CN111143239B - 一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法和解压方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法和解压方法，只需要设置关键时间点标签，采用差值方式避免重复数据的冗余存储，采用进位数据处理电量数据进位的情况进一步节省了存储空间，简化解压缩的计算过程的复杂度，从而提高了数据存储的可靠性和查找效率，并极大减少了电能表数据存储占用的空间，解决了现有的存储只能电表的冻结电量数据需要占用大量的存储空间和存取速率的技术问题。

Description

一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法和解压方法

技术领域

本申请涉及智能电表数据处理技术领域，尤其涉及一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法和解压方法。

背景技术

根据R46标准，当电能表需要进行数据存储时，计量数据必须在计量得出结果时(即终值已经生成时)自动存储。存储设备必须具备足够的持久性，以确保数据不会在日常的存储环境下损坏，存储器空间应该足够存储任何特殊应用。

例如，电力局需要追随某个时间段的用电信息，就需要表计能够按一定时间间隔频繁记录冻结数据，存储这些冻结数据需要很大的空间，对于智能电表的法定相关部分，电能计量数据的分钟冻结需要占用大量的存储空间，而由于FLASH内存有限且价格较高，故快速有效的数据压缩存取方法对数据记录和FLASH空间利用有很大的实际意义。因此，针对现状，提供一种能提高数据存取速率且节省存储空间的智能电表的冻结电量数据压缩方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法和解压方法，用于解决现有的存储只能电表的冻结电量数据需要占用大量的存储空间和存取速率的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，包括：

以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息；

将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块；

根据所述四字节信息判断所述电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值；

若所述电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

若所述电量差值超过所述进位电量，则记录所述电能量数据块的存储位置，进位电量，以所述电量差值与所述进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值。

可选地，所述将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块，包括：

将所述电量数据的电能量按日为单位划分为日电能量数据块。

可选地，每个所述日电能量数据块包括24个小时电能量数据块和一个校时记录电能量数据块。

可选地，所述小时电能量数据块在小时内每分钟增量电量数组60字节。

可选地，所述校时记录电能量数据块包括校时前时间、校时后时间和备份电能量；

所述备份电能量用于在校时后的时间早于校时前的时间时，保存所述校时后至所述校时前的时间内已产生的分钟电量数据。

本申请第二方面提供了一种智能电表的冻结电量数据解压方法，包括：

基于智能电表收到的请求信息计算时间数据和电能量数据块信息；

根据起始时间获取相应压缩数据存储的起始地址和小时电能量数据块的块数；

在FLASH中查找小时电能量数据块，将所述小时电能量数据块的数据读出到RAM中，从起始时间到结束时间逐分钟计算原始数据电量；

在完成原始数据电量计算之后，若所述电能量数据块信息的记录时间为整点时间，则根据整点基准电量、进位电量和差值电量计算原始数据电量，否则，根据基准电量和差值电量计算原始数据电量。

本申请第三方面提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储装置，包括：

转换模块，用于以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息；

划分模块，用于将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块；

判断模块，用于根据所述四字节信息判断所述电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值；

第一存储模块，用于若所述电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

第二存储模块，用于若所述电量差值超过所述进位电量，则记录所述电能量数据块的存储位置，进位电量，以所述电量差值与所述进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值。

可选地，所述划分模块具体用于：

将所述电量数据的电能量按日为单位划分为日电能量数据块。

可选地，每个所述日电能量数据块包括24个小时电能量数据块和一个校时记录电能量数据块。

可选地，所述小时电能量数据块在小时内每分钟增量电量数组60字节；

所述校时记录电能量数据块包括校时前时间、校时后时间和备份电能量；

所述备份电能量用于在校时后的时间早于校时前的时间时，保存所述校时后至所述校时前的时间内已产生的分钟电量数据。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，包括：以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息；将电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块；根据四字节信息判断电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值；若电量差值不超过进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储电量差值；若电量差值超过进位电量，则记录电能量数据块的存储位置，进位电量，以电量差值与进位电量的差作为电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值。本申请提供的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，只需要设置关键时间点标签，采用差值方式避免重复数据的冗余存储，采用进位数据处理电量数据进位的情况进一步节省了存储空间，简化解压缩的计算过程的复杂度，从而提高了数据存储的可靠性和查找效率，并极大减少了电能表数据存储占用的空间，解决了现有的存储只能电表的冻结电量数据需要占用大量的存储空间和存取速率的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法的一个流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的FLASH存储结构示意图；

图3为本申请实施例中提供的FLASH数据存储流程示意图；

图4为本申请实施例中提供的智能电表的冻结电量数据解压方法的流程示意图；

图5为本申请实施例中提供的FLASH的数据查找流程示意图；

图6为本申请实施例中提供的一种智能电表的冻结电量数据压缩存储装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，本申请提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法的一个实施例，包括：

步骤101、以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息。

步骤102、将电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块。

步骤103、根据四字节信息判断电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值。

步骤104、若电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储电量差值；

若电量差值超过进位电量，则记录电能量数据块的存储位置，进位电量，以电量差值与所述进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储电量差值。

需要说明的是，本申请实施例中，对于发生校时的智能电表，如果校时前的时间大于校时后的时间，期间的时间成为重叠时间，重叠时间会出现电量覆盖的情形，这时可以将覆盖端的时间内的电量复制到校时电能量数据块，校时后的电量重新覆盖原有的重叠时间电能量数据块。电量的存储由电表软件在每分钟的任务中进行，对于整点时间，需要记录小时基准电量，对于非整点时间，读取小时基准电量，进位电量记录，以用于计算出电量差值。如果电量差值未超过进位电量，则在分钟增量电量中存储电量差值；如果电量差值超过进位电量，则记录该电量块的存储位置偏压量，并以电量差值减去进位电量作为电量差值，并在分钟增量电量中存储新计算的电量差值。

如图2所示，FLASH空间分为数据地址索引表、第1-365日电能量数据块和上电校时数据块，数据地址索引表提供了数据块的存储数、当前存储的日电能量数据块的位置索引、时间和位置的对应信息，通过数据地址索引表可以很快计算出某时间的数据存储地址。

上电校时数据块用于存储在发生长校时时的电量记录。

一个日电能量数据块由24个小时电能量数据块和一个日校时补充数据块组成，日校时数据块用于存储发生广播校时可能出现的时间前移的情况下的电量数据，该数据一般作为参考信息来检查校时前后的电量是否发生异常。小时电能量数据块包含小时基本电量、进位电量记录和59个分钟电量增量，由于电量数据具有不变或递增的特性，且正常情况电量的增量不会突变，每分钟的增量数据可以考虑使用1个字节来表示，进位电量记录在发生在电量出现进位的情况。

本申请实施例中提供的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，只需要设置关键时间点标签，采用差值方式避免重复数据的冗余存储，采用进位数据处理电量数据进位的情况进一步节省了存储空间，简化解压缩的计算过程的复杂度，从而提高了数据存储的可靠性和查找效率，并极大减少了电能表数据存储占用的空间，解决了现有的存储只能电表的冻结电量数据需要占用大量的存储空间和存取速率的技术问题。

为了便于理解，请参阅图4至图5，本申请中提供了一种智能电表的冻结电量数据解压方法的实施例，包括：

步骤201、基于智能电表收到的请求信息计算时间数据和电能量数据块信息。

步骤202、根据起始时间获取相应压缩数据存储的起始地址和小时电能量数据块的块数。

步骤203、在FLASH中查找小时电能量数据块，将小时电能量数据块的数据读出到RAM中，从起始时间到结束时间逐分钟计算原始数据电量。

步骤204、在完成原始数据电量计算之后，若电能量数据块信息的记录时间为整点时间，则根据整点基准电量、进位电量和差值电量计算原始数据电量，否则，根据基准电量和差值电量计算原始数据电量。

需要说明的是，查找给定时间或时间段的电量数据的过程，包含确定待查询的起始时间和结束时间，待查询的时间所在的小时数据块，查找小时数据块。解压缩的数据块的最小单元是小时电能量数据块，解压缩的过程首先是判断进位电量的索引，是索引之前的电量，则根据基准电量和差值电量直接计算出原始数据电量，在该索引之后的电量，则根据基准电量和差值以及进位电量计算出原始电量。本申请实施例中解压过程是在响应数据请求时进行的，按数据请求所包含时间范围内的分钟数逐次进行。本申请实施例中从智能电表收到的请求信息计算得到时间和块数信息，根据起始时间得到相应压缩数据存储的起始地址和小时电能量数据块的块数，根据压缩数据块进行解压，计算索引范围对索引范围内的分钟电量进行依次计算，得到初步原始电量，检索该索引范围内的小时压缩电能量数据块是否有进位电量，如果有则根据进位索引位置对初步原始电量的相应部分进位电量计算。

为了便于理解，请参阅图6，本申请提供了一种智能电表的冻结电量数据压缩存储装置的实施例，包括：

转换模块，用于以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息。

划分模块，用于将电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块。

判断模块，用于根据四字节信息判断电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值。

第一存储模块，用于若电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值。

第二存储模块，用于若电量差值超过进位电量，则记录电能量数据块的存储位置，进位电量，以电量差值与进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值。

进一步地，划分模块具体用于：

将电量数据的电能量按日为单位划分为日电能量数据块。

进一步地，每个日电能量数据块包括24个小时电能量数据块和一个校时记录电能量数据块。

进一步地，小时电能量数据块在小时内每分钟增量电量数组60字节；

校时记录电能量数据块包括校时前时间、校时后时间和备份电能量；

备份电能量用于在校时后的时间早于校时前的时间时，保存校时后至校时前的时间内已产生的分钟电量数据。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：RandomAccess Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，其特征在于，包括：

以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息；

将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块；

根据所述四字节信息判断所述电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值；

若所述电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

若所述电量差值超过所述进位电量，则记录所述电能量数据块的存储位置，进位电量，以所述电量差值与所述进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

其中，电量差值为当前的小时基准电量与上一小时的小时基准电量对比的差值。

2.根据权利要求1所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，其特征在于，所述将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块，包括：

将所述电量数据的电能量按日为单位划分为日电能量数据块。

3.根据权利要求2所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，其特征在于，每个所述日电能量数据块包括24个小时电能量数据块和一个校时记录电能量数据块。

4.根据权利要求3所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，其特征在于，所述小时电能量数据块在小时内每分钟增量电量数组60字节。

5.根据权利要求4所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储方法，其特征在于，所述校时记录电能量数据块包括校时前时间、校时后时间和备份电能量；

所述备份电能量用于在校时后的时间早于校时前的时间时，保存所述校时后至所述校时前的时间内已产生的分钟电量数据。

6.一种智能电表的冻结电量数据解压方法，其特征在于，包括：

基于智能电表收到的请求信息计算时间数据和电能量数据块信息；

根据起始时间获取相应压缩数据存储的起始地址和小时电能量数据块的块数；

在FLASH中查找小时电能量数据块，将所述小时电能量数据块的数据读出到RAM中，从起始时间到结束时间逐分钟计算原始数据电量；

在完成原始数据电量计算之后，若所述电能量数据块信息的记录时间为整点时间，则根据整点基准电量、进位电量和差值电量计算原始数据电量，否则，根据基准电量和差值电量计算原始数据电量。

7.一种智能电表的冻结电量数据压缩存储装置，其特征在于，包括：

转换模块，用于以固定的基准时间为起点，将电量数据的时间数据的五字节信息转换为四字节信息；

划分模块，用于将所述电量数据的电能量按预置时间为单位划分为电能量数据块；

判断模块，用于根据所述四字节信息判断所述电能量数据块的记录时间是否为整点时间，若是，则记录小时基准电量，否则，根据当前分钟值对应的小时数值读取小时基准电量，进位电量记录，计算出存储位置和电量差值；

第一存储模块，用于若所述电量差值不超过所述进位电量，则在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

第二存储模块，用于若所述电量差值超过所述进位电量，则记录所述电能量数据块的存储位置，进位电量，以所述电量差值与所述进位电量的差作为新的电量差值，在FLASH的分钟增量电量存储区存储所述电量差值；

其中，电量差值为当前的小时基准电量与上一小时的小时基准电量对比的差值。

8.根据权利要求7所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储装置，其特征在于，所述划分模块具体用于：

将所述电量数据的电能量按日为单位划分为日电能量数据块。

9.根据权利要求8所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储装置，其特征在于，每个所述日电能量数据块包括24个小时电能量数据块和一个校时记录电能量数据块。

10.根据权利要求9所述的智能电表的冻结电量数据压缩存储装置，其特征在于，所述小时电能量数据块在小时内每分钟增量电量数组60字节；

所述校时记录电能量数据块包括校时前时间、校时后时间和备份电能量；

所述备份电能量用于在校时后的时间早于校时前的时间时，保存所述校时后至所述校时前的时间内已产生的分钟电量数据。

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