CN114827774A - 一种电气数据采集方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气数据采集方法、装置及系统，该方法包括：将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。本发明提供的一种电气数据采集方法、装置及系统，通过将采样的电气参数进行冻结缓存，并基于确定的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。由此，该方法通过数据冻结以及传输时间偏移的设置，可以把瞬时并行上传的大量数据块拆解成串行为主、并行为辅的数据传输过程，降低瞬时数据传输带宽，增加了数据传输过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域，具体涉及一种电气数据采集方法、装置及系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，又叫泛互联，意指万物万联。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物与物之间，进行信息交换和通信。物联网的基本特征从通信对象和过程来看，物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
在电气领域，随着远程智能设备的日益增多，保证电气数据采样的灵活性、可靠性越发重要。然而，现有技术中在基于物联网进行电气数据采集时，大多是将大量智能设备的数据同时传输使传输通道的瞬时带宽暴增，给传输通道增加很大的负担，导致电气数据在传输过程中存在传输不稳定的现象。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种电气数据采集方法、装置及系统，以解决现有技术中进行电气数据传输时瞬时带宽暴增，传输不稳定的技术问题。
本发明提出的技术方案如下：
本发明实施例第一方面提供一种电气数据采集方法，包括：将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
可选地，根据所述远程监测终端的类型和监测的电气参数确定所述电气参数的传输时间偏移，包括：根据所述远程监测终端的类型确定相应远程监测终端的第一传输时间偏移；根据电气参数的类型确定相应电气参数的第二传输时间偏移；根据所述第一传输时间偏移和所述第二传输时间偏移确定远程监测终端采样的电气参数的传输时间偏移。
可选地，将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存之前，包括：根据所述远程监测终端的业务场景确定所述远程监测终端采样的电气参数；根据预设采样周期进行所述远程监测终端中相应电气参数的采样。
可选地，根据预设采样周期进行所述远程监测终端中相应电气参数的采样，包括：根据远程监测终端的类型和电气参数的类型确定电气参数的预设采样周期；根据所述电气参数的预设采样周期进行相应电气参数的采样。
可选地，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台，包括：将采样的电气参数和预设电气参数进行比较；当采样的电气参数满足预设范围时，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
可选地，该电气数据采集方法还包括：当采样的电气参数不满足预设范围时，减小所述电气参数的传输时间偏移；根据减小后的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
可选地，所述电气参数包括：设备类型，所述设备类型包括设备火灾发生概率优选级、设备价值高低以及设备作用大小。
可选地，所述电气参数还包括：参数类型，所述参数类型包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、温度、电气火灾报警、安全电源中的任意一种或多种。
本发明实施例第二方面提供一种电气数据采集装置，包括：冻结模块，用于将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；偏移确定模块，用于根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；传输模块，用于根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
本发明实施例第三方面提供一种电气数据采集系统，包括：远程监测终端、云平台以及本发明实施例第二方面所述的电气数据采集装置，所述远程监测终端包括：剩余电流互感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器、温湿度传感器、电气火灾报警装置、安全电源中的任意一个或多个监测元件。
本发明提供的技术方案，具有如下效果：
本发明实施例提供的电气数据采集方法、装置及系统，通过将采样的电气参数进行冻结缓存，并基于确定的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。由此，该方法通过数据冻结以及传输时间偏移的设置，可以把瞬时并行上传的大量数据块拆解成串行为主、并行为辅的数据传输过程，降低瞬时数据传输带宽，增加了数据传输过程的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的电气数据采集方法的流程图；
图2是根据本发明另一实施例的电气数据采集方法的流程图；
图3是根据本发明另一实施例的电气数据采集方法的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的电气数据采集方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的电气数据采集装置的结构框图；
图6是根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
图7是根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种电气数据采集方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种电气数据采集方法，可用于电子设备，图1是根据本发明实施例电气数据采集方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
本发明实施例提供一种电气数据采集方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101：将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存。其中，远程监测终端可以是现有的智能电表等设备，如RS485三相导轨表等；也可以是其他的能够实现电气参数监测采集的设备。具体地，远程监测终端中设置有剩余电流互感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器、电气火灾报警装置、安全电源等监测元件，可以实现电气参数包括：参数类型，该参数类型包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、温度、电气火灾报警、安全电源等电气参数的监测以及采样。在完成电气参数的采样后，将远程监测终端采样的电气参数冻结，即将采样的电气参数缓存在远程监测终端中。
对于远程监测终端，其可以实现对被测设备的电气参数的采集。因此，还可以获取被测设备的类型作为电气参数的一种。该被测设备类型包括设备火灾发生概率优选级、设备价值高低以及设备作用大小。对于每种设备可以在获取被测设备参数例如被测设备名称后，与预先设置的类型进行比较，确定设备火灾发生概率优选级、设备价值高低以及设备作用大小。
步骤S102：根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移。具体地，为了避免数据同时传输时的带宽骤增，对于缓存的电气参数，分别设置不同的传输时间偏移，将电气参数分开以串行的方式进行传输。
在一实施方式中，在设置传输时间偏移时，根据远程监测终端的类型和电气参数的类型确定。具体地，首先根据远程监测终端的类型设置第一传输时间偏移；之后根据电气参数的类型确定相应电气参数的第二传输时间偏移；最后综合第一传输时间偏移和所述第二传输时间偏移确定远程监测终端采样的电气参数的传输时间偏移。
其中，由于目前的远程监测终端多种多样，即在实际应用中存在多种类型的远程监测终端，由此可以针对不同的远程监测终端设置不同的传输时间偏移。同时，在不同的应用场景中可能会采用不同类型的远程监测终端，由此，还可以结合不同应用场景中的远程监测终端设置其对应的传输时间偏移。例如，对于工厂和住宅中应用的远程监测终端，可以设置住宅中远程监测终端的传输时间偏移大于工厂中远程监测终端的传输时间偏移。
另外，除了远程监测终端的类型，由于单个远程监测终端还可以实现对多种电气参数的监测和采样，因此，可以根据不同的电气参数类型设置不同的传输时间偏移。例如，当采样的电气参数包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、温度、电气火灾报警、安全电源等多种时，可以根据实际应用，设置电气火灾报警的传输时间偏移较大，电压、电流等的传输时间偏移较小。同时，由于电气参数中还包括被测设备类型，因此，在根据电气参数确定第二传输时间偏移时，还可以结合被测设备类型如设备火灾发生概率优选级、设备价值高低以及设备作用大小确定。即根据电气参数中的参数类型和被测设备类型共同确定第二传输时间偏移。
对于远程监测终端采样的电气参数，可以综合考虑该远程监测终端对应的第一传输时间偏移和电气参数对应的第二传输时间偏移，采用加权计算的方式确定该电气参数的传输时间偏移。具体地，确定的电气参数的时间偏移包括被测设备的参数类型中每个参数的传输时间偏移。例如对于某一被测设备采集的参数类型包括烟感、温度和瞬时电流。烟感对应的传输时间偏移为t时刻，温度对应的传输时间偏移为t+offest(1)时刻，瞬时电流对应的传输时间偏移为t+offest(2)时刻，其中，t计量单位可以是时、分、秒或毫秒、微秒中一种，offest计量单位为时、分、秒或毫秒、微秒中一种，offest(1)与offest(2)间隔为任意数学数据，包括1、0.01、0.001中任意一种，例如瞬时烟感为2分钟，温度为2.01分钟，瞬时电流为2.03分钟等。
步骤S103：根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。当确定电气参数的传输时间偏移后，基于该传输时间偏移进行电气参数的上传保存。例如，电气参数包括电流和温度，电流的传输时间偏移为10s，温度的传输时间偏移为5s，则在将电流冻结后的10s后进行电流的上传，在将温度冻结的5s后进行温度的上传。
本发明实施例提供的电气数据采集方法，通过将采样的电气参数进行冻结缓存，并基于确定的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。由此，该方法通过数据冻结以及传输时间偏移的设置，可以把瞬时并行上传的大量数据块拆解成串行为主、并行为辅的数据传输过程，降低瞬时数据传输带宽，增加了数据传输过程的稳定性。
在一实施方式中，如图2所示，将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存之前，包括如下步骤：
步骤S201：根据所述远程监测终端的业务场景确定所述远程监测终端采样的电气参数。具体地，根据上述步骤可知，对于单个远程监测终端，其中包含多个传感器，可以实现多种类型电气参数的监测。但是，在某些场景中，不需要获取全部的电气参数，由此，可以根据远程监测终端的业务场景设置远程监测终端的采样的电气参数。例如，在某种场景下，只需要采用温度这一电气参数，则设置远程监测终端采样的电气参数为温度。
步骤S202：根据预设采样周期进行所述远程监测终端中相应电气参数的采样。具体地，由于采样的电气参数以传输时间偏移进行上传，因此，也可以设置电气参数的采样周期，而无需实时进行采样。在一实施方式中，与传输时间偏移的确定方式类似，预设采样周期也可以根据远程监测终端的类型和电气参数的类型确定；即该预设采样周期可以和传输时间偏移设置相同的数值。
在一实施方式中，如图3所示，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台，包括如下步骤：
步骤S301：将采样的电气参数和预设电气参数进行比较。具体地，虽然按照设置的传输时间偏移进行电气参数的上传可以避免带宽骤增的问题，但是，若监测的数据出现问题，也可能会出现无法及时获取情况，由此，在进行电气参数采样后，先将采样的电气参数和预设电气参数进行比较。其中，该预设电气参数可以根据实际情况确定。
步骤S302：当采样的电气参数满足预设范围时，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。当采样的电气参数满足预设范围时，则说明远程监测终端监测的设备没有出现问题，可以按照设置的传输时间偏移进行上传。
步骤S303：当采样的电气参数不满足预设范围时，减小所述电气参数的传输时间偏移。具体地，当采样的电气参数不满足预设范围时，则说明远程监测终端监测的设备出现了问题，如当前采样的电流超出预设范围，则当前被监测设备可能出现问题，此时，可以将当前的电流电气参数即刻上传至云平台，同时，对于之后采样的电流电气参数，减小其传输时间偏移。从而可以基于后续的电流进行综合判断是否出现问题。
步骤S304：根据减小后的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。具体地，将后续采样的电气参数以减小后的传输时间偏移进行上传，云平台可以基于上传的电气参数进行综合分析，若判断没有问题，可以恢复原始的传输时间偏移进行电气参数上传，若判断出现问题，则可以及时进行检修。
在一实施方式中，如图4所示，该电气数据采集方法采用如下流程实现：对于多个远程监测终端采样的电气参数，根据远程监测终端的类型和电气参数的类型设置每个远程监测终端中不同类型电气参数的传输时间偏移(offset)，然后在远程监测终端采样的瞬间将数据冻结缓存，根据设置的传输时间偏移在冻结后的相应时间内进行电气参数的传输上传，最后云平台接收到电气参数后进行保存、处理和计算。
本发明实施例还提供一种电气数据采集装置，如图5所示，该装置包括：
冻结模块，用于将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
偏移确定模块，用于根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
传输模块，用于根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
本发明实施例提供的电气数据采集装置，通过将采样的电气参数进行冻结缓存，并基于确定的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。由此，该装置通过数据冻结以及传输时间偏移的设置，可以把瞬时并行上传的大量数据块拆解成串行为主、并行为辅的数据传输过程，降低瞬时数据传输带宽，增加了数据传输过程的稳定性。
本发明实施例还提供一种电气数据采集系统，包括：远程监测终端、云平台以及上述实施例所述的电气数据采集装置，所述远程监测终端包括：剩余电流互感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器、温湿度传感器、电气火灾报警装置、安全电源中的任意一个或多个监测元件。
在一实施方式中，远程监测终端与云平台进行数据交互时，可以基于正泰MQTT协议，通过远程监测终端的无线网络实时传输至物联网云平台，也可以通过智能物联网关的4G无线网络实时传输至物联网云平台，进行大数据采集分析。此外，该电气数据采集系统还可以实现用电参数远程实时监测、采集电气参数可配置、历史数据统计查询、电气参数分析处理等功能；同时支持移动终端登陆功能(手机APP)、设备远程维护等服务。
本发明实施例提供的电气数据采集系统，通过将采样的电气参数进行冻结缓存，并基于确定的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。由此，该系统通过数据冻结以及传输时间偏移的设置，可以把瞬时并行上传的大量数据块拆解成串行为主、并行为辅的数据传输过程，降低瞬时数据传输带宽，增加了数据传输过程的稳定性。
本发明实施例提供的电气数据采集装置以及电气数据采集系统的功能描述详细参见上述实施例中电气数据采集方法描述。
本发明实施例还提供一种存储介质，如图6所示，其上存储有计算机程序601，该指令被处理器执行时实现上述实施例中电气数据采集方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电气数据采集方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1－4所示实施例中的电气数据采集方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种电气数据采集方法，其特征在于，包括：
将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；
根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；
根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
2.根据权利要求1所述的电气数据采集方法，其特征在于，根据所述远程监测终端的类型和监测的电气参数确定所述电气参数的传输时间偏移，包括：
根据所述远程监测终端的类型确定相应远程监测终端的第一传输时间偏移；
根据电气参数的类型确定相应电气参数的第二传输时间偏移；
根据所述第一传输时间偏移和所述第二传输时间偏移确定远程监测终端采样的电气参数的传输时间偏移。
3.根据权利要求1所述的电气数据采集方法，其特征在于，将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存之前，包括：
根据所述远程监测终端的业务场景确定所述远程监测终端采样的电气参数；
根据预设采样周期进行所述远程监测终端中相应电气参数的采样。
4.根据权利要求3所述的电气数据采集方法，其特征在于，根据预设采样周期进行所述远程监测终端中相应电气参数的采样，包括：
根据远程监测终端的类型和电气参数的类型确定电气参数的预设采样周期；
根据所述电气参数的预设采样周期进行相应电气参数的采样。
5.根据权利要求1所述的电气数据采集方法，其特征在于，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台，包括：
将采样的电气参数和预设电气参数进行比较；
当采样的电气参数满足预设范围时，根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
6.根据权利要求5所述的电气数据采集方法，其特征在于，还包括：
当采样的电气参数不满足预设范围时，减小所述电气参数的传输时间偏移；
根据减小后的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
7.根据权利要求1所述的电气数据采集方法，其特征在于，所述电气参数包括：被测设备类型，所述被测设备类型包括设备火灾发生概率优选级、设备价值高低以及设备作用大小。
8.根据权利要求1所述的电气数据采集方法，其特征在于，所述电气参数还包括：参数类型，所述参数类型包括烟感、瞬时电流电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、温度、电气火灾报警、安全电源中的任意一种或多种。
9.一种电气数据采集装置，其特征在于，包括：
冻结模块，用于将远程监测终端采样的电气参数冻结缓存；
偏移确定模块，用于根据所述远程监测终端的类型和电气参数的类型确定所述电气参数的传输时间偏移；
传输模块，用于根据所述电气参数的传输时间偏移将采样的电气参数上传至云平台。
10.一种电气数据采集系统，其特征在于，包括：远程监测终端、云平台以及权利要求9所述的电气数据采集装置，所述远程监测终端包括：剩余电流互感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器、温湿度传感器、电气火灾报警装置、安全电源中的任意一个或多个监测元件。
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| CN202210456861.5A CN114827774A (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种电气数据采集方法、装置及系统 |
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017101606A1 (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 北京奇虎科技有限公司 | 一种数据采集分析系统和方法 |
| CN108964274A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 公安部沈阳消防研究所 | 一种电气安全的智能管理系统及控制方法 |
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-
2022
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