纠正操作对集中器抄读的电能量数据造成难以恢复的损坏，在本实施例中，在对电量信息码数据做校验或纠正处理之前，集中器执行对待校验或纠正处理的电量信息码数据提前做数据备份处理，以避免造成不必要的电能量数据毁坏。

当然，一旦集中器判断任一电能表所对应的电量突变次数超过预算告警阈值时，集中器也可以发送对应的该电能表出现异常的告警信息给电力局主站，实现及时告警。

另外，在本实施例中，还可以根据需要采用平均值方法针对电能表的原始历史电能量曲线数据执行电量突变的判断。具体地，该电量突变的判断过程如下步骤a1～步骤a4：

步骤a1，设定针对电能表的单位时间内的电能量增量数据的均值允许误差以及用于获取该电能表电能量增量数据平均值的第一时间段；其中，电能量增量数据的均值允许误差标记为△Date，第一时间段标记为T₁；

步骤a2，在第一时间段T₁内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第一平均值；其中，设定在第一时间段T₁内所获取电能量增量数据的总数目为N₁，第i个单位时间内的电能量增量数据标记为date_i；1≤i≤N₁；第一平均值标记为

步骤a3，设置预设间隔时间段，并设定在由第一时间段T₁持续延时达到预设间隔时间段△T后的第二时间段T₂，且在该第二时间段T₂内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第二平均值；其中，预设间隔时间段△T计算公式为

设定在第二时间段T₂内所获取电能量增量数据的总数目为N₂，在预设间隔时间段△T内所获取该电能表的单位时间内的电能量增量数据的个数为△N，第二平均值标记为

步骤a4，根据所获取电能量增量数据的第一平均值

和第二平均值

对电能表运行至第二时间段T₂是否发生电量突变做出判断：

当电能量增量数据的第一平均值

与第二平均值

之间的差值小于或者等于电能量增量数据的均值允许误差△Date时，即

时，判定该电能表运行至第二时间段T₂未发生电量突变；否则，即

时，判定该电能表运行至第二时间段T₂时发生了电量突变。

当然，本实施例中的电量突变故障定位方也可以进一步包括：对电能表的电能量数据做电量突变校验标识过程。具体地，本实施例中的该电量突变校验标识过程包括如下步骤b1至步骤b3：

步骤b1，预先设置针对电能表中电能量数据的校验数据以及对应的校验数据格式；其中，该电能量数据的校验数据标记为H，校验数据格式为M.ABS(X)；X＝Q₀-Q₁-Q₂-Q₃-Q₄；M表示标识位，ABS(X)表示对X求绝对值，Q₀表示电能表的正向有功总电量数据，Q₁表示电能表的正向有功尖电量数据，Q₂表示电能表的正向有功峰电量数据，Q₃表示电能表的正向有功平电量数据，Q₄表示电能表的正向有功谷电量数据；

步骤b2，集中器判断正向有功总电量数据Q₀与正向有功尖电量数据Q₁、正向有功峰电量数据Q₂、正向有功平电量数据Q₃和正向有功谷电量数据Q₄之间差值的绝对值位于预设校验误差范围内时，对标识位M赋予“+”；否则，对标识位M赋予“-”；

例如，经对标识位M赋予“+”后，电能量数据的校验数据H就变为+.ABS(Q₀-Q₁-Q₂-Q₃-Q₄)；

经对标识位M赋予“-”后，电能量数据的校验数据H就变为-.ABS(Q₀-Q₁-Q₂-Q₃-Q₄)；

步骤b3，集中器抄读所述校验数据的标识位M，并且根据所抄读校验数据H的标识位M对电能表的电能量数据突变做出判断：

当所抄读校验数据的标识位M为“+”时，判定电能表内部的电能量数据正常；

当所抄读校验数据的标识位M为“-”时，判定为电能表内部的电能量数据突变导致。

当然，本实施例中基于海明码的电量突变故障定位方法还包括：对电量信息码数据出现变位时所处的位置做出统计，并分别统计各所述位置对应的突变次数的步骤。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤1至步骤5：

步骤1，电能表对预定电能量数据按照海明码进行编码，得到基于海明码的电量信息码数据；

步骤2，集中器抄读电能表中的所述电量信息码数据，并对抄读得到的电量信息码数据按照海明码校验方法做校验处理：

当集中器判断抄读所得电量信息码数据出现变位时，记录抄表变位告警以及当前所述电量信息码数据出现变位的位置，且将该变位所对应的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，得到正确的电能量数据；

步骤3，针对步骤2纠正处理后所得电能量数据做和差校验，并抄读对应电能表内部所存储的正向有功总电量数据、正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据，计算所述正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据的和值；

步骤4，根据所述正向有功总电量数据以及所得所述和值，判断对应的所述电能表是否正常：

当所述正向有功总电量数据与所得所述和值之间的差值位于预设允许误差范围内时，表明对应的所述电能表计量正常，则转入步骤5；否则，表明对应的所述电能表计量异常；

步骤5，集中器将抄读的经步骤2纠正处理后的电量数据发给电力局主站，由电力局主站做判断处理：

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据出现变位时，表示由集中器转存过程中的变位导致电量突变，则记录转存变位告警以及当前电量信息码数据出现变位的位置，并将该变位的数据按照海明码纠正方法做纠正处理，从而得到正确的电能量数据；

当电力局主站从集中器处所抄读的电量信息码数据未出现变位时，则判断所述电量信息码数据未发生电量突变；

其中，该基于海明码的电量突变故障定位方法按照如下步骤a1～步骤a4的方式采用平均值方法针对电能表的原始历史电能量曲线数据执行电量突变的判断：

步骤a1，设定针对电能表的单位时间内的电能量增量数据的均值允许误差以及用于获取该电能表电能量增量数据平均值的第一时间段；其中，所述电能量增量数据的均值允许误差标记为△Date，所述第一时间段标记为T₁；

步骤a2，在所述第一时间段内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第一平均值；其中，设定在第一时间段T₁内所获取电能量增量数据的总数目为N₁，第i个单位时间内的电能量增量数据标记为date_i；1≤i≤N₁；所述第一平均值标记为

步骤a3，设置预设间隔时间段，并设定在由第一时间段持续延时达到预设间隔时间段后的第二时间段，且在所述第二时间段内获取电能表对应的其原始历史电能量曲线上的单位时间内的电能量增量数据，并计算所获取各电能量增量数据的第二平均值；其中，所述第二时间段标记为T₂，所述预设间隔时间段标记为△T，设定在第二时间段T₂内所获取电能量增量数据的总数目为N₂，在预设间隔时间段△T内所获取该电能表的单位时间内的电能量增量数据的个数为△N，所述第二平均值标记为

步骤a4，根据所获取电能量增量数据的第一平均值和第二平均值，对所述电能表运行至第二时间段是否发生电量突变做出判断：

当所述电能量增量数据的第一平均值与第二平均值之间的差值小于或者等于所述电能量增量数据的均值允许误差时，即

时，判定该电能表运行至所述第二时间段未发生电量突变；否则，即

时，判定该电能表运行至所述第二时间段时发生了电量突变。

2.根据权利要求1所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，还包括：所述集中器在判断所述电量信息码数据出现变位时，集中器向电力局主站发送电量突变事件的步骤。

3.根据权利要求1所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，还包括：在对所述电量信息码数据做校验或纠正处理之前，所述集中器对待校验或纠正处理的电量信息码数据提前做数据备份处理的步骤。

4.根据权利要求1所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，还包括：所述集中器判断任一电能表所对应的电量突变次数超过预设告警阈值时，集中器发送对应的该电能表出现异常的告警信息给电力局主站的步骤。

5.根据权利要求1所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，在步骤1中，所述电能表根据所述电量信息码数据所对应的位数长度，确定校验码的位数、对应的校验码位置和电量信息码的分布位置，确定满足海明码数据编码格式的电量信息码数据。

6.根据权利要求1所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，还包括：对所述电能表的电能量数据做电量突变校验标识过程；其中，所述电量突变校验标识过程包括如下步骤b1至步骤b3：

步骤b1，预先设置针对电能表中电能量数据的校验数据以及对应的校验数据格式；其中，所述电能量数据的校验数据标记为H，校验数据格式为M.ABS(X)；X＝Q₀-Q₁-Q₂-Q₃-Q₄；M表示标识位，ABS(X)表示对X求绝对值，Q₀表示所述电能表的正向有功总电量数据，Q₁表示所述电能表的正向有功尖电量数据，Q₂表示所述电能表的正向有功峰电量数据，Q₃表示所述电能表的正向有功平电量数据，Q₄表示所述电能表的正向有功谷电量数据；

步骤b2，所述集中器判断所述正向有功总电量数据与正向有功尖电量数据、正向有功峰电量数据、正向有功平电量数据和正向有功谷电量数据之间差值的绝对值位于预设校验误差范围内时，对所述标识位赋予“+”；否则，对所述标识位赋予“-”；

步骤b3，所述集中器抄读所述校验数据的标识位，并且根据所抄读校验数据的标识位对电能表的电能量数据突变做出判断：

当所抄读校验数据的标识位为“+”时，判定电能表内部的电能量数据正常；

当所抄读校验数据的标识位为“-”时，判定为电能表内部的电能量数据突变导致。

7.根据权利要求6所述基于海明码的电量突变故障定位方法，其特征在于，还包括：对所述电量信息码数据出现变位时所处的位置做出统计，并分别统计各所述位置对应的突变次数的步骤。

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