CN112445839A - 一种水情自动测报系统数据可用度统计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，该方法通过准确度判断算法和时效性判断算法，分析水雨情数据的准确性和数据的时效性，从而判断数据是否为可用数据，通过可用数据的时间相对于总时间的占比来计算水情自动测报系统数据可用度，从而反映水情自动测报系统数据质量，通过可用度可以反映设备运行状况，从而指导技术人员开展针对性的设备维护。

Description

一种水情自动测报系统数据可用度统计方法

技术领域

本发明涉及水情数据统计领域，具体涉及一种水情自动测报系统数据可用度统计方法。

背景技术

在水情自动测报系统中，水位遥测站、雨量站、气象站等前端遥测站实时采集水位、流量、雨量、温湿度、风速风向等数据，并通过短信/GPRS信道/4G、Lora、VHF、北斗卫星等通信方式发送给中心站，由中心站的软件系统进行分析、评估，为技术人员提供决策依据，已广泛应用于污水处理、水文、水电等行业生产调度工作。在实际应用中，遥测站所采集的数据准确性、及时性等，影响技术人员的预报精度、调度准确性。如何对水情自动测报系统数据可用度进行统计，客观分析数据质量，是非常有意义的。同时，通过可用度也可以反映设备运行状况，从而指导技术人员开展针对性的设备维护。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，该方法通过准确度判断算法和时效性判断算法，分析水雨情数据的准确性和数据的时效性，从而判断数据是否为可用数据，通过可用数据的时间相对于总时间的占比来计算水情自动测报系统数据可用度，从而反映水情自动测报系统数据质量。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，它包括以下步骤：

步骤S1：确定第n遥测站统计数据的时间段(n≥1)：设置数据可用度统计的起始时间，计算统计总运行时间段，记为T；根据该站点的传感器点号，在数据表查询该遥测站点水位/雨量采样的时间间隔，记为T_int；统计总运行时间段的数据总量

步骤S2：根据数据准确度判断算法，判断数据的准确度是否可用，同时统计准确度不可用的数据个数，记为SUM₁；计算准确度不可用时间，记为T₁，其中，T₁＝T_int*SUM₁；

步骤S3：根据数据时效性判断算法，判断数据的时效性是否可用，同时统计时效性不可用的数据个数，记为SUM₂，从而计算该时效性不可用时间，记为T₂，其中，T₂＝T_int*SUM₂；

步骤S4：计算总运行时间段内的数据可用时间，记为T₃；T₃＝T-T₁-T₂；

步骤S5：计算遥测站可用度：第i个遥测站的可用度记为P_i，其中

步骤S6：计算整个水情自动测报系统可用度，可用度记为P，其中，

优选地，所述步骤S2中的数据准确度判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₁＝0；设置变量i＝1；设置特征值σ；设置准确度阈值V_th；

b.查询第i个传感器点号测量的数据值，记为V_i，令V₀＝V₁；

c.判断V_i＝σ是否成立；如果成立，转到步骤e；如果不成立，转到步骤d；

d.计算前后两个数据的差值的绝对值丨V_i-V_i-1丨＞V_th是否成立，若成立，则令SUM₁＝SUM₁+1；如果不成立，则进入下一步；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₁，计算数据准确性不可用时间T₁＝T_int*SUM₁；

g.输出T₁，结束计算。

优选地，所述步骤S3中的数据时效性判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₂＝0；设置变量i＝1；设置时效性阈值T_s；

b.查询第i个测量站点的数据采集时延，记为t_i；

c.判断t_i＞T_s是否成立；如果成立，则转到步骤d；如果不成立，转到步骤e；

d.令SUM₂＝SUM₂+1；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₂，计算数据准确性不可用时间T₂＝T_int*SUM₂；

g.输出T₂，结束计算。

优选地，所述特征值σ是硬件系统设置的故障代码值，当设备故障时数据为故障数据，将传感器采集的数据记录为σ；准确度阈值V_th是相邻数据间跳变的阈值。

优选地，所述时效性阈值T_s是数据采集中数据传输的时延阈值。

本发明提供的一种水情自动测报系统数据可用度统计方法的有益效果如下：

1、本方法可以高效统计水情测报系统的数据可用度，反映数据质量。通过统计分析，可以判断系统设备运行状况，从而有针对性开展设备维护，提高设备维护效率。

2、本方法易于计算，计算人员可以根据实际情况设定判断条件。在水情自动测报系统中，不同遥测站点对生产调度影响不一样。技术人员可以根据生产要求，自定义设置判断条件，或者设置不同计算权重。

3、本方法简单易用，扩展性好。可以用本方法计算单个遥测站点数据可用度，也可以计算系统数据可用度，使用灵活，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的数据准确度判断流程图。

图2为本发明的数据时效性判断流程图。

具体实施方式

如下表1所示，水情自动测报系统数据库库表包括：SensorID：传感器点号；Time：数据时间；Value：传感器点号测量值；Delay：数据时延，即传感器数据采集时间与写入数据库的时间差值，用于反映数据时效性指标。

SensorID	Time	Value	Delay

表1

如图1所示，数据准确度判断流程图用于判断数据是否准确，主要包括两个判断指标：(1)

数据特征值：特征值是硬件系统设置的故障代码值，用于维护人员判断设备故障，如果出现特征值数据，记为σ，说明该数据为错误、不可用的数据；

(2)数据跳变：数据跳变是计算前后两个数据差值，反映测量数据平缓性，在实际运行中，传感器故障、气管淤堵、气管漏气、人为操作或破坏等原因均会导致数据跳变；技术人员可以根据测站属性、重要性等情况，设定切实有效的准确度阈值V_th，数据跳变超过准确度阈值V_th时可以认定该数据为错误、不可用的数据。

如图2所示，时效性判断流程图用于判断数据到数是否及时；在测站实际运行中，测站信道质量、网络设备运行状况、数据库状况等都会影响数据时效性；在实际数据应用中，如果数据来数时间超过一定的时效性将影响系统的实时流量、雨量等实时计算，该数据将无实际应用意义。技术人员可以根据测站属性、重要性等情况，设定切实有效的时效性阈值T_s，数据时效性超过时效性阈值T_s时，则判断该数据为错误、不可用的数据。

如图1～图2所示，一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，它包括以下步骤：

步骤S1：确定第n遥测站统计数据的时间段(n≥1)：设置数据可用度统计的起始时间，计算统计总运行时间段，记为T；根据该站点的传感器点号，在数据表查询该遥测站点水位/雨量采样的时间间隔，记为T_int；统计总运行时间段的数据总量

步骤S2：根据数据准确度判断算法，判断数据的准确度是否可用，同时统计准确度不可用的数据个数，记为SUM₁；计算准确度不可用时间，记为T₁，其中，T₁＝T_int*SUM₁；

步骤S3：根据数据时效性判断算法，判断数据的时效性是否可用，同时统计时效性不可用的数据个数，记为SUM₂，从而计算该时效性不可用时间，记为T₂，其中，T₂＝T_int*SUM₂；

步骤S4：计算总运行时间段内的数据可用时间，记为T₃；T₃＝T-T₁-T₂；

步骤S5：计算遥测站可用度：第i个遥测站的可用度记为P_i，其中

步骤S6：计算整个水情自动测报系统可用度，可用度记为P，其中，

优选地，所述步骤S2中的数据准确度判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₁＝0；设置变量i＝1；设置特征值σ；设置准确度阈值V_th；

b.查询第i个传感器点号测量的数据值，记为V_i，令V₀＝V₁；

c.判断V_i＝σ是否成立；如果成立，转到步骤e；如果不成立，转到步骤d；

d.计算前后两个数据的差值的绝对值丨V_i-V_i-1丨＞V_th是否成立，若成立，则令SUM₁＝SUM₁+1；如果不成立，则进入下一步；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₁，计算数据准确性不可用时间T₁＝T_int*SUM₁；

g.输出T₁，结束计算。

优选地，所述步骤S3中的数据时效性判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₂＝0；设置变量i＝1；设置时效性阈值T_s；

b.查询第i个测量站点的数据采集时延，记为t_i；

c.判断t_i＞T_s是否成立；如果成立，则转到步骤d；如果不成立，转到步骤e；

d.令SUM₂＝SUM₂+1；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₂，计算数据准确性不可用时间T₂＝T_int*SUM₂；

g.输出T₂，结束计算。

优选地，所述特征值σ是硬件系统设置的故障代码值，当设备故障时数据为故障数据，将传感器采集的数据记录为σ；准确度阈值V_th是相邻数据间跳变的阈值。

优选地，所述时效性阈值T_s是数据采集中数据传输的时延阈值。

优选地，技术人员可以根据测站的重要性、属性对准确度阈值V_th以及时效性阈值T_s进行自定义赋值。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤S1：确定第n遥测站统计数据的时间段(n≥1)：设置数据可用度统计的起始时间，计算统计总运行时间段，记为T；根据该站点的传感器点号，在数据表查询该遥测站点水位/雨量采样的时间间隔，记为T_int；统计总运行时间段的数据总量

步骤S2：根据数据准确度判断算法，判断数据的准确度是否可用，同时统计准确度不可用的数据个数，记为SUM₁；计算准确度不可用时间，记为T₁，其中，T₁＝T_int*SUM₁；

步骤S3：根据数据时效性判断算法，判断数据的时效性是否可用，同时统计时效性不可用的数据个数，记为SUM₂，从而计算该时效性不可用时间，记为T₂，其中，T₂＝T_int*SUM₂；

步骤S4：计算总运行时间段内的数据可用时间，记为T₃；T₃＝T-T₁-T₂；

步骤S5：计算遥测站可用度：第i个遥测站的可用度记为P_i，其中

步骤S6：计算整个水情自动测报系统可用度，可用度记为P，其中，

2.根据权利要求1所述的一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，其特征在于：所述步骤S2中的数据准确度判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₁＝0；设置变量i＝1；设置特征值σ；设置准确度阈值V_th；

b.查询第i个传感器点号测量的数据值，记为V_i，令V₀＝V₁；

c.判断V_i＝σ是否成立；如果成立，转到步骤e；如果不成立，转到步骤d；

d.计算前后两个数据的差值的绝对值|V_i-V_i-1|＞V_th是否成立，若成立，则令SUM₁＝SUM₁+1；如果不成立，则进入下一步；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₁，计算数据准确性不可用时间T₁＝T_int*SUM₁；

g.输出T₁，结束计算。

3.根据权利要求1所述的一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，其特征在于：所述步骤S3中的数据时效性判断算法的计算方法如下：

a.重置计数器：令SUM₂＝0；设置变量i＝1；设置时效性阈值T_s；

b.查询第i个测量站点的数据采集时延，记为t_i；

c.判断t_i＞T_s是否成立；如果成立，则转到步骤d；如果不成立，转到步骤e；

d.令SUM₂＝SUM₂+1；

e.判断i＝N是否成立，若不成立，令i＝i+1，跳到步骤b；若成立，进入下一步；

f.根据统计的准确性不可用数据SUM₂，计算数据准确性不可用时间T₂＝T_int*SUM₂；

g.输出T₂，结束计算。

4.根据权利要求2所述的一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，其特征在于：所述特征值σ是硬件系统设置的故障代码值，当设备故障时数据为故障数据，将传感器采集的数据记录为σ；准确度阈值V_th是相邻数据间跳变的阈值。

5.根据权利要求3所述的一种水情自动测报系统数据可用度统计方法，其特征在于：所述时效性阈值T_s是数据采集中数据传输的时延阈值。

Images