CN114211952B - 油量数据监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的油量数据监控方法及系统，属于车联网技术领域，通过定义油量检测时间窗口，获取时间窗口内的油量数据；对油量检测时间窗口内的油量数据进行异常修复获得中间油量数据，并计算获取每个油量数据的油量变化值；遍历油量变化值，比较油量变化值和加油判定阈值的大小，获取若干加油数据组，判断加油数据组是否有数据缺失，计算无数据缺失的加油数据组的加油量；遍历油量变化值，比较油量变化值和偷油判定阈值的大小，获取若干偷油数据组，判断偷油数据组是否有数据缺失，计算无数据缺失的偷油数据组的偷油量；本发明通过筛选出每一加油数据组和偷油数据组，排除数据缺失的加油数据组和偷油数据组，提高了计算出的加油量的可靠性和准确性。

Description

油量数据监控方法及系统

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种油量数据监控方法及系统。

背景技术

目前随着物流行业的迅速发展，车辆运输企业的数量也在不断增加。企业要对车辆进行及时的管控，加油费作为物流企业的主要开支，就需要一种计算车辆油耗的方法，以便管理者及时获取车辆的加油、偷油情况。

现有技术中，分析车辆加油偷油情况主要是通过CAN熄火、点火两个点油量的差值来判断是否加油，这种方法，如果熄火到点火之间加油多次，会只统计为一次加油，加油次数会不准。如果熄火到点火的时间间隔很长，这个加油的时间误差也会很大。

发明内容

本发明的技术问题是提供一种油量数据监控方法及系统，能够提高加油偷油情况的判断的准确性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

油量数据监控方法，其特征在于，包括以下步骤：获取油量数据：定义油量检测时间窗口，获取油量检测时间窗口内的油量数据，油量数据指油箱内检测到的剩余油量值及对应的时间；油量数据预处理：对油量检测时间窗口内的油量数据进行异常修复，获得中间油量数据，并对中间油量数据进行运算获取每个油量数据的油量变化值；计算加油量：遍历油量变化值，比较油量变化值和预设的加油判定阈值的大小关系，从而获取若干加油数据组，判断加油数据组是否有数据缺失，并计算每个无数据缺失的所述加油数据组的加油量；其中，加油数据组包括：加油初始数据、若干加油中间数据和加油结束数据；计算偷油量：遍历油量变化值，比较油量变化值和预设的偷油判定阈值的大小关系，从而获取若干偷油数据组，判断偷油数据组是否有数据缺失，并计算每个无数据缺失的偷油数据组的偷油量；其中，偷油数据组包括：偷油初始数据、若干偷油中间数据和偷油结束数据。通过筛选出每一油量检测时间窗口内的各加油数据组和偷油数据组，分析出每一次的加油量和偷油量，解决了按照一次熄火点火计算出的加油量可能将多次加油算作一次的情况，提高了计算出的加油量和偷油量的准确性和可靠性。

油量数据预处理包括：遍历油量检测时间窗口内的油量数据，比较相邻油量数据的大小；若第i条油量数据的剩余油量值b大于第i-1条油量数据的剩余油量值a，第i条油量数据的剩余油量值b大于第i+1条油量数据的剩余油量值c；或第i条油量数据的剩余油量值b小于第i-1条油量数据的剩余油量值a，第i条油量数据的剩余油量值b小于第i+1条油量数据的剩余油量值c，修改b＝(a+c)/2，其中，n-1≥i≥2，获得油量检测时间窗口内的中间油量数据；遍历油量检测时间窗口内的中间油量数据，计算每一中间油量数据包括其本身在内的前h个数据的平均值pre_oil_vol，和包括其本身在内的后h个数据的平均值back_oil_vol；若前或后的中间油量数据不足h-1个，则按前或后实际所有的中间油量数据进行取平均值操作；计算back_oil_vol和pre_oil_vol的差值得到n条中间油量数据的油量变化值change_oil_vol。

计算加油量包括：遍历油量变化值，依次比较油量变化值和预设的加油判定阈值add_oil的大小，获得若干加油数据组，对每一加油数据组依次做如下处理：找到加油数据组中最大的change_oil_vol对应的油量数据；通过最大的change_oil_vol对应的油量数据的前后数据获取对应加油数据组开始加油时的剩余油量和结束加油时的剩余油量；通过计算开始加油时对应的时间和结束加油时对应的时间的差值T，比较T和第一时间阈值的大小，判断是否属于一次加油，若属于，则计算结束加油时的剩余油量和开始加油时的剩余油量的差值，得到对应加油数据组的加油量；若不属于，则忽略该加油数据组。

计算加油量包括：遍历油量变化值，依次比较油量变化值和预设的加油判定阈值add_oil的大小；若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均大于add_oil，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol小于add_oil，判断第i条数据至第i+j条数据为一组加油数据组；标记第i条油量数据和第i+j-1条油量数据中最大的change_oil_vol对应的油量数据为maxI，其中，n≥i≥1；以maxI为起点，向前遍历x条油量数据，找到其中剩余油量值最小的一条油量数据，标记该最小剩余油量值为min，min为对应加油数据组开始加油时的油量；以maxI为起点，向后遍历x条油量数据，找到其中剩余油量值最大的一条油量数据，标记该最大剩余油量值为max，max为对应的加油数据组结束加油时的油量；计算max对应的时间与min对应的时间的差值T，如果T大于第一时间阈值，判定该加油数据组不属于一次加油，忽略该加油数据组；如果max对应的时间与min对应的时间差值小于或等于第一时间阈值，判定对应的加油数据组为一次加油，计算max-min的值，得到对应的加油数据组的加油量；按上述方法对其他加油数据组进行计算，得到对应的加油量。

计算偷油量包括：遍历油量变化值，依次比较油量变化值和预设的偷油判定阈值steal_oil的大小，获得若干偷油数据组，对每一偷油数据组依次做如下处理：通过计算开始偷油时对应的时间和结束偷油时对应的时间的差值t，比较t和第二时间阈值的大小，判断是否属于一次偷油，若属于，则计算开始偷油时的油量和结束偷油时的油量的差值，得到对应偷油数据组的偷油量；若不属于，则忽略该偷油数据组。

计算偷油量包括：遍历油量变化值，依次比较油量变化值和预设的偷油判定阈值steal_oil的大小；若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均小于steal_oil，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol大于steal_oil，第i条数据至第i+j条数据则为一组偷油数据组，第i条油量数据对应的剩余油量值为开始偷油时的油量，第i+j-1条油量数据对应的剩余油量为结束偷油时的油量数据；计算第i条油量数据对应的时间与第i+j-1条油量数据对应的时间的差值t，如果t小于第二时间阈值，判定该偷油数据组不属于一次偷油，忽略该偷油数据组；如果t大于等于第二时间阈值，判定该偷油数据组属于一次偷油，计算第i条油量数据的剩余油量值减去第i+j-1条油量数据的剩余油量值的差值，得到该次偷油的偷油量，其中，n≥i≥1；按上述方法对其他加油数据组进行计算，得到对应的加油量。

油量数据监控系统，包括：油量感应装置、数据传输装置、服务端和客户端；服务端包括：数据处理单元和数据库；油量感应装置设置于油箱中，油量感应装置通信连接数据传输装置，数据传输装置通信连接服务端，服务端通信连接客户端；油量感应装置，用于检测油箱的剩余油量，生成油量数据并通过数据传输装置将油量数据存储到数据库；客户端，用于设置油量检测时间窗口的范围，并向服务端发送分析油量检测时间窗口内的偷油加油情况的命令；服务端，用于响应客户端的命令，通过数据处理单元对油量检测时间窗口内的油量数据进行运算，分析加油偷油情况并反馈给客户端。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的油量数据监控系统的架构图；

图2是本发明提供的油量数据监控方法的简要流程图；

图3是本发明提供的油量数据监控方法中油量数据预处理的简要流程图；

图4是本发明提供的油量数据监控方法中计算加油量的简要流程图；

图5是本发明提供的油量数据监控方法中计算偷油量的简要流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

本发明在实施时，如图1所示，首先通过油箱中的油量感应装置获取油量数据，油量数据的获取频率可以通过自定义设置为30秒一次，即每隔30秒油箱感应装置检测一次油箱的剩余油量，并通过无线数据传输装置将剩余油量和对应的时间以一条油量数据的形式存储进服务端的数据库。客户端可以设置油量检测时间窗口的范围，当用户需要检测某天车辆的偷油加油情况时，即以一天为一个油量检测时间窗口，向所述服务端发送分析某一天内的偷油加油情况的命令，服务端从数据库调取该天的2880条油量数据，并发送至数据处理单元进行运算得到该油量检测时间窗口下的加油偷油情况。

由于车辆在行驶时，油量感应装置感应到的剩余油量值会有一定波动，小的波动可以忽略不计，但如果某个点油量增加很多，下一个点又恢复正常，或者某个点减少很多，下一个点又恢复正常，基于这种异常点计算出的加油量或偷油量存在很大误差，因此需要对油量数据进行平滑处理，消除异常，如图2及图3所示，以一天为一个油量检测时间窗口为例，具体为遍历该天内的2880条油量数据，比较相邻所述油量数据的大小；若第i-1条油量数据的剩余油量值a小于第i条油量数据的剩余油量值b，第i条油量数据的剩余油量值b大于第i+1条油量数据的剩余油量值c；或第i-1条油量数据的剩余油量值a大于第i条油量数据的剩余油量值b，第i条油量数据的剩余油量值b小于第i+1条油量数据的剩余油量值c，则说明该点存在异常，修改b＝(a+c)/2，其中，n-1≥i≥2，从而清理掉异常数据，获得油量检测时间窗口内的中间油量数据；

接着遍历2880条中间油量数据，计算每一中间油量数据包括其本身在内的前h个数据的平均值pre_oil_vol，和包括其本身在内的后h个数据的平均值back_oil_vol；若前或后的中间油量数据不足h-1个，则按前或后实际所有的中间油量数据进行取平均值操作；计算得到每个油量数据对应的油量变化值为change_oil_vol＝back_oil_vol-pre_oil_vol。

然后计算加油量时，如图4所示，遍历2880条油量数据的油量变化值，依次比较油量变化值和用户通过客户端预设的加油判定阈值add_oil的大小，若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均大于add_oil，说明从第i条油量数据开始加油，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol小于add_oil，说明到第i+j点停止本次加油，判断第i条数据至第i+j条数据为一组加油数据组；如果直接采用第i+j条油量数据的剩余油量值减去第i条油量数据的剩余油量值可能会因为数据的范围波动造成结果不准确，这是无法根据平滑处理避免的，因此我们需要寻找趋于稳定的加油时的剩余油量值和结束加油时的剩余油量值，具体的方法为：标记第i条油量数据和第i+j-1条油量数据中最大的change_oil_vol对应的油量数据为maxI，其中，n≥i≥1；以maxI为起点，向前遍历x条油量数据，找到其中剩余油量值最小的一条油量数据，标记该最小剩余油量值为min，min为对应加油数据组开始加油时的油量，这里x的取值为15，即maxI点前八分钟的数据，8分钟为油量感应装置上报油量数据的频率，具体可根据实际情况进行调整。同理，以maxI为起点，向后遍历15条油量数据，找到其中剩余油量值最大的一条油量数据，标记该最大剩余油量值为max，max为对应的加油数据组结束加油时的油量；计算max对应的时间与min对应的时间的差值T，如果T大于第一时间阈值，判定该加油数据组不属于一次加油，说明上报的油量数据有遗漏，忽略该加油数据组；如果max对应的时间与min对应的时间差值小于或等于第一时间阈值，判定对应的加油数据组为一次加油，计算max-min的值，得到对应的加油数据组的加油量；按上述方法对其他加油数据组进行计算，得到对应的加油量。

计算偷油量时，则如图5所示，遍历2880条油量变化值，依次比较油量变化值和预设的偷油判定阈值steal_oil的大小，steal_oil应当为负值，若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均小于steal_oil，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol大于steal_oil，第i条数据至第i+j条数据则为一组偷油数据组，第i条油量数据对应的剩余油量值为开始偷油时的油量，第i+j-1条油量数据对应的剩余油量为结束偷油时的油量数据；计算第i条油量数据对应的时间与第i+j-1条油量数据对应的时间的差值t，如果t小于第二时间阈值，判定该偷油数据组不属于一次偷油，油量数据有遗漏，忽略该偷油数据组；如果t大于等于第二时间阈值，判定该偷油数据组属于一次偷油，计算第i条油量数据的剩余油量值减去第i+j-1条油量数据的剩余油量值的差值，得到该次偷油的偷油量，其中，n≥i≥1；按上述方法对其他加油数据组进行计算，得到对应的加油量。

综上所述，本发明通过对油量数据的平滑处理、以及通过每一的油量变化值和加油判定阈值、偷油判定阈值进行比较，筛选出若干加油数据组和偷油数据组，再对加油数据组进行计算，排除数据缺失的加油数据组和偷油数据组，相比于现有技术中以一次熄火点火为一次加油，大大提高了计算出的加油量的可靠性和准确性。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述；需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容；因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.油量数据监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取油量数据：

定义油量检测时间窗口，获取所述油量检测时间窗口内的油量数据，所述油量数据指油箱内检测到的剩余油量值及对应的时间；

油量数据预处理：

遍历所述油量检测时间窗口内的油量数据，比较相邻所述油量数据的大小；

若第i条油量数据的剩余油量值b大于第i-1条油量数据的剩余油量值a，第i条油量数据的剩余油量值b大于第i+1条油量数据的剩余油量值c；或第i条油量数据的剩余油量值b小于第i-1条油量数据的剩余油量值a，第i条油量数据的剩余油量值b小于第i+1条油量数据的剩余油量值c，修改

，其中，/>

，获得油量检测时间窗口内的中间油量数据；

遍历所述油量检测时间窗口内的中间油量数据，计算每一所述中间油量数据包括其本身在内的前h个数据的平均值pre_oil_vol，和包括其本身在内的后h个数据的平均值back_oil_vol；若前或后的中间油量数据不足h-1个，则按前或后实际所有的中间油量数据进行取平均值操作；

计算back_oil_vol和pre_oil_vol的差值得到n条中间油量数据的油量变化值change_oil_vol；

计算加油量：

遍历所述油量变化值，依次比较油量变化值和预设的加油判定阈值add_oil的大小；

若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均大于add_oil，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol小于add_oil，判断第i条数据至第i+j条数据为一组加油数据组；

标记第i条油量数据和第i+j-1条油量数据中最大的change_oil_vol对应的油量数据为maxI，其中，

;

以maxI为起点，向前遍历x条油量数据，找到其中剩余油量值最小的一条油量数据，标记该最小剩余油量值为min，min为对应加油数据组开始加油时的油量；

以maxI为起点，向后遍历x条油量数据，找到其中剩余油量值最大的一条油量数据，标记该最大剩余油量值为max，max为对应的加油数据组结束加油时的油量；

计算max对应的时间与min对应的时间的差值T，如果T大于第一时间阈值，判定该加油数据组不属于一次加油，忽略该加油数据组；

如果max对应的时间与min对应的时间差值小于或等于第一时间阈值，判定对应的加油数据组为一次加油，计算max-min的值，得到对应的加油数据组的加油量；

计算偷油量：

遍历所述油量变化值，依次比较油量变化值和预设的偷油判定阈值steal_oil的大小，获得若干偷油数据组，对每一偷油数据组依次做如下处理：

通过计算开始偷油时对应的时间和结束偷油时对应的时间的差值t，比较t和第二时间阈值的大小，判断是否属于一次偷油，若属于，则计算开始偷油时的油量和结束偷油时的油量的差值，得到对应偷油数据组的偷油量；若不属于，则忽略该偷油数据组。

2.如权利要求1所述的油量数据监控方法，其特征在于，所述计算偷油量包括：

遍历所述油量变化值，依次比较油量变化值和预设的偷油判定阈值steal_oil的大小；

若从第i条油量数据开始的change_oil_vol均小于steal_oil，直至第i+j条油量数据的change_oil_vol大于steal_oil，第i条数据至第i+j条数据则为一组偷油数据组，第i条油量数据对应的剩余油量值为开始偷油时的油量，第i+j-1条油量数据对应的剩余油量为结束偷油时的油量数据；

计算第i条油量数据对应的时间与第i+j-1条油量数据对应的时间的差值t，如果t小于第二时间阈值，判定该偷油数据组不属于一次偷油，忽略该偷油数据组；

如果t大于等于第二时间阈值，判定该偷油数据组属于一次偷油，计算第i条油量数据的剩余油量值减去第i+j-1条油量数据的剩余油量值的差值，得到该次偷油的偷油量，其中，

。

3.油量数据监控系统，用于权利要求1或2所述的油量数据监控方法，其特征在于，包括：油量感应装置、数据传输装置、服务端和客户端；所述服务端包括：数据处理单元和数据库；

所述油量感应装置设置于油箱中，所述油量感应装置通信连接所述数据传输装置，所述数据传输装置通信连接所述服务端，所述服务端通信连接所述客户端；

所述油量感应装置，用于检测所述油箱的剩余油量，生成油量数据并通过所述数据传输装置将油量数据存储到所述数据库；

所述客户端，用于设置油量检测时间窗口的范围，并向所述服务端发送分析油量检测时间窗口内的偷油加油情况的命令；

所述服务端，用于响应客户端的命令，通过所述数据处理单元对油量检测时间窗口内的油量数据进行运算，分析加油偷油情况并反馈给所述客户端。

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