CN117761567A - 一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，涉及电流测试分析技术领域，包括如下步骤：对智能电能表的电表电池进行测试；对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流‑电压散点图以及电流‑温度散点图；对电流‑电压散点图进行分析；对电流‑温度散点图进行分析；对电流‑电压关系函数以及电流‑电压散点图进行分析；对电流‑温度关系函数以及电流‑温度散点图进行分析；本发明用于解决现有的电流测试分析技术还存在采用惯用预设的关系函数以及阈值对电池电流进行分析，导致分析得到的电池电流的正常范围偏离了实际值的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电流测试分析技术领域，具体为一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法。
背景技术
电流测试分析技术，是指一种用于测量和分析电流的方法和工具，它涉及使用各种设备和技术来获取和分析电路中的电流信息，以评估电路的性能、故障和其他相关参数。
现有的电流测试分析技术通常都是基于人为设定的一定阈值，通过判断电表电池是否超过规定的阈值对电表电池进行故障判断，同时，电池电流与电池电压之间存在一定关系，但此关系并非固定的，电池电流与电池电压之间的关系由电阻决定，而电阻又会随着温度的改变而发生一定变化，因此，仅仅通过电池电流与电池电压之间的预设的关系函数并结合阈值进行判断是不能够说明电表电池存在故障的，比如在申请公开号为：CN110031792A的中国专利中，公开了考虑温度和电流变化的电能表基本误差测试装置及方法，该方案中的标准表实际就是理想状态下的电能表，而实际测试时无法得到，且该方案仅仅考虑了外界温度对电池电流的影响，没有考虑电池温度对电池电流的影响，而对电池电流影响最大的是电池温度而非外界温度，因此分析得到的电流幅值偏离了实际值，现有的电流测试分析技术还存在采用惯用预设的关系函数以及阈值对电池电流进行分析，导致分析得到的电池电流的正常范围偏离了实际值的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过采集第一样本数量的智能电能表的电表电池的工作状态，再基于工作状态构建电流-电压散点图以及电流-温度散点图，再基于电流-电压散点图以及电流-温度散点图分析电流-电压关系函数以及电流-温度关系函数，通过电流-电压关系函数、电流-温度关系函数、电流-电压散点图以及电流-温度散点图结合分析得到电表电池的电流正常区间、电压正常区间以及温度正常区间，以解决现有的电流测试分析技术还存在采用惯用预设的关系函数以及阈值对电池电流进行分析，导致分析得到的电池电流的正常范围偏离了实际值的问题。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，包括如下步骤：
对智能电能表的电表电池进行测试，记录电表电池的工作状态，所述工作状态包括电池电流、电池电压以及电池温度；
对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图；
对电流-电压散点图进行分析，得到电流-电压关系函数；
对电流-温度散点图进行分析，得到电流-温度关系函数；
对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池电流以及电池电压的正常区间，依次标记为电流正常区间以及电压正常区间；
对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池温度的正常区间，标记为温度正常区间。
进一步地，对智能电能表的电表电池进行测试，记录电表电池的工作状态包括如下子步骤：
在智能电能表生产完成后，随机选取第一样本数量的智能电能表作为测试样本，对智能电能表内的电表电池进行测试；
开启智能电能表，检测并记录电表电池的电池电流、电池电压以及电池温度。
进一步地，对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图包括如下子步骤：
对测试样本进行编号，命名为样本编号，标记为Sn，n为常数且为正整数；
对所有测试样本进行检测并记录对应的电池电流、电池电压以及电池温度；
对电池电流进行编号，命名为电流编号，标记为Cn；对电池电压进行编号，命名为电压编号，标记为Un；对电池温度进行编号，命名为温度编号，标记为Dn；其中，Cn、Un以及Dn中的n与Sn中的n相对应；
以电池电流为X轴，电池电压为Y轴建立直角坐标系，命名为电流-电压散点图，将Cn以及Un录入电流-电压散点图，将Cn与Un组成的点命名为流压点；
以电池电流为横轴，电池温度为纵轴建立直角坐标系，命名为电流-温度散点图，将Cn以及Dn录入电流-温度散点图，将Cn与Dn组成的点命名为流温点。
进一步地，对电流-电压散点图进行分析，得到电流-电压关系函数包括如下子步骤：
基于离散数学，对电流-电压散点图进行线性回归，得到电流-电压关系函数；
所述电流-电压关系函数格式为U=a×I+d；其中，U为电池电压，I为电池电流，a与d为常数；
通过对电流-电压散点图进行线性回归求解a的值。
进一步地，对电流-温度散点图进行分析，得到电流-温度关系函数包括如下子步骤：
基于离散数学，对电流-温度散点图进行幂回归，得到电流-温度关系函数；
所述电流-温度关系函数格式为；其中，t为电池温度，b为关系系数，c为关系指数；
通过对电流-温度散点图进行幂回归求解b以及c的值。
进一步地，对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析包括如下子步骤：
基于电流-电压关系函数绘制对应线段，命名为电流电压函数线段，将电流电压函数线段录入电流-电压散点图；
标记电流电压函数线段的中点，命名为流压线段中点，将min(Cn)对应的点命名为第一线段下端点，将max(Cn)对应的点命名为第一线段上端点；其中，min为最小值运算符，max为最大值运算符；
复制一条电流电压函数线段并命名为第一复制线段；以流压线段中点为垂足绘制第一辅助线，所述第一辅助线与电流电压函数线段相垂直；
将第一复制线段中min(Cn)对应的点命名为第一复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第一复制上端点；将第一复制线段的中点命名为第一中点，将第一复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第一中点位于第一辅助线内且第一复制线段永远垂直于第一辅助线；
将第一复制上端点与第一线段上端点相连，第一复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第一区域，记录第一复制线段移动的距离，命名为第一移动距离；
统计处于第一区域内的流压点的数量，标记为第一数量；
通过公式Pa=Va/La计算流压点的第一分布密度；其中，Pa为第一分布密度，Va为第一数量，La为第一移动距离；
延长第一复制线段并与X轴形成第一夹角，将第一夹角内标记为第一夹角区域；持续移动第一复制线段，直至第一夹角区域内囊括了所有的流压点为止，统计计算得到的所有第一分布密度；
构建第二复制线段并进行进一步分析。
进一步地，构建第二复制线段并进行进一步分析包括如下子步骤：
复制一条电流电压函数线段并命名为第二复制线段；
将第二复制线段中min(Cn)对应的点命名为第二复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第二复制上端点；将第二复制线段的中点命名为第二中点，将第二复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第二中点位于第一辅助线内且第二复制线段永远垂直于第一辅助线；
将第二复制上端点与第一线段上端点相连，第二复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第二区域，记录第二复制线段移动的距离，命名为第二移动距离；
统计处于第二区域内的流压点的数量，标记为第二数量；
通过公式Pb=Vb/Lb计算流压点的第二分布密度；其中，Pb为第二分布密度，Vb为第二数量，Lb为第二移动距离；
延长第二复制线段并与X轴形成第二夹角，将第二夹角内标记为第二夹角区域；持续移动第二复制线段，直至第二夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第二分布密度；
对第一分布密度以及第二分布密度进行进一步分析，得到电流正常区间以及电压正常区间。
进一步地，对第一分布密度以及第二分布密度进行进一步分析，得到电流正常区间以及电压正常区间包括如下子步骤：
查找第一分布密度中的最大值，命名为第一最大分布密度；将第一最大分布密度对应的第一复制线段所处的位置标记为流压上位范围线；
查找第二分布密度中的最大值，命名为第二最大分布密度；将第二最大分布密度对应的第二复制线段所处的位置标记为流压下位范围线；
将流压上位范围线的第一复制上端点垂直与流压下位范围线相连接，将流压下位范围线的第二复制下端点垂直与流压上位范围线相连接，连接得到一个平行四边形，标记为流压范围区间；
查找流压范围区间内电池电流的最小值以及最大值，得到电流正常区间；查找流压范围区间内电池电压的最小值以及最大值，得到电压正常区间。
进一步地，对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析包括如下子步骤：
基于电流-温度关系函数绘制对应线段，命名为电流温度函数线段，将电流温度函数线段录入电流-温度散点图；
标记电流温度函数线段的中点，命名为流温线段中点，将min(Cn)对应的点命名为第二线段下端点，将max(Cn)对应的点命名为第二线段上端点；
复制一条电流温度函数弧线并命名为第三复制线段；以流温线段中点为垂足绘制第二辅助线，所述第二辅助线与电流温度函数线段相垂直；
将第三复制线段中min(Cn)对应的点命名为第三复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第三复制上端点；将第三复制线段的中点命名为第三中点，将第三复制线段沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第三中点位于第二辅助线内且第三复制线段永远垂直于第二辅助线；
将第三复制上端点与第二线段上端点相连，第三复制下端点与第二线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第三区域，记录第三复制线段移动的距离，命名为第三移动距离；
统计处于第三区域内的流压点的数量，标记为第三数量；
通过公式Pc=Vc/Lc计算流压点的第三分布密度；其中，Pc为第三分布密度，Vc为第三数量，Lc为第三移动距离；
将第三复制弧线在第三中点处的切线标记为第三切线，延长第三切线，直至第三切线与X轴形成第三夹角，将第三夹角内标记为第三夹角区域；持续移动第三复制弧线，直至第三夹角区域内囊括了所有的流温点为止，统计计算得到的所有第三分布密度；
构建第四复制线段并进行进一步分析。
进一步地，构建第四复制线段并进行进一步分析包括如下子步骤：
复制一条电流温度函数线段并命名为第四复制线段；
将第四复制线段中min(Cn)对应的点命名为第四复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第四复制上端点；将第四复制线段的中点命名为第四中点，将第四复制线段沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第四中点位于第二辅助线内且第四复制线段永远垂直于第二辅助线；
将第四复制上端点与第二线段上端点相连，第四复制下端点与第二线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第四区域，记录第四复制线段移动的距离，命名为第四移动距离；
统计处于第四区域内的流压点的数量，标记为第四数量；
通过公式Pd=Vd/Ld计算流压点的第四分布密度；其中，Pd为第四分布密度，Vd为第四数量，Ld为第四移动距离；
将第四复制弧线在第四中点处的切线标记为第四切线，延长第四切线，直至第四切线与X轴形成第四夹角，将第四夹角内标记为第四夹角区域；持续移动第四复制线段，直至第四夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第四分布密度；
查找第三分布密度中的最大值，命名为第三最大分布密度；将第三最大分布密度对应的第三复制线段所处的位置标记为流温上位范围线；
查找第四分布密度中的最大值，命名为第四最大分布密度；将第四最大分布密度对应的第四复制线段所处的位置标记为流温下位范围线；
将流温上位范围线的第三复制上端点与流温下位范围线的第四复制上端点相连；将流温上位范围线的第三复制下端点与流温下位范围线的第四复制下端点相连，连接得到一个平行四边形并标记为温度范围区间；
查找温度范围区间内电池温度的最小值以及最大值，得到温度正常区间；综合电池电流的测试结果得到电流正常区间、电压正常区间以及温度正常区间。
本发明的有益效果：本发明通过收集第一样本数量的智能电能表运行时的电表电池的工作状态，再根据工作状态绘制电表电池的电流-电压散点图以及电流-温度散点图，优势在于，电流-电压散点图以及电流-温度散点图在一定程度上可以反映电表电池的正常工作状态下电流、电压以及温度的分布情况，而收集第一样本数量可以确保电流-电压散点图以及电流-温度散点图的数据基础足够庞大，提高了电池电流测试分析的准确性以及可靠性；
本发明通过对电流-电压散点图以及电流-温度散点图分别进行线性回归以及幂回归，得到电流-电压关系函数以及电流-温度关系函数，优势在于，电流-电压关系函数可以反映电池电流与电池电压之间的关系，电流-温度关系函数可以反映电池电流与电池温度之间的关系，同时为后续的数据分析提高基础，提高了电池电流测试分析的数据基础以及可靠性；
本发明通过基于电流-电压关系函数以及电流-温度关系函数对电流-电压散点图以及电流-温度散点图进行分析，通过电流-电压关系函数以及电流-温度关系函数绘制电流电压函数线段以及电流温度函数线段并基于电流电压函数线段以及电流温度函数线段分析电池电流、电池电压以及电池温度的正常范围，优势在于，不同于单数据的范围划分，电流测试中的电流与电压以及电流与温度之间均存在一定关系，将会导致数据的分布呈现一定规律，因此，通过电流电压函数线段以及电流温度函数线段进行划分可以更加贴合电池电流、电池电压以及电池温度之间的关系，提高了电池电流测试的准确性以及合理性；
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的方法的流程图。
图2为本发明的电流-电压散点图。
图3为本发明的电流-温度散点图。
图4为本发明的隐藏流压点后第一复制线段的示意图。
图5为本发明的显示流压点后第一复制线段的示意图。
图6为本发明的第一区域以及第一移动距离的示意图。
图7为本发明的第一夹角以及第一夹角区域的示意图。
图8为本发明的第二复制线段的示意图。
图9为本发明的流压上位范围线以及流压下位范围线的示意图。
图10为本发明的流压范围区间的示意图。
图11为本发明的隐藏流温点后第三复制弧线的示意图。
图12为本发明的显示流温点后第三复制弧线的示意图。
图13为本发明的第三区域的示意图。
图14为本发明的第三夹角以及第三夹角区域的示意图。
图15为本发明的第四复制弧线的示意图。
图16为本发明的流温上位范围线以及流温下位范围线的示意图。
图17为本发明的温度范围区间的示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
实施例1，请参阅图1所示，第一方面，本申请提供一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，包括步骤S1，对智能电能表的电表电池进行测试；步骤S2，对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图；步骤S3，对电流-电压散点图进行分析；步骤S4，对电流-温度散点图进行分析；步骤S5，对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析；步骤S6，对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析；具体为：
步骤S1，对智能电能表的电表电池进行测试，记录电表电池的工作状态，工作状态包括电池电流、电池电压以及电池温度；步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，在智能电能表生产完成后，随机选取第一样本数量的智能电能表作为测试样本，对智能电能表内的电表电池进行测试；
步骤S102，开启智能电能表，检测并记录电表电池的电池电流、电池电压以及电池温度；
具体实施中，第一样本数量设置为10000，第一样本数量的设置是为了给电池电流测试提供足够庞大的数据基础，使得测试结果具有可信度；启动智能电能表，通过现有的电流表、电压表以及温度传感器对智能电能表进行数据采集，检测得到电池电流为600mA，电池电压为3.6V，电池温度为24℃。
步骤S2，对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图；步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，对测试样本进行编号，命名为样本编号，标记为Sn，n为常数且为正整数；
步骤S202，对所有测试样本进行检测并记录对应的电池电流、电池电压以及电池温度；
步骤S203，对电池电流进行编号，命名为电流编号，标记为Cn；对电池电压进行编号，命名为电压编号，标记为Un；对电池温度进行编号，命名为温度编号，标记为Dn；其中，Cn、Un以及Dn中的n与Sn中的n相对应；
具体实施中，共有10000个测试样本，则1≤n≤10000，Cn、Un以及Dn为第Sn个测试样本检测得到的工作状态；
请参阅图2所示，步骤S204，以电池电流为X轴，电池电压为Y轴建立直角坐标系，命名为电流-电压散点图，将Cn以及Un录入电流-电压散点图，将Cn与Un组成的点命名为流压点；
请参阅图3所示，步骤S205，以电池电流为横轴，电池温度为纵轴建立直角坐标系，命名为电流-温度散点图，将Cn以及Dn录入电流-温度散点图，将Cn与Dn组成的点命名为流温点；
具体实施中，将Cn以及Un录入电流-电压散点图，其中，Cn与Un组成一个流压点，得到的电流-电压散点图如图2所示；将Cn以及Dn录入电流-温度散点图，其中，Cn与Dn组成一个流温点，得到的电流-温度散点图如图3所示。
步骤S3，对电流-电压散点图进行分析，得到电流-电压关系函数；步骤S3包括如下子步骤：
步骤S301，基于离散数学，对电流-电压散点图进行线性回归，得到电流-电压关系函数；
步骤S302，电流-电压关系函数格式为U=a×I+d；其中，U为电池电压，I为电池电流，a与d为常数；
步骤S303，通过对电流-电压散点图进行线性回归求解a与d的值；
具体实施中，a与d均为常数，是离散数学中线性回归函数的基本组成部分，通过对电流-电压散点图进行线性回归得到电流-电压关系函数为U=1.16×I+2.93，其中，a为1.16，d为2.93。
步骤S4，对电流-温度散点图进行分析，得到电流-温度关系函数；步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，基于离散数学，对电流-温度散点图进行幂回归，得到电流-温度关系函数；
步骤S402，电流-温度关系函数格式为；其中，t为电池温度，b为关系系数，c为关系指数；
步骤S403，通过对电流-温度散点图进行幂回归求解b以及c的值；
具体实施中，b与c均为常数，是离散数学中幂回归函数的基本组成部分；通过对电流-温度散点图进行幂回归得到电流-温度关系函数为，其中，b为47.66，c为1.71。
步骤S5，对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池电流以及电池电压的正常区间，依次标记为电流正常区间以及电压正常区间；步骤S5包括如下子步骤：
请参阅图4至图5所示，步骤S501，基于电流-电压关系函数绘制对应线段，命名为电流电压函数线段，将电流电压函数线段录入电流-电压散点图；
步骤S502，标记电流电压函数线段的中点，命名为流压线段中点，将min(Cn)对应的点命名为第一线段下端点，将max(Cn)对应的点命名为第一线段上端点；其中，min为最小值运算符，max为最大值运算符；
步骤S503，复制一条电流电压函数线段并命名为第一复制线段；以流压线段中点为垂足绘制第一辅助线，第一辅助线与电流电压函数线段相垂直；
步骤S504，将第一复制线段中min(Cn)对应的点命名为第一复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第一复制上端点；将第一复制线段的中点命名为第一中点，将第一复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第一中点位于第一辅助线内且第一复制线段永远垂直于第一辅助线；
具体实施中，绘制电流电压函数线段，将电流电压函数线段录入电流-电压散点图，min(Cn)即为10000个测试样本中电池电流的最小值；max(Cn)即为10000个测试样本中电池电流的最大值；隐藏流压点后，流压线段中点、第一线段下端点、第一线段上端点、第一复制线段、第一复制上端点、第一复制下端点、第一中点以及第一辅助线如图4所示；图4中的第一复制线段为移动后的第一复制线段，第一复制线段生成时与电流电压函数线段重合；显示流压点得到图5；
请参阅图6所示，步骤S505，将第一复制上端点与第一线段上端点相连，第一复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第一区域，记录第一复制线段移动的距离，命名为第一移动距离；
步骤S506，统计处于第一区域内的流压点的数量，标记为第一数量；
步骤S507，通过公式Pa=Va/La计算流压点的第一分布密度；其中，Pa为第一分布密度，Va为第一数量，La为第一移动距离；
请参阅图7所示，步骤S508，延长第一复制线段并与X轴形成第一夹角，将第一夹角内标记为第一夹角区域；持续移动第一复制线段，直至第一夹角区域内囊括了所有的流压点为止，统计计算得到的所有第一分布密度；
具体实施中，第一移动距离仅需要一个数值，无需单位，旨在计算流压点在第一区域内分布的密度，即第一分布密度，本实施例中即以X轴中的一个刻度为1cm，实际测量中不限制测量方式；获取到第一移动距离La为1.1cm，第一数量Va为2132，通过计算得到第一分布密度Pa为1938.9，计算结果保留一位小数；第一区域以及第一移动距离如图6所示，第一夹角以及第一夹角区域如图7所示；
步骤S509，构建第二复制线段并进行进一步分析；
步骤S509包括如下子步骤：
请参阅图8所示，步骤S50901，复制一条电流电压函数线段并命名为第二复制线段；
步骤S50902，将第二复制线段中min(Cn)对应的点命名为第二复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第二复制上端点；将第二复制线段的中点命名为第二中点，将第二复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第二中点位于第一辅助线内且第二复制线段永远垂直于第一辅助线；
步骤S50903，将第二复制上端点与第一线段上端点相连，第二复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第二区域，记录第二复制线段移动的距离，命名为第二移动距离；
步骤S50904，统计处于第二区域内的流压点的数量，标记为第二数量；
步骤S50905，通过公式Pb=Vb/Lb计算流压点的第二分布密度；其中，Pb为第二分布密度，Vb为第二数量，Lb为第二移动距离；
步骤S50906，延长第二复制线段并与X轴形成第二夹角，将第二夹角内标记为第二夹角区域；持续移动第二复制线段，直至第二夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第二分布密度；
具体实施中，第二复制线段、第二复制下端点、第二复制上端点以及第二中点如图8所示；对第二区域的第二分布密度的分析与分析第一区域内的第一分布密度的分析过程相同，获取到第二数量Vb为1980，第二移动距离Lb为1.3，通过计算得到Pb为1523.1；
步骤S50907，对第一分布密度以及第二分布密度进行进一步分析，得到电流正常区间以及电压正常区间；
步骤S50907包括如下子步骤：
请参阅图9所示，步骤S509071，查找第一分布密度中的最大值，命名为第一最大分布密度；将第一最大分布密度对应的第一复制线段所处的位置标记为流压上位范围线；
步骤S509072，查找第二分布密度中的最大值，命名为第二最大分布密度；将第二最大分布密度对应的第二复制线段所处的位置标记为流压下位范围线；
具体实施中，第一分布密度包括1938.9、1996.3、1728.4、2033.5、2123.6、2238.4以及2364.3，查找得到第一最大分布密度为2364.3，得到流压上位范围线如图9所示；第二分布密度包括1523.1、1638.9、1442.3、1566.2、1923.5、2208.3以及2438.9，查找得到第二最大分布密度为2438.9，得到流压下位范围线如图9所示；
请参阅图10所示，步骤S509073，将流压上位范围线的第一复制上端点垂直与流压下位范围线相连接，将流压下位范围线的第二复制下端点垂直与流压上位范围线相连接，连接得到一个平行四边形，标记为流压范围区间；
步骤S509074，查找流压范围区间内电池电流的最小值以及最大值，得到电流正常区间；查找流压范围区间内电池电压的最小值以及最大值，得到电压正常区间；
具体实施中，分析得到流压范围区间如图10所示，查找得到电池电流的最小值以及最大值分别为0.47A和1.22A，即电流正常范围为(0.47A,1.22A)；查找得到电池电压的最小值以及最大值分别为2.5V以及5.5V，即电压正常区间为(2.5V,5.5V)。
步骤S6，对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池温度的正常区间，标记为温度正常区间；步骤S6包括如下子步骤：
请参阅图11至图12所示，步骤S601，基于电流-温度关系函数绘制对应线段，命名为电流温度函数弧线，将电流温度函数弧线录入电流-温度散点图；
步骤S602，标记电流温度函数弧线的中点，命名为流温弧线中点，将min(Cn)对应的点命名为第二弧线下端点，将max(Cn)对应的点命名为第二弧线上端点；
步骤S603，复制一条电流温度函数弧线并命名为第三复制弧线；以流温弧线中点为垂足绘制第二辅助线，第二辅助线与电流温度函数弧线相垂直；
步骤S604，将第三复制弧线中min(Cn)对应的点命名为第三复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第三复制上端点；将第三复制弧线的中点命名为第三中点，将第三复制弧线沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第三中点位于第二辅助线内且第三复制弧线永远垂直于第二辅助线；
具体实施中，基于电流-温度关系函数绘制电流温度函数弧线，隐藏流温点后，流温弧线中点、第二弧线下端点、第二弧线上端点、第三复制下端点、第三复制上端点、第三中点以及第二辅助线如图11所示，其中，第二辅助线与电流温度函数弧线上流温弧线中点处的切线相垂直；显示流温点后如图12所示；
请参阅图13所示，步骤S605，将第三复制上端点与第二弧线上端点相连，第三复制下端点与第二弧线下端点相连，得到一个矩形，命名为第三区域，记录第三复制弧线移动的距离，命名为第三移动距离；
步骤S606，统计处于第三区域内的流压点的数量，标记为第三数量；
步骤S607，通过公式Pc=Vc/Lc计算流压点的第三分布密度；其中，Pc为第三分布密度，Vc为第三数量，Lc为第三移动距离；
请参阅图14所示，步骤S608，将第三复制弧线在第三中点处的切线标记为第三切线，延长第三切线，直至第三切线与X轴形成第三夹角，将第三夹角内标记为第三夹角区域；持续移动第三复制弧线，直至第三夹角区域内囊括了所有的流温点为止，统计计算得到的所有第三分布密度；
具体实施中，连接得到第三区域如图13所示，获取到第三移动距离Lc为0.8，第三数量Vc为2218，计算得到第三分布密度Pc为2772.5；第三夹角以及第三夹角区域如图14所示；
步骤S609，构建第四复制弧线并进行进一步分析；
步骤S609包括如下子步骤：
请参阅图15所示，步骤S60901，复制一条电流温度函数弧线并命名为第四复制弧线；
步骤S60902，将第四复制弧线中min(Cn)对应的点命名为第四复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第四复制上端点；将第四复制弧线的中点命名为第四中点，将第四复制弧线沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第四中点位于第二辅助线内且第四复制弧线永远垂直于第二辅助线；
具体实施中，第四复制弧线的分析过程与第三复制弧线的分析过程相同，第四复制弧线如图15所示；
步骤S60903，将第四复制上端点与第二弧线上端点相连，第四复制下端点与第二弧线下端点相连，得到一个矩形，命名为第四区域，记录第四复制弧线移动的距离，命名为第四移动距离；
步骤S60904，统计处于第四区域内的流压点的数量，标记为第四数量；
步骤S60905，通过公式Pd=Vd/Ld计算流压点的第四分布密度；其中，Pd为第四分布密度，Vd为第四数量，Ld为第四移动距离；
步骤S60906，将第四复制弧线在第四中点处的切线标记为第四切线，延长第四切线，直至第四切线与X轴形成第四夹角，将第四夹角内标记为第四夹角区域；持续移动第四复制弧线，直至第四夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第四分布密度；
具体实施中，获取到第四移动距离Ld为1.8，第四数量Vd为8794，第四分布密度Pd为4885.6；
请参阅图16所示，步骤S60907，查找第三分布密度中的最大值，命名为第三最大分布密度；将第三最大分布密度对应的第三复制弧线所处的位置标记为流温上位范围线；
步骤S60908，查找第四分布密度中的最大值，命名为第四最大分布密度；将第四最大分布密度对应的第四复制弧线所处的位置标记为流温下位范围线；
具体实施中，第三分布密度包括2772.5、3368.2、3279.4、2638.7、3569.4、4023.8以及3986.9，查找得到第三最大分布密度为4023.8；第四分布密度包括4885.6、4233.8、3679.4、2896.3、3825.6以及4435.6，查找得到第四最大分布密度为4885.6，得到流温上位范围线以及流温下位范围线如图16所示；
请参阅图17所示，步骤S60909，将流温上位范围线的第三复制上端点与流温下位范围线的第四复制上端点相连；将流温上位范围线的第三复制下端点与流温下位范围线的第四复制下端点相连，连接得到一个平行四边形并标记为温度范围区间；
步骤S60910，查找温度范围区间内电池温度的最小值以及最大值，得到温度正常区间；综合电池电流的测试结果得到电流正常区间、电压正常区间以及温度正常区间；
具体实施中，温度范围区间如图17所示，通过查找得到电池温度的最小值以及最大值分别为10℃和55℃，即温度正常区间为(10℃,55℃)；综合得到电流正常区间为(0.47A,1.22A)，电压正常区间为(2.5V,5.5V)，温度正常区间为(10℃,55℃)。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random AccessMemory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable ProgrammableRead Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置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，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
Claims (10)
1.一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
对智能电能表的电表电池进行测试，记录电表电池的工作状态，所述工作状态包括电池电流、电池电压以及电池温度；
对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图；
对电流-电压散点图进行分析，得到电流-电压关系函数；
对电流-温度散点图进行分析，得到电流-温度关系函数；
对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池电流以及电池电压的正常区间，依次标记为电流正常区间以及电压正常区间；
对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析，判断电表电池正常工作时电池温度的正常区间，标记为温度正常区间。
2.根据权利要求1所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对智能电能表的电表电池进行测试，记录电表电池的工作状态包括如下子步骤：
在智能电能表生产完成后，随机选取第一样本数量的智能电能表作为测试样本，对智能电能表内的电表电池进行测试；
开启智能电能表，检测并记录电表电池的电池电流、电池电压以及电池温度。
3.根据权利要求2所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对不同的电表电池的工作状态进行统计并绘制电流-电压散点图以及电流-温度散点图包括如下子步骤：
对测试样本进行编号，命名为样本编号，标记为Sn，n为常数且为正整数；
对所有测试样本进行检测并记录对应的电池电流、电池电压以及电池温度；
对电池电流进行编号，命名为电流编号，标记为Cn；对电池电压进行编号，命名为电压编号，标记为Un；对电池温度进行编号，命名为温度编号，标记为Dn；其中，Cn、Un以及Dn中的n与Sn中的n相对应；
以电池电流为X轴，电池电压为Y轴建立直角坐标系，命名为电流-电压散点图，将Cn以及Un录入电流-电压散点图，将Cn与Un组成的点命名为流压点；
以电池电流为横轴，电池温度为纵轴建立直角坐标系，命名为电流-温度散点图，将Cn以及Dn录入电流-温度散点图，将Cn与Dn组成的点命名为流温点。
4.根据权利要求3所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对电流-电压散点图进行分析，得到电流-电压关系函数包括如下子步骤：
基于离散数学，对电流-电压散点图进行线性回归，得到电流-电压关系函数；
所述电流-电压关系函数格式为U=a×I+d；其中，U为电池电压，I为电池电流，a与d为常数；
通过对电流-电压散点图进行线性回归求解a的值。
5.根据权利要求4所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对电流-温度散点图进行分析，得到电流-温度关系函数包括如下子步骤：
基于离散数学，对电流-温度散点图进行幂回归，得到电流-温度关系函数；
所述电流-温度关系函数格式为；其中，t为电池温度，b为关系系数，c为关系指数；
通过对电流-温度散点图进行幂回归求解b以及c的值。
6.根据权利要求5所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对电流-电压关系函数以及电流-电压散点图进行分析包括如下子步骤：
基于电流-电压关系函数绘制对应线段，命名为电流电压函数线段，将电流电压函数线段录入电流-电压散点图；
标记电流电压函数线段的中点，命名为流压线段中点，将min(Cn)对应的点命名为第一线段下端点，将max(Cn)对应的点命名为第一线段上端点；其中，min为最小值运算符，max为最大值运算符；
复制一条电流电压函数线段并命名为第一复制线段；以流压线段中点为垂足绘制第一辅助线，所述第一辅助线与电流电压函数线段相垂直；
将第一复制线段中min(Cn)对应的点命名为第一复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第一复制上端点；将第一复制线段的中点命名为第一中点，将第一复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第一中点位于第一辅助线内且第一复制线段永远垂直于第一辅助线；
将第一复制上端点与第一线段上端点相连，第一复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第一区域，记录第一复制线段移动的距离，命名为第一移动距离；
统计处于第一区域内的流压点的数量，标记为第一数量；
通过公式Pa=Va/La计算流压点的第一分布密度；其中，Pa为第一分布密度，Va为第一数量，La为第一移动距离；
延长第一复制线段并与X轴形成第一夹角，将第一夹角内标记为第一夹角区域；持续移动第一复制线段，直至第一夹角区域内囊括了所有的流压点为止，统计计算得到的所有第一分布密度；
构建第二复制线段并进行进一步分析。
7.根据权利要求6所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，构建第二复制线段并进行进一步分析包括如下子步骤：
复制一条电流电压函数线段并命名为第二复制线段；
将第二复制线段中min(Cn)对应的点命名为第二复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第二复制上端点；将第二复制线段的中点命名为第二中点，将第二复制线段沿着第一辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第二中点位于第一辅助线内且第二复制线段永远垂直于第一辅助线；
将第二复制上端点与第一线段上端点相连，第二复制下端点与第一线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第二区域，记录第二复制线段移动的距离，命名为第二移动距离；
统计处于第二区域内的流压点的数量，标记为第二数量；
通过公式Pb=Vb/Lb计算流压点的第二分布密度；其中，Pb为第二分布密度，Vb为第二数量，Lb为第二移动距离；
延长第二复制线段并与X轴形成第二夹角，将第二夹角内标记为第二夹角区域；持续移动第二复制线段，直至第二夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第二分布密度；
对第一分布密度以及第二分布密度进行进一步分析，得到电流正常区间以及电压正常区间。
8.根据权利要求7所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对第一分布密度以及第二分布密度进行进一步分析，得到电流正常区间以及电压正常区间包括如下子步骤：
查找第一分布密度中的最大值，命名为第一最大分布密度；将第一最大分布密度对应的第一复制线段所处的位置标记为流压上位范围线；
查找第二分布密度中的最大值，命名为第二最大分布密度；将第二最大分布密度对应的第二复制线段所处的位置标记为流压下位范围线；
将流压上位范围线的第一复制上端点垂直与流压下位范围线相连接，将流压下位范围线的第二复制下端点垂直与流压上位范围线相连接，连接得到一个平行四边形，标记为流压范围区间；
查找流压范围区间内电池电流的最小值以及最大值，得到电流正常区间；查找流压范围区间内电池电压的最小值以及最大值，得到电压正常区间。
9.根据权利要求8所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，对电流-温度关系函数以及电流-温度散点图进行分析包括如下子步骤：
基于电流-温度关系函数绘制对应线段，命名为电流温度函数线段，将电流温度函数线段录入电流-温度散点图；
标记电流温度函数线段的中点，命名为流温线段中点，将min(Cn)对应的点命名为第二线段下端点，将max(Cn)对应的点命名为第二线段上端点；
复制一条电流温度函数弧线并命名为第三复制线段；以流温线段中点为垂足绘制第二辅助线，所述第二辅助线与电流温度函数线段相垂直；
将第三复制线段中min(Cn)对应的点命名为第三复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第三复制上端点；将第三复制线段的中点命名为第三中点，将第三复制线段沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流减小的方向，移动时确保第三中点位于第二辅助线内且第三复制线段永远垂直于第二辅助线；
将第三复制上端点与第二线段上端点相连，第三复制下端点与第二线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第三区域，记录第三复制线段移动的距离，命名为第三移动距离；
统计处于第三区域内的流压点的数量，标记为第三数量；
通过公式Pc=Vc/Lc计算流压点的第三分布密度；其中，Pc为第三分布密度，Vc为第三数量，Lc为第三移动距离；
将第三复制弧线在第三中点处的切线标记为第三切线，延长第三切线，直至第三切线与X轴形成第三夹角，将第三夹角内标记为第三夹角区域；持续移动第三复制弧线，直至第三夹角区域内囊括了所有的流温点为止，统计计算得到的所有第三分布密度；
构建第四复制线段并进行进一步分析。
10.根据权利要求9所述的一种智能电能表电池电流测试的数据分析方法，其特征在于，构建第四复制线段并进行进一步分析包括如下子步骤：
复制一条电流温度函数线段并命名为第四复制线段；
将第四复制线段中min(Cn)对应的点命名为第四复制下端点，max(Cn)对应的点命名为第四复制上端点；将第四复制线段的中点命名为第四中点，将第四复制线段沿着第二辅助线进行移动，移动方向为电池电流增大的方向，移动时确保第四中点位于第二辅助线内且第四复制线段永远垂直于第二辅助线；
将第四复制上端点与第二线段上端点相连，第四复制下端点与第二线段下端点相连，得到一个矩形，命名为第四区域，记录第四复制线段移动的距离，命名为第四移动距离；
统计处于第四区域内的流压点的数量，标记为第四数量；
通过公式Pd=Vd/Ld计算流压点的第四分布密度；其中，Pd为第四分布密度，Vd为第四数量，Ld为第四移动距离；
将第四复制弧线在第四中点处的切线标记为第四切线，延长第四切线，直至第四切线与X轴形成第四夹角，将第四夹角内标记为第四夹角区域；持续移动第四复制线段，直至第四夹角区域内不存在流压点为止，统计计算得到的所有第四分布密度；
查找第三分布密度中的最大值，命名为第三最大分布密度；将第三最大分布密度对应的第三复制线段所处的位置标记为流温上位范围线；
查找第四分布密度中的最大值，命名为第四最大分布密度；将第四最大分布密度对应的第四复制线段所处的位置标记为流温下位范围线；
将流温上位范围线的第三复制上端点与流温下位范围线的第四复制上端点相连；将流温上位范围线的第三复制下端点与流温下位范围线的第四复制下端点相连，连接得到一个平行四边形并标记为温度范围区间；
查找温度范围区间内电池温度的最小值以及最大值，得到温度正常区间；综合电池电流的测试结果得到电流正常区间、电压正常区间以及温度正常区间。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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