RU2339046C2 - Electrical energy quality monitoring - Google Patents

Electrical energy quality monitoring Download PDF

Info

Publication number
RU2339046C2
RU2339046C2 RU2006136013/28A RU2006136013A RU2339046C2 RU 2339046 C2 RU2339046 C2 RU 2339046C2 RU 2006136013/28 A RU2006136013/28 A RU 2006136013/28A RU 2006136013 A RU2006136013 A RU 2006136013A RU 2339046 C2 RU2339046 C2 RU 2339046C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
compression
electrical energy
measurements
values
Prior art date
Application number
RU2006136013/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006136013A (en
Inventor
Поль НИЗЭНБЛАТ (IL)
Поль НИЗЭНБЛАТ
Амир Мордехай БРОШИ (IL)
Амир Мордехай БРОШИ
Офир ЕФРАТИ (IL)
Офир ЕФРАТИ
Original Assignee
Элспек Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Элспек Лтд filed Critical Элспек Лтд
Priority to RU2006136013/28A priority Critical patent/RU2339046C2/en
Publication of RU2006136013A publication Critical patent/RU2006136013A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339046C2 publication Critical patent/RU2339046C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: data (step 202) representing controlled signal cycles are collected, electrical energy signal waveform is expanded (successive steps 204, 206, 208, 210, 212, 214) to set of components. Thus this set includes the whole spectrum of wave cycles. Further these values are individually compressed (step 216), and these values and related variation ranges values are saved (step 218).
EFFECT: higher efficiency of waveform value compression of traced signal of electrical energy.
49 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области мониторинга качества электроэнергии, в частности к запоминанию полученных данных с целью последующего использования.The present invention relates to the field of monitoring the quality of electricity, in particular to storing the data obtained for subsequent use.

Уровень техникиState of the art

Для обеспечения высокого качества услуг по обеспечению электроэнергией желателен мониторинг качества электрических сигналов (т.е. сигналов электрической энергии) в различных точках электрической сети. В частности, желательно знать форму сигнала (волны) тока и напряжения в различных точках сети во время возникновения какой-либо специфической аномалии (например, отключения электроснабжения), чтобы идентифицировать ее причину.To ensure the high quality of electricity supply services, it is desirable to monitor the quality of electrical signals (i.e., electrical energy signals) at various points in the electrical network. In particular, it is desirable to know the waveform of the current and voltage at various points in the network during the occurrence of any specific anomaly (for example, a power outage) in order to identify its cause.

В патенте США №5736847, включенном в настоящее описание посредством ссылки, описано измерительное устройство, предназначенное для считывания и отображения формы сигналов электрической энергии, а также для вычисления их параметров. К числу указанных параметров могут относиться, в частности, ток, напряжение, мощность, в том числе в киловольтамперах реактивных (кВАР), соотношение фаз многофазного сигнала, коэффициент мощности, частота, электрическая энергия в киловатт/час (кВт/ч) и в киловольтамперах/час (кВА/ч) и реактивная энергия (в кВАР/ч).US Pat. No. 5,736,647, incorporated herein by reference, describes a measuring device for reading and displaying the shape of electrical energy signals, and for calculating their parameters. These parameters may include, in particular, current, voltage, power, including in reactive kilovolt-amperes (kVAR), multiphase signal phase ratio, power factor, frequency, electric energy in kilowatt / hour (kW / h) and kilovolt-amperes / hour (kVA / h) and reactive energy (in kVAR / h).

Однако в некоторых случаях отображения в режиме реального времени формы волны и/или производных параметров оказывается недостаточно. В патенте США №6675071, включенном в настоящее описание посредством ссылки, констатируется, что было бы желательно использовать устройство контроля качества электроэнергии, постоянно отслеживающее все данные о форме волны напряжения. Однако из-за больших объемов обрабатываемых данных такое устройство практически неосуществимо. При частоте снятия замеров (семплирования) 32 замера за цикл в секунду производится 1920 замеров. Для трехфазных измерительных приборов, замеряющих формы волны как напряжения, так и тока, таких данных в 6-8 раз больше. Указанный патент предлагает детектирование форм волны и сбор данных, относящихся к интервалам времени, соответствующие обнаружению изменений.However, in some cases, real-time display of the waveform and / or derived parameters is not enough. US Pat. No. 6,657,071, incorporated herein by reference, states that it would be desirable to use an electric power quality control device that constantly monitors all voltage waveform data. However, due to the large volumes of processed data, such a device is practically impracticable. At a sampling rate of 32 measurements per cycle per second, 1920 measurements are taken. For three-phase measuring instruments measuring waveforms of both voltage and current, such data is 6-8 times more. This patent proposes the detection of waveforms and the collection of data relating to time intervals corresponding to the detection of changes.

В патенте США №6671654, включенном в настоящее описание посредством ссылки, описано электронное устройство, которое предназначено для измерения параметров электроэнергии, поступающей из системы энергораспределения. Как и в предыдущем патенте, данные сохраняются только для имевших место аномалий (например, для скачкообразного изменения тока или напряжения).US Pat. No. 6,671,654, incorporated herein by reference, describes an electronic device that is designed to measure the parameters of electricity coming from a power distribution system. As in the previous patent, the data is saved only for the anomalies that have occurred (for example, for an abrupt change in current or voltage).

В патенте США №6639518, включенном в настоящее описание посредством ссылки, описан сетевой монитор, отслеживающий один или несколько параметров электрической цепи. Указанный монитор содержит систему селекции моментов подачи аварийного сигнала.US Pat. No. 6,639,518, incorporated herein by reference, describes a network monitor that monitors one or more circuit parameters. The specified monitor contains a system for selecting the moments of the alarm.

Некоторые системы мониторинга сохраняют только среднеквадратичные (СК) значения и/или мощность электрических сигналов. Однако для точной идентификации природы проблем эти данные не всегда являются достаточными.Some monitoring systems store only rms (SK) values and / or power of electrical signals. However, to accurately identify the nature of the problems, this data is not always sufficient.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Один из аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения относится к прибору, предназначенному для непрерывного запоминания формы волны одного или нескольких электрических сигналов (сигналов электрической энергии), причем независимо от того, идентифицирована ли аномалия, представляющая интерес. При необходимости прибор может содержать память, объем которой достаточен для хранения формы волны сигнала, соответствующей нормальным режимам подачи электроэнергии, за большой период времени (по меньшей мере, за месяц, два месяца или даже год). Хранение указанных данных, охватывающих такой длинный период, позволяет вернуться к имевшим место аномалиям, чтобы определить различные параметры, считающиеся важными во время аномалии, и/или заново проанализировать аномалии, которые на тот момент не рассматривались как существенные или вообще не были выявлены.One aspect of some embodiments of the invention relates to a device for continuously memorizing the waveform of one or more electrical signals (electrical energy signals), regardless of whether an anomaly of interest is identified. If necessary, the device may contain memory, the amount of which is sufficient to store the waveform of the signal corresponding to the normal modes of power supply for a long period of time (at least a month, two months or even a year). The storage of the indicated data, covering such a long period, allows one to return to the anomalies that have occurred, to determine various parameters that are considered important during the anomaly, and / or to reanalyze the anomalies, which at that time were not considered significant or were not detected at all.

В некоторых вариантах осуществления изобретения данные непрерывно сохраняющихся сигналов подвергаются сжатию (уплотнению) с использованием соответствующего способа, в случае необходимости учитывающего природу сигналов электрической энергии. Предусматривается возможность реализации способа сжатия в реальном времени по мере сбора сигналов, т.е. операции по сжатию проводят до момента получения всех уплотняемых данных. Для любого сегмента данных сжатие можно провести на базе небольшого их количества. В некоторых вариантах осуществления количество неуплотненных данных, используемых процессором, осуществляющим их сжатие, генерирование, в том или ином виде, сжатых данных, относительно невелико, охватывая для несжатых данных, например, период менее минуты, секунды или даже 0,1 с. При необходимости объем памяти, приемлемый для применения и/или реально использованный для сжатия посредством соответствующего процессора, составляет величину менее 100 кбайт или даже менее 10 кбайт.In some embodiments of the invention, the data of continuously stored signals are compressed (compressed) using an appropriate method, taking into account the nature of the electrical energy signals, if necessary. It is possible to implement a real-time compression method as signals are collected, i.e. compression operations are carried out until all compressed data is received. For any data segment, compression can be performed on the basis of a small number of them. In some embodiments, the amount of uncompressed data used by the processor that compresses, generates, in one form or another, the compressed data is relatively small, covering for uncompressed data, for example, a period of less than a minute, a second, or even 0.1 s. If necessary, the amount of memory that is acceptable for use and / or actually used for compression by an appropriate processor is less than 100 kB or even less than 10 kB.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения вычислительные возможности и/или инженерные ресурсы, которые до сих пор тратились на выявление аномалий, направляются на сжатие и хранение больших объемов информации, связанной с запоминанием данных о форме волны (форме сигнала).According to some embodiments of the invention, the computing capabilities and / or engineering resources that have been spent so far on identifying anomalies are sent to compress and store large amounts of information related to storing waveform data (waveform).

Запоминание формы сигнала можно провести с высокой точностью, проведя за время электрического цикла (обычно это 1/50 с или 1/60 с), по меньшей мере, 64, 128, 256 или даже 512 замеров.The waveform can be stored with high accuracy by conducting at least 64, 128, 256, or even 512 measurements during the electric cycle (usually 1/50 s or 1/60 s).

Один из аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения относится к применению способа сжатия с потерями для сжатия отслеживаемых сигналов электрической энергии. Такое применение указанного способа позволяет обеспечить высокий коэффициент сжатия, т.е. хранение больших объемов данных при относительно небольшом понижении качества. Согласно некоторым вариантам осуществления вместо точного сохранения ограниченного числа параметров сохраняют форму волны электрической энергии, допуская незначительную потерю точности. При необходимости, если требуется также и более точная информация, вместе с формой волны хранят точные значения одного или нескольких наиболее важных параметров. При достижении коэффициента сжатия 1:500, 1:1000 или выше снижение точности вследствие сжатия с потерями может составлять приблизительно до 1-2%, предпочтительно приблизительно до 0,1%.One aspect of some embodiments of the invention relates to the use of a lossy compression method for compressing traceable electrical energy signals. This application of this method allows for a high compression ratio, i.e. storage of large amounts of data with a relatively small decrease in quality. In some embodiments, instead of accurately preserving a limited number of parameters, a waveform of electrical energy is retained while allowing a slight loss in accuracy. If necessary, if more accurate information is also required, the exact values of one or more of the most important parameters are stored together with the waveform. Upon reaching a compression ratio of 1: 500, 1: 1000 or higher, a decrease in accuracy due to lossy compression can be up to about 1-2%, preferably up to about 0.1%.

В качестве одного из вариантов сжатие с потерями проводят в реальном времени. В некоторых случаях для этого может потребоваться блок сжатия, отвечающий требованиям относительно высокой вычислительной мощности.As one option, lossy compression is performed in real time. In some cases, this may require a compression unit that meets the requirements of relatively high processing power.

Один из аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения относится к сжатию отслеживаемых сигналов электрической энергии в реальном времени. Такое сжатие проводят оперативно (в процессе работы), причем не требуется, чтобы блок сжатия обладал большой внутренней памятью. В порядке альтернативы или дополнительно сжатие в реальном времени проводят для каждого замера в границах интервала менее секунды или даже половины секунды, считая с момента его поступления.One aspect of some embodiments of the invention relates to real-time compression of monitored electrical energy signals. Such compression is carried out promptly (during operation), and it is not required that the compression unit has a large internal memory. In the alternative or additional order, real-time compression is carried out for each measurement within the interval of less than a second or even half a second, counting from the moment it is received.

Один из аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения относится к сжатию сигналов электрической энергии посредством их разложения на множество компонентов (например, компонентов, различающихся по частоте) и раздельного сжатия каждого компонента с охватом относительно длинного интервала времени. В ряде вариантов осуществления сжатие преобразует значения каждого компонента во времени в модель, которую можно сформировать, используя небольшое количество данных. Например, компоненты, имеющие одинаковые значения, можно объединить, фиксируя эти значения и отрезки времени, за которые они проявляются. Сжатие значений каждого компонента можно провести, не соотнося их со значениями любого другого компонента. Как один из вариантов, сигнал электрической энергии в каждом цикле разлагают на компоненты и сжимают значения компонентов с охватом множества циклов.One aspect of some embodiments of the invention relates to the compression of electrical energy signals by decomposing them into many components (for example, components that differ in frequency) and separately compressing each component over a relatively long time span. In some embodiments, compression converts the values of each component over time into a model that can be generated using a small amount of data. For example, components that have the same values can be combined by fixing these values and the lengths of time for which they appear. Compression of the values of each component can be carried out without correlating them with the values of any other component. As one of the options, the signal of electrical energy in each cycle is decomposed into components and compresses the values of the components covering many cycles.

Если это необходимо, сжатие представляет собой сжатие с потерями, игнорирующее небольшие ошибки при подгонке значений компонентов к моделям. В некоторых вариантах осуществления изобретения такое сжатие игнорирует ошибки, которые меньше точности измерений прибора.If necessary, compression is lossy compression that ignores small errors when fitting component values to models. In some embodiments, such compression ignores errors that are less than the accuracy of the instrument measurements.

В некоторых вариантах осуществления указанное множество компонентов представляет собой частотные компоненты (т.е. гармоники). Такие компоненты можно получить, применяя к замерам во временной области преобразование, такое как преобразование Фурье (например, ДПФ, дискретное преобразование Фурье, или БПФ, быстрое преобразование Фурье), а также косинусное преобразование (ДКП, дискретное косинусное преобразование) или Z-преобразование. В порядке альтернативы или дополнительно частотные компоненты получают, используя набор фильтров (дискретных или аналоговых), соответствующих различным частотам. Кроме того, в порядке альтернативы или дополнительно указанные компоненты получают, применяя процедуру распознавания образов (паттернов) во времени. Альтернативой для частотных компонентов являются компоненты во временной области, например фрагменты цикла сигнала электрической энергии.In some embodiments, said plurality of components are frequency components (i.e., harmonics). Such components can be obtained by applying a transformation such as the Fourier transform (e.g., DFT, discrete Fourier transform, or FFT, fast Fourier transform), and the cosine transform (DCT, discrete cosine transform) or Z-transform to measurements in the time domain. Alternatively or additionally, frequency components are obtained using a set of filters (discrete or analog) corresponding to different frequencies. In addition, in the order of an alternative or additionally, these components are obtained using the procedure of pattern recognition in time. An alternative for frequency components is time-domain components, such as fragments of a cycle of an electrical energy signal.

Как один из вариантов, сигнал электрической энергии характеризуется величиной, полученной в результате сохранения, например, средних значений для каждой гармоники, и соответствующими количествами следующих друг за другом циклов, в которых гармоника имеет величину, близкую к среднему значению. Хотя проведение преобразования Фурье представляет собой относительно интенсивный вычислительный процесс, полученный коэффициент сжатия и, таким образом, возможность хранения сигналов электрической энергии, охватывающих большие периоды времени, рассматриваются как вполне приемлемые.As one of the options, the signal of electric energy is characterized by the value obtained by storing, for example, the average values for each harmonic, and the corresponding amounts of successive cycles in which the harmonic has a value close to the average value. Although the Fourier transform is a relatively intensive computational process, the obtained compression ratio and, thus, the ability to store electrical energy signals spanning large periods of time are considered quite acceptable.

В некоторых вариантах осуществления изобретения длительность цикла сигнала электрической энергии (т.е. близость цикла к номинальному значению 50 или 60 Гц) отслеживают непрерывно. В результате преобразование Фурье проводят на сигналах цикла строгим образом, не искажая цикл. В ряде вариантов осуществления частоту замеров сигналов электрической энергии регулируют согласно длине цикла, чтобы каждому циклу, независимо от его длины соответствовало, по существу, одинаковое количество замеров. В случае необходимости каждому циклу соответствует заранее заданное количество замеров, приемлемое для быстрого преобразования Фурье (например, 256 замеров).In some embodiments of the invention, the cycle time of the electrical energy signal (i.e., the proximity of the cycle to a nominal value of 50 or 60 Hz) is monitored continuously. As a result, the Fourier transform is carried out on the cycle signals in a strict manner, without distorting the cycle. In a number of embodiments, the frequency of measurements of electrical energy signals is adjusted according to the length of the cycle, so that each cycle, regardless of its length, corresponds to essentially the same number of measurements. If necessary, each cycle corresponds to a predetermined number of measurements acceptable for a fast Fourier transform (for example, 256 measurements).

Как следствие точного соответствия циклам сигналов электрической энергии, для длинных интервалов сигналов значения гармоник обычно имеют одинаковые или очень близкие величины. Таким образом, если сохраняются только изменения, для нормальных сигналов электрической энергии достигается сжатие с очень высокими коэффициентами (например, 1:10000), что позволяет хранить большие объемы данных.As a result of the exact correspondence to the cycles of electric energy signals, for long intervals of the signals, the harmonics usually have the same or very close values. Thus, if only changes are saved, compression with very high coefficients (for example, 1: 10000) is achieved for normal signals of electric energy, which allows storing large amounts of data.

В некоторых вариантах осуществления изобретения не сохраняют значения гармоник, имеющие очень низкие (т.е. близкие к нулю) значения. Обычно многие гармоники циклов сигналов электрической энергии имеют, по существу, нулевые значения. Поэтому для них не требуется места в объеме памяти, особенно в том случае, когда контролируемые электрические линии функционируют удовлетворительно.In some embodiments, harmonics having very low (i.e., close to zero) values are not retained. Typically, many harmonics of the cycles of electrical energy signals have substantially zero values. Therefore, they do not require space in the amount of memory, especially when the controlled electrical lines function satisfactorily.

Один из аспектов некоторых вариантов осуществления изобретения относится к запоминанию формы волны сигнала электрической энергии за длительный период времени (по меньшей мере, за неделю или даже месяц) посредством сохранения спектральных компонентов сигнала. Предусматривается возможность подвергнуть указанные компоненты сжатию.One aspect of some embodiments of the invention relates to storing a waveform of an electrical energy signal for a long period of time (at least a week or even a month) by storing the spectral components of the signal. It is possible to compress said components.

Таким образом, согласно одному из вариантов осуществления изобретения предлагается способ сжатия значений, характеризующих формы волны отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий: сбор данных, представляющих периоды сигнала электрической энергии, разложение формы волны на множество компонентов, охватывающее множество периодов формы волны, и раздельное сжатие значений, по меньшей мере, некоторых компонентов, охватывающее множество периодов.Thus, according to one embodiment of the invention, there is provided a method for compressing values characterizing the waveforms of a monitored electrical energy signal, comprising: collecting data representing periods of the electric energy signal, decomposing the waveform into a plurality of components spanning the plurality of waveform periods, and separately compressing the values at least some components spanning many periods.

Как одна из альтернатив, разложение формы волны электрического сигнала на компоненты представляет собой разложение на частотные компоненты. При необходимости сжатие значений, по меньшей мере, некоторых компонентов включает подгонку временных сегментов компонентов к модели и регистрацию коэффициентов такой подгонки. Модель может представлять собой постоянную временную функцию. Как будет пояснено далее, зарегистрированные коэффициенты для такой функции могут представлять собой единственное значение и длину. Как один из вариантов, модель является монотонной функцией от времени. Собранные данные, представляющие собой периоды сигнала, могут содержать зарегистрированные замеры электрического сигнала, причем замеры разделяют на группы, соответствующие циклам такого сигнала. Разложение формы волны может представлять собой преобразование замеров каждой группы в значения гармонических компонентов.As one of the alternatives, the decomposition of the waveform of an electrical signal into components is a decomposition into frequency components. If necessary, compressing the values of at least some of the components includes fitting the time segments of the components to the model and registering the coefficients of such fitting. A model may be a constant time function. As will be explained below, the registered coefficients for such a function may be a single value and length. As one of the options, the model is a monotonic function of time. The collected data, representing the periods of the signal, may contain recorded measurements of the electrical signal, and the measurements are divided into groups corresponding to the cycles of such a signal. The decomposition of the waveform can be a transformation of the measurements of each group into the values of the harmonic components.

Как один из вариантов, для каждой гармоники раздельное сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает сохранение пар, каждая из которых состоит из среднего значения и количества циклов, в которых отслеживаемая величина близка к среднему значению. Количество таких циклов можно установить, оценивая минимум и максимум последовательности гармонических значений и определяя момент, когда разность (расстояние) между минимумом и максимумом превысит заданный уровень. Указанная разность может быть выражена, как процентная доля от предшествующего среднего значения гармоники или от ожидаемого значения гармоники.As one of the options, for each harmonic, separate compression of at least some components includes the preservation of pairs, each of which consists of an average value and the number of cycles in which the tracked value is close to the average value. The number of such cycles can be established by evaluating the minimum and maximum sequences of harmonic values and determining the moment when the difference (distance) between the minimum and maximum exceeds a given level. The indicated difference can be expressed as a percentage of the previous average harmonic value or of the expected harmonic value.

Возможен вариант, в котором сбор дискретных замеров (семплирование) представляет собой семплирование аналоговых сигналов. Разделение замеров на группы может представлять собой повторяющееся определение основной сетевой частоты сигнала и соответствующее определение циклов сигнала электрической энергии.A variant is possible in which the collection of discrete measurements (sampling) is the sampling of analog signals. The division of measurements into groups can be a repeated determination of the main network frequency of the signal and the corresponding determination of the signal cycles of electric energy.

В некоторых вариантах семплирование сигналов проводят с частотой, определенной в соответствии с частотой сети. Повторяющееся определение основной частоты сети может производиться на основе полученных замеров. В порядке альтернативы или дополнительно повторяющееся определение основной частоты сети может производиться на основе аналогового сигнала, которому соответствуют полученные замеры. В числе прочих вариантов преобразование замеров каждой группы может представлять собой преобразование, применяющее быстрое преобразование Фурье.In some embodiments, the signal sampling is carried out with a frequency determined in accordance with the frequency of the network. Repeated determination of the main frequency of the network can be made on the basis of the received measurements. As an alternative or additionally repeated determination of the main frequency of the network can be made on the basis of an analog signal to which the received measurements correspond. Among other options, the measurement transformation of each group can be a transformation that uses the fast Fourier transform.

Как одну из альтернатив, способ включает приложение процедуры сжатия без потерь к сжатым величинам гармоник. Для указанного способа предусмотрена возможность сохранения, по меньшей мере, некоторых сжатых компонентов в файловой структуре, представляющей множество электрических сигналов. С другой стороны, способ может включать хранение сжатых компонентов в файловой структуре, представляющей сигнал электрической энергии непрерывно в течение интервала времени, превышающего месяц. Возможен вариант способа с передачей сжатых компонентов по линии связи. По меньшей мере, для некоторых компонентов сжатие можно провести отдельно для каждого компонента. В другом варианте сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов проводят в реальном времени и/или с применением сжатия с потерями. Возможно сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов отдельно друг от друга с перекрыванием, по меньшей мере, трех периодов формы волны. В порядке альтернативы сигнал электрической энергии содержит сигнал тока или сигнал напряжения. Собираемые данные, представляющие периоды сигнала, могут содержать собираемые данные, представляющие циклы формы волны или, альтернативно, периоды, которые короче или длиннее циклов волны.As one alternative, the method includes applying a lossless compression procedure to the compressed harmonics. For this method, it is possible to store at least some of the compressed components in a file structure representing a plurality of electrical signals. On the other hand, the method may include storing the compressed components in a file structure representing a signal of electrical energy continuously for a time interval exceeding a month. A possible variant of the method with the transmission of compressed components over the communication line. At least for some components, compression can be performed separately for each component. In another embodiment, at least some components are compressed in real time and / or using lossy compression. It is possible to compress at least some components separately from each other with overlapping at least three waveform periods. Alternatively, the electrical energy signal comprises a current signal or a voltage signal. The collected data representing the periods of the signal may include collected data representing cycles of the waveform or, alternatively, periods that are shorter or longer than the cycles of the wave.

Возможен вариант, в котором разложение формы волны на множество компонентов проводят в виде разложения на компоненты, сосуществующие во времени.A variant is possible in which the decomposition of the waveform into many components is carried out in the form of decomposition into components coexisting in time.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения дополнительно предлагается способ сжатия значений отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий сбор замеров (семплирование) сигнала электрической энергии, разделение замеров на группы, соответствующие циклам такого сигнала, преобразование замеров каждой группы в значения гармонических компонентов и запоминание отображения значений гармонических компонентов в энергонезависимой запоминающей среде непрерывно в течение, по меньшей мере, недели.According to one embodiment of the invention, there is further provided a method of compressing values of a monitored electrical energy signal, including collecting measurements (sampling) of an electrical energy signal, dividing the measurements into groups corresponding to the cycles of such a signal, converting the measurements of each group into harmonic component values, and storing the display of harmonic component values in non-volatile storage medium continuously for at least a week.

Как один из вариантов, запоминание указанного отображения представляет собой запоминание сжатого отображения значений гармонических компонентов. Запоминание сжатого отображения может представлять собой запоминание сжатия на основе совместного сжатия значений каждого гармонического компонента с охватом множества циклов.As one of the options, storing the indicated display is storing a compressed display of the values of harmonic components. Memorizing a compressed display may be a memorization of compression based on the joint compression of the values of each harmonic component spanning multiple cycles.

Далее, согласно одному из вариантов осуществления изобретения предлагается прибор, предназначенный для мониторинга сигналов электрической энергии. Прибор по изобретению содержит интерфейс электрической линии для измерения сигналов электрической линии, энергонезависимую запоминающую среду и процессор, выполненный с возможностью записи в энергонезависимую запоминающую среду отображения информации о форме волны измеряемых сигналов электрической линии непрерывно и независимо от того, была ли идентифицирована аномалия.Further, according to one embodiment of the invention, there is provided a device for monitoring electrical energy signals. The device according to the invention comprises an electric line interface for measuring electric line signals, a non-volatile storage medium and a processor configured to record information on the waveform of the measured electric line signals continuously into the non-volatile storage medium, regardless of whether an anomaly has been identified.

Как один из вариантов, сигналы электрической линии представляют собой, по меньшей мере, один сигнал тока и/или, по меньшей мере, один сигнал напряжения. Предусмотрен вариант выполнения процессора с возможностью записи указанного отображения непрерывно, по меньшей мере, в течение недели. Прибор можно и не адаптировать для выявления аномалий. В одном из вариантов запоминающая среда имеет емкость менее 1 Гбайт, а в альтернативном варианте - более 1 Гбайт. Процессор может быть выполнен с возможностью сжатия измеряемых сигналов электрической энергии с заданным, по меньшей мере, минимальным коэффициентом сжатия.As one of the options, the electric line signals are at least one current signal and / or at least one voltage signal. An embodiment of the processor is provided with the ability to record the specified display continuously for at least a week. The device may not be adapted to detect anomalies. In one embodiment, the storage medium has a capacity of less than 1 GB, and in the alternative, more than 1 GB. The processor may be configured to compress the measured electrical energy signals with a predetermined at least minimum compression ratio.

Возможен вариант, в котором с целью достижения заранее заданного минимального коэффициента сжатия процессор адаптируют для регулирования уровня потерь сжатия. Можно также выполнить процессор с возможностью сжатия измеряемых сигналов электрической энергии в реальном времени или с использованием способа сжатия с потерями. Предусмотрена возможность выполнения интерфейса с возможностью получения замеров сигналов электрической энергии, по меньшей мере, с частотой 8 замеров за цикл указанных сигналов.A variant is possible in which, in order to achieve a predetermined minimum compression ratio, the processor is adapted to control the level of compression loss. The processor may also be configured to compress measured electrical energy signals in real time or using a lossy compression method. It is possible to perform an interface with the ability to receive measurements of electrical energy signals, at least with a frequency of 8 measurements per cycle of these signals.

Кроме того, согласно одному из вариантов осуществления изобретения предлагается способ сжатия величин отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий сбор замеров сигнала электрической энергии и сжатие их с применением способа сжатия с потерями. Сжатие замеров можно провести в реальном времени. В одном из вариантов сбор замеров проводят с частотой, по меньшей мере, 50 замеров за цикл сигнала электрической энергии.In addition, according to one embodiment of the invention, there is provided a method of compressing values of a monitored electrical energy signal, comprising collecting measurements of an electrical energy signal and compressing them using a lossy compression method. Measurements can be compressed in real time. In one embodiment, the collection of measurements is carried out with a frequency of at least 50 measurements per cycle of the electrical energy signal.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Далее будут описаны примеры вариантов осуществления изобретения, которые следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами. Встречающиеся на нескольких чертежах идентичные структуры, элементы или детали имеют одинаковые или подобные цифровые обозначения на всех этих чертежах.Next will be described examples of embodiments of the invention, which should be considered in conjunction with the accompanying drawings. Identical structures, elements, or parts found in several drawings have the same or similar numerical designations in all of these drawings.

Фиг.1 представляет собой схематичную диаграмму блока сжатия согласно одному из вариантов осуществления изобретения.Figure 1 is a schematic diagram of a compression unit according to one embodiment of the invention.

Фиг.2 представляет собой блок-схему способа сжатия согласно одному из вариантов осуществления изобретения.Figure 2 is a block diagram of a compression method according to one embodiment of the invention.

Фиг.3 представляет собой соответствующую одному из вариантов осуществления изобретения блок-схему способа определения промежутков времени, в течение которых значения гармоники или параметра, по существу, одинаковы.FIG. 3 is a flowchart of a method for determining time intervals corresponding to one embodiment of the invention during which harmonic or parameter values are substantially the same.

Фиг.4 схематично иллюстрирует структуру запоминаемых сжатых данных согласно одному из вариантов осуществления изобретения.Figure 4 schematically illustrates the structure of stored compressed data according to one embodiment of the invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 схематично представлен блок 100 сжатия согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Предусмотрена возможность подключать указанный блок к электрическим проводам, например к трем проводам 102, соответствующим различным фазам, и к нейтральной линии 104, чтобы с целью мониторинга качества электроэнергии отслеживать проходящие по проводам сигналы. Блок 100 сжатия сжимает сигналы, полученные от проводов, позволяя тем самым сохранять данные, отслеживаемые в течение продолжительных периодов времени. При этом предусмотрена возможность непрерывного хранения данных независимо от того, выявлена ли аномалия, представляющая интерес. В некоторых вариантах осуществления изобретения блок 100 сжатия содержит соединения 130 и 132 для измерения соответственно тока и напряжения. Указанные соединения могут иметь вещественную природу, осуществляться посредством магнитного поля и/или представлять собой какую-либо другую модификацию связи.1 schematically shows a compression unit 100 according to one embodiment of the invention. It is possible to connect the indicated unit to electric wires, for example, to three wires 102 corresponding to different phases, and to a neutral line 104, in order to monitor the signals passing through the wires in order to monitor the quality of electric power. The compression unit 100 compresses the signals received from the wires, thereby allowing the storage of data monitored for extended periods of time. At the same time, it is possible to continuously store data regardless of whether an anomaly of interest has been identified. In some embodiments, the compression unit 100 comprises connections 130 and 132 for measuring current and voltage, respectively. These compounds can be material in nature, carried out by means of a magnetic field and / or represent any other modification of the bond.

Возможен вариант, в котором блок 100 сжатия содержит аналоговый датчик 110, обладающий чувствительностью к отслеживаемым сигналам, АЦП (аналого-цифровой преобразователь), преобразующий семплированные аналоговые сигналы в цифровые замеры (отсчеты), и компрессор 112, осуществляющий сжатие. В некоторых вариантах осуществления изобретения блок 100 сжатия дополнительно содержит процессор 118, определяющий один или несколько параметров необработанных зарегистрированных данных. К указанным параметрам относятся мощность, соотношение фаз между компонентами многофазного сигнала, коэффициент мощности, основная частота сети, энергия и мощность (в кВт/ч, кВА/ч, кВАР/ч, кВт, кВА, кВАР), суммарный коэффициент нелинейных искажений, среднеквадратичный (СК) ток и СК напряжение. Для каждой фазы можно вычислить, по меньшей мере, некоторые из этих параметров. В порядке альтернативы или дополнительно перечень отслеживаемых параметров содержит факторы, характеризующие спад, повышение и/или биение, и/или данные, использованные для определения этих параметров. В некоторых случаях вычисляют соотношение между значениями для различных фаз. Параметры, рассчитанные с помощью процессора 118, можно подвергнуть сжатию посредством компрессора 112 и/или использовать известным для специалистов в данной области образом для генерирования сигналов аварийной сигнализации. Параметрами, которые рассчитываются с помощью процессора 118, могут быть параметры, имеющие большую полезность, или параметры, на которые в относительно значительной степени воздействуют небольшие погрешности формы волны. В случае необходимости указанные параметры сохраняют в дополнение к самой форме волны. Это позволяет избежать погрешностей, вызванных сжатием с потерями, которому подвергаются формы волны.A variant is possible in which the compression unit 100 comprises an analog sensor 110, which is sensitive to monitored signals, an ADC (analog-to-digital converter) that converts the sampled analog signals to digital measurements (samples), and a compressor 112 that performs compression. In some embodiments, the compression unit 100 further comprises a processor 118 that determines one or more parameters of the raw recorded data. These parameters include power, phase ratio between the components of the multiphase signal, power factor, main frequency of the network, energy and power (in kW / h, kVA / h, kVAR / h, kW, kVA, kVAR), total non-linear distortion coefficient, rms (SK) current and SK voltage. For each phase, at least some of these parameters can be calculated. Alternatively or additionally, the list of monitored parameters contains factors characterizing the decline, increase and / or runout, and / or data used to determine these parameters. In some cases, the relationship between the values for different phases is calculated. The parameters calculated by processor 118 may be compressed by compressor 112 and / or used in a manner known to those skilled in the art to generate alarms. The parameters that are calculated using the processor 118 may be those having great utility, or parameters that are relatively largely affected by small waveform errors. If necessary, these parameters are saved in addition to the waveform itself. This avoids the errors caused by the lossy compression to which the waveforms are subjected.

В числе прочих вариантов компрессор 112 осуществляет сжатие в реальном времени, т.е. сигналы сжимаются менее чем за секунду или даже десятую долю секунды, считая от момента их сбора. Сжатые данные, полученные из компрессора 112, могут храниться в запоминающем блоке 120 любого типа, известного из уровня техники, например на дисководе, в компактной флэш-памяти или в любой другой энергонезависимой памяти. В некоторых вариантах осуществления изобретения запоминающий блок 120 имеет относительно большую емкость, т.е. способен хранить данные, собранные в течение нескольких месяцев или даже за период, превышающий год. Емкость такого блока может превышать 1 Гбайт, 10 Гбайт или даже 40 Гбайт. В альтернативных вариантах, в которых сжатие посредством компрессора 112 очень велико, достаточен относительно небольшой запоминающий блок 120 с емкостью даже меньше, чем 1 Гбайт.Among other options, the compressor 112 performs real-time compression, i.e. signals are compressed in less than a second or even a tenth of a second, counting from the moment they are collected. The compressed data obtained from the compressor 112 may be stored in a storage unit 120 of any type known in the art, for example, a drive, a compact flash memory, or any other non-volatile memory. In some embodiments, the storage unit 120 has a relatively large capacity, i.e. able to store data collected for several months or even for a period exceeding a year. The capacity of such a unit can exceed 1 GB, 10 GB or even 40 GB. In alternative embodiments in which the compression by compressor 112 is very large, a relatively small storage unit 120 with a capacity even less than 1 GB is sufficient.

В некоторых вариантах осуществления изобретения компрессор 112 содержит кэш-память, запоминающую данные до тех пор, пока они будут записаны в запоминающем блоке 120. В порядке альтернативы или дополнительно кэш-память сохраняет данные, необходимые для осуществления сжатия. Она может иметь емкость менее 10 Мбайт, 1 Мбайт или даже 100 кбайт.In some embodiments of the invention, the compressor 112 comprises a cache memory that stores data until it is recorded in the memory unit 120. Alternatively or additionally, the cache stores data necessary for performing compression. It can have a capacity of less than 10 MB, 1 MB, or even 100 KB.

В альтернативных вариантах или в дополнение к хранению сжатых сигналов такие сигналы подают в передатчик 124 для передачи на удаленное устройство. Перед такой передачей сигналы сжимают, чтобы обеспечить возможность передачи при приемлемой ширине полосы. Передачу можно осуществить, применяя любой коммуникационный канал, известный из уровня техники, в том числе контролируемые электрические линии, линии радиосвязи, кабельные и/или телефонные линии. В удаленном устройстве переданные сигналы можно хранить, выводить на экран и/или анализировать. В некоторых вариантах осуществления изобретения сжатые сигналы, хранящиеся в запоминающем блоке 120, открыты для доступа с пульта 126 управления, который можно использовать для выведения информации на экран и/или для анализа сжатых сигналов. Как будет показано далее, сигналы можно сохранять таким образом, который позволяет обеспечить быстрый поиск сигналов, относящихся к определенной дате и/или имеющих заданный тип. Как один из вариантов, пульт 126 управления применяют также и для настройки рабочих характеристик блока 100 сжатия.In alternative embodiments, or in addition to storing the compressed signals, such signals are supplied to a transmitter 124 for transmission to a remote device. Before such a transmission, the signals are compressed to allow transmission at an acceptable bandwidth. Transmission can be accomplished using any communication channel known in the art, including controlled electrical lines, radio lines, cable and / or telephone lines. In the remote device, the transmitted signals can be stored, displayed and / or analyzed. In some embodiments of the invention, the compressed signals stored in the storage unit 120 are open for access from the control panel 126, which can be used to display information and / or to analyze the compressed signals. As will be shown below, the signals can be stored in such a way that allows you to quickly search for signals related to a specific date and / or having a given type. As one option, the remote control 126 is also used to adjust the performance of the compression unit 100.

Аналоговый датчик 110 может относиться к любому типу, известному специалистам в этой области, включая датчики, описанные в указанном выше патенте США №5736847. Компрессор 112, если это необходимо, имеет производительность, достаточную для проведения преобразования Фурье (например БПФ) каждого из отслеживаемых сигналов, причем для каждого цикла электрического сигнала.The analog sensor 110 may be of any type known to those skilled in the art, including the sensors described in the aforementioned US Patent No. 5736847. Compressor 112, if necessary, has sufficient performance to perform Fourier transform (eg, FFT) of each of the monitored signals, and for each cycle of the electrical signal.

АЦП 114 в случае необходимости может работать с частотой, достаточной для перекрывания желаемого количества гармоник воспринятых сигналов. В некоторых вариантах осуществления изобретения АЦП 114 функционирует при заранее заданной достаточно высокой частоте. В альтернативных вариантах частоту АЦП регулируют в соответствии с основной сетевой частотой измеряемых сигналов. При желании для различных линий и/или различных сигналов (например, тока, напряжения) на одной и той же линии можно использовать различающуюся частоту семплирования. В порядке альтернативы для всех сигналов, замеренных аналоговым датчиком 110, применяют одинаковую частоту семплирования.ADC 114, if necessary, can operate with a frequency sufficient to block the desired number of harmonics of the received signals. In some embodiments, the ADC 114 operates at a predetermined sufficiently high frequency. In alternative embodiments, the frequency of the ADC is regulated in accordance with the main network frequency of the measured signals. If desired, for different lines and / or different signals (for example, current, voltage) on the same line, you can use a different sampling frequency. Alternatively, the same sampling frequency is used for all signals measured by analog sensor 110.

АЦП 114, по существу, может иметь любую приемлемую разрядность, например 16 бит. Как один из вариантов, этот параметр выбирают, исходя из точности измерительной аппаратуры.ADC 114, essentially, can have any acceptable bit depth, for example 16 bits. As one of the options, this parameter is selected based on the accuracy of the measuring equipment.

Фиг.2 представляет собой блок-схему способа сжатия согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Основную частоту сети определяют на этапе 204 на основе замеренных на этапе 202 сигналов, применяя любой способ, известный специалистам в этой области, например любой способ, основанный на фазовой автоподстройке частоты (ФАПЧ), и используя в случае необходимости такие характеристики, как детектирование пересечения нулевого уровня или автокорреляцию. Частоту семплирования (частоту замеров), соответствующую основной частоте сети, вычисляют на этапе 206. Если на этапе 208 обнаруживается, что расчетная частота существенно отличается от реальной частоты замеров АЦП 114, частоту замеров изменяют на этапе 210 на расчетную частоту сразу же после обнаружения того, что требуется изменение, или через один или несколько циклов. В альтернативном варианте изменение проводят постепенно, применяя, например, гистерезисный алгоритм.Figure 2 is a block diagram of a compression method according to one embodiment of the invention. The main frequency of the network is determined at step 204 based on the signals measured at step 202, using any method known to specialists in this field, for example, any method based on phase-locked loop (PLL), and using characteristics such as detecting zero crossing if necessary level or autocorrelation. The sampling frequency (sampling frequency) corresponding to the main frequency of the network is calculated at step 206. If at step 208 it is found that the calculated frequency is significantly different from the actual sampling frequency of the ADC 114, the sampling frequency is changed at step 210 to the calculated frequency immediately after detecting that a change is required, or after one or more cycles. In an alternative embodiment, the change is carried out gradually, using, for example, a hysteresis algorithm.

На этапе 212 замеры каждого цикла зарегистрированных сигналов преобразуют в частотную область (т.е. в гармонические векторы, сформированные из действительных и мнимых значений), применяя в числе прочих вариантов быстрое преобразование Фурье (БПФ). В порядке альтернативы или дополнительно на этапе 214 определяют значения одного или нескольких параметров зарегистрированных сигналов. Для каждых параметра и гармоники компрессор 112 на этапе 216 определяет временной интервал (или количество замеров), в течение которого их значение существенно не меняется, отслеживая значения и соответствующие длины интервалов эквивалентных значений. Далее со ссылкой на фиг.3 описан один из примеров варианта определения протяженностей таких интервалов времени, а именно этап 216. Как один из вариантов, значения сигналов и длительности интервалов времени, определенные на этом этапе, сохраняют на этапе 218 в приемлемом формате файла, как это, например, описано далее со ссылкой на фиг.4. В некоторых вариантах осуществления изобретения формат файла дополнительно сжимают, применяя любой пригодный способ сжатия без потерь и/или сжатия общего назначения (т.е. не зависящего от типа данных, представленных сжатыми сигналами). Такие способы, в частности сжатие по так называемому алгоритму Lempel Ziv Welch (Лемпел-Зив-Велш, ЛЗВ), известны специалистам в этой области.At step 212, measurements of each cycle of the recorded signals are converted into the frequency domain (i.e., into harmonic vectors formed from real and imaginary values), using, among other options, fast Fourier transform (FFT). Alternatively or additionally, in step 214, the values of one or more parameters of the registered signals are determined. For each parameter and harmonic, the compressor 112 determines in step 216 the time interval (or the number of measurements) during which their value does not change significantly, tracking the values and the corresponding interval lengths of the equivalent values. Next, with reference to FIG. 3, one example of a variant for determining the lengths of such time intervals is described, namely, step 216. As one of the options, the signal values and durations of the time intervals determined at this stage are stored in step 218 in an acceptable file format, as this, for example, is described below with reference to figure 4. In some embodiments, the file format is further compressed using any suitable lossless and / or general purpose compression method (i.e., independent of the type of data represented by the compressed signals). Such methods, in particular compression according to the so-called Lempel Ziv Welch algorithm (Lempel-Ziv-Welch, LZV), are known to specialists in this field.

При более подробном рассмотрении процедуры вычисления на этапе 206 частоты семплирования (частоты замеров) при определении основной частоты следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения эта частота рассчитывается на основе количества гармоник, используемых при сжатии. В одном из вариантов осуществления изобретения применяют 128 гармоник, хотя для достижения более точного сжатия и/или для улавливания высоких частот и/или переходных состояний количество гармоник можно увеличить. Например, при основной частоте сети 50 Гц для улавливания быстрых переходных процессов можно использовать частоту семплирования 1 МГц, соответствующую приблизительно 20000 гармоник. Поскольку высшие гармоники обычно имеют нулевые значения, размер сжатых сигналов от применения такого большого количества гармоник, по существу, не зависит. В том случае, когда высокая точность не требуется, в порядке альтернативы можно применить меньшее количество гармоник (например, 32), чтобы понизить производительность, требуемую от компрессора 112 для проведения преобразований Фурье. Как один из вариантов, использованная частота замеров эквивалентна произведению удвоенной основной частоты сети на количество гармоник, так что для каждого цикла отслеживаемых сигналов имеется количество замеров, достаточное для построения желаемого числа гармоник. Например, для электрических линий, работающих на частотах 50 Гц и 60 Гц, чтобы получить 128 гармоник, применяют частоты семплирования, соответственно равные 12,8 кГц и 15,36 кГц.In a more detailed discussion of the calculation procedure at step 206, the sampling frequency (sampling frequency) when determining the fundamental frequency, it should be noted that in some embodiments of the invention, this frequency is calculated based on the number of harmonics used in compression. In one embodiment, 128 harmonics are used, although the number of harmonics can be increased to achieve more accurate compression and / or to capture high frequencies and / or transient states. For example, at a main frequency of 50 Hz, a sampling frequency of 1 MHz corresponding to approximately 20,000 harmonics can be used to capture fast transients. Since higher harmonics usually have zero values, the size of the compressed signals from the application of such a large number of harmonics is essentially independent. In the case where high accuracy is not required, as an alternative, fewer harmonics (e.g., 32) can be applied to lower the performance required by compressor 112 for performing Fourier transforms. As one option, the sampling frequency used is equivalent to the product of twice the main frequency of the network by the number of harmonics, so for each cycle of the monitored signals there is a number of measurements sufficient to construct the desired number of harmonics. For example, for electric lines operating at frequencies of 50 Hz and 60 Hz, to obtain 128 harmonics, sampling frequencies of 12.8 kHz and 15.36 kHz, respectively, are used.

При более подробном рассмотрении процедуры обнаружения факта существенного различия вычисленной и реальной частот семплирования (этап 208) следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения значения считают существенно различными, исходя из воздействия указанной разницы на сжатие. В числе прочих вариантов, когда это различие обусловливает высокую вероятность того, что последующие циклы БПФ будут иметь различные значения, даже если циклы отслеживаемых сигналов электрической энергии, по существу, одинаковы, частоту семплирования посредством АЦП 114 изменяют на этапе 210.Upon a more detailed consideration of the procedure for detecting the fact of a significant difference between the calculated and real sampling frequencies (step 208), it should be noted that in some embodiments of the invention, the values are considered significantly different, based on the effect of this difference on compression. Among other options, when this difference causes a high probability that subsequent FFT cycles will have different values, even if the cycles of the monitored electrical energy signals are essentially the same, the sampling frequency by ADC 114 is changed at step 210.

Кроме определения основной частоты сети на основе замеренных сигналов, в порядке альтернативы указанную частоту находят, исходя из аналоговых сигналов, применяя для этого способы, известные из уровня техники. Как один из вариантов, в том случае, когда блок 100 сжатия работает с множеством электрических линий, частоту семплирования определяют, исходя из усредненной основной частоты линий или на основе основной частоты одной из линий, используемой в качестве репрезентативной, поскольку частоты связанных линий, как правило, одинаковы. В порядке альтернативы или дополнительно, например, если различные электрические линии не являются связанными, для каждой из них применяют свою частоту семплирования.In addition to determining the main frequency of the network based on the measured signals, as an alternative, the indicated frequency is found based on analog signals using methods known from the prior art. As one of the options, in the case when the compression unit 100 operates with a plurality of electric lines, the sampling frequency is determined based on the average fundamental frequency of the lines or on the basis of the fundamental frequency of one of the lines used as representative, since the frequencies of the connected lines are usually are the same. Alternatively or additionally, for example, if the various electric lines are not connected, each of them uses its own sampling frequency.

Вариантом, альтернативным по отношению к регулированию частоты семплирования в соответствии с изменениями основной частоты, является ситуация, когда используют частоту семплирования, которая превышает требуемую, а основную частоту применяют, чтобы сгруппировать замеры в циклы. Согласно такой альтернативе вместо БПФ можно применить дискретное преобразование Фурье (ДПФ) или какой-либо другой тип преобразования, например Z-преобразование или ДКП. В порядке альтернативы замеры проводят повторно, чтобы их количество удовлетворяло требованиям БПФ.An alternative to adjusting the sampling frequency in accordance with changes in the fundamental frequency is a situation where a sampling frequency that is higher than the required one is used and the fundamental frequency is used to group the measurements into cycles. According to such an alternative, instead of the FFT, a discrete Fourier transform (DFT) or some other type of transformation, for example, Z-transform or DCT, can be used. As an alternative, measurements are repeated so that their number meets the requirements of the FFT.

В некоторых вариантах осуществления изобретения при потере синхронизации с сигналом, на основании которого определяют основную частоту сети, последнюю измеренную частоту сети применяют в процедуре определения длины цикла (для других отслеживаемых сигналов) до тех пор, пока синхронизация не восстановится.In some embodiments of the invention, when the synchronization with the signal is lost, on the basis of which the main network frequency is determined, the last measured network frequency is used in the cycle length determination procedure (for other monitored signals) until synchronization is restored.

Альтернативой использованию БПФ является возможность применения любого другого способа, который можно использовать для трансформирования значений каждого цикла в гармоники. Эти альтернативные способы могут представлять собой, например, другие преобразования, в частности Z-преобразование или ДКП. В порядке альтернативы или дополнительно для указанного трансформирования используют наборы фильтров и/или распознавание элементов во времени. При более подробном рассмотрении процедуры определения (этапа 216) протяженностей интервалов времени, в границах которых значения гармоник существенно не меняются, следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения в тех случаях, когда значения незначительно изменяются согласно заранее заданному паттерну, это фиксируется в сжатом формате. В результате можно более точно реконструировать сигналы и/или применить более жесткие значения допуска.An alternative to using FFT is the possibility of using any other method that can be used to transform the values of each cycle into harmonics. These alternative methods can be, for example, other transformations, in particular the Z-transform or DCT. Alternatively or additionally, filter sets and / or element recognition over time are used for the indicated transformation. When examining in more detail the procedure for determining (step 216) the lengths of time intervals within which the harmonics do not change significantly, it should be noted that in some embodiments of the invention, when the values vary slightly according to a predetermined pattern, this is fixed in a compressed format . As a result, signals can be more accurately reconstructed and / or tighter tolerance values applied.

В порядке альтернативы или дополнительно к указанной процедуре на этапе 216 компрессор 112 может попытаться подогнать измеренные значения к заданной функции или к заданному паттерну, например в виде монотонно поднимающейся или опускающейся линии и/или полинома низкой степени. Кроме того, в порядке альтернативы или дополнительно компрессор 112 из заранее заданного набора функций выбирает функцию, наилучшим образом соответствующую значениям. Результаты сжатия включают в себя указание выбранной функции и примененные коэффициенты.Alternatively or in addition to the above procedure, at step 216, the compressor 112 may attempt to fit the measured values to a predetermined function or to a predetermined pattern, for example in the form of a monotonically rising or falling line and / or a low polynomial. In addition, as an alternative or additional way, the compressor 112 from the predefined set of functions selects the function that best suits the values. Compression results include an indication of the selected function and applied coefficients.

На фиг.3 представлена блок-схема одного из вариантов способа определения (этап 216) протяженностей интервалов времени, в течение которых значения гармоники или параметра (для упрощения изложения далее используется общий совместный термин "гармоника") остаются, по существу, одинаковыми. В процедуре, проиллюстрированной на фиг.3, переменные min, max, acc и avg соответствуют текущим минимальным, максимальным, суммарным и средним значениям гармоники во временном интервале, в котором они, по существу, одинаковы (т.е. разница между минимальным и максимальным значениями мала). Переменная count сохраняет количество отсчетов в текущей серии.Figure 3 presents a flowchart of one of the variants of the method for determining (step 216) the lengths of time intervals during which the values of the harmonic or parameter (to simplify the presentation, the common joint term "harmonic" is used below) remain essentially the same. In the procedure illustrated in FIG. 3, the variables min, max, acc and avg correspond to the current minimum, maximum, total and average values of the harmonics in the time interval in which they are essentially the same (i.e., the difference between the minimum and maximum values is small). The variable count stores the number of samples in the current series.

После запуска на этапе 300, когда начинается регистрация нового сигнала (как это описано далее со ссылкой на фиг.4) и когда для гармоники идентифицируют существенно отличающееся значение (момент 330), переменным min, max и acc присваивают значение нового замеренного сигнала (этап 302), для обозначения которого далее используется переменная new, т.е. min=max=acc=new. Затем регистрируют следующее новое значение (new) (этап 303) и сопоставляют его с min и max (этап 304), чтобы определить, изменится ли величина какой-либо из этих переменных, т.е.After starting at step 300, when registration of a new signal begins (as described below with reference to FIG. 4) and when a substantially different value is identified for the harmonic (moment 330), the values of the new measured signal are assigned to the variables min, max and acc (step 302 ), to denote which is further used the variable new, i.e. min = max = acc = new. Then, the next new value (new) is recorded (step 303) and compared with min and max (step 304) to determine whether the value of any of these variables changes, i.e.

если new<min, то min=new,if new <min, then min = new,

если new>max, то max=new.if new> max, then max = new.

Разницу между минимальным и максимальным значениями сопоставляют с максимальным допустимым значением этой разности (этап 306), причем эти значения все еще считаются принадлежащими к одной и той же серии. Если эта разница превышает предусмотренный допуск, т.е. |max-min|>tolerance, предыдущую серию закрывают (этап 310) и начинают новую серию (этап 302). Процедура закрытия предыдущей серии на этапе 310 включает в себя сохранение среднего значения (avg) замеров серии вместе с количеством (count) замеров. В порядке альтернативы или дополнительно к сохранению среднего значения сохраняют и суммарную величину (acc). Если разница между минимальным и максимальным значениями лежит в пределах предусмотренного допуска (этап 306), новое значение добавляют к acc (этап 315), а параметр count увеличивают на 1. Затем получают другое значение гармоники (этап 303).The difference between the minimum and maximum values is compared with the maximum allowable value of this difference (step 306), and these values are still considered to belong to the same series. If this difference exceeds the specified tolerance, i.e. | max-min |> tolerance, the previous series is closed (step 310) and a new series is started (step 302). The procedure for closing the previous series at step 310 includes storing the average value (avg) of the series of measurements along with the number of (count) samples. Alternatively, or in addition to maintaining the mean value, the total value (acc) is also stored. If the difference between the minimum and maximum values is within the specified tolerance (step 306), a new value is added to acc (step 315), and the parameter count is increased by 1. Then a different harmonic value is obtained (step 303).

После выполнения множества циклов способа, представленного на фиг.3, получают набор пар значений avg и count. Обычно в сигналах, соответствующих электрической мощности, одни и те же или очень похожие значения гармоник проявляются в течение многих последовательных циклов основной частоты сети. Поэтому представление многих циклов электрического сигнала можно получить, используя относительно небольшие количества указанных пар значений и последовательных циклов, в которых они проявляются.After performing many cycles of the method presented in figure 3, get a set of pairs of values avg and count. Typically, in signals corresponding to electric power, the same or very similar harmonics appear for many consecutive cycles of the main frequency of the network. Therefore, the representation of many cycles of an electrical signal can be obtained using relatively small amounts of these pairs of values and the successive cycles in which they occur.

Следует отметить, что для некоторых гармоник эквивалентность значений выражена особенно четко, так что даже если для некоторых гармоник выигрыш в требуемом объеме памяти благодаря применению способа сжатия по настоящему изобретению невелик, для ряда других гармоник он весьма значителен.It should be noted that for some harmonics, the equivalence of values is especially pronounced, so even if for some harmonics the gain in the required memory due to the compression method of the present invention is small, for a number of other harmonics it is very significant.

В некоторых вариантах осуществления изобретения вместо сохранения самих значений гармоник сохраняют соотношение между двумя гармониками, о которых известно, что они взаимосвязаны. В некоторых случаях такое соотношение по сравнению с самими значениями более стабильно. В одном из вариантов осуществления применяют соотношение между высшими гармониками и основной гармоникой. В порядке альтернативы или дополнительно блок 100 сжатия решает в реальном времени, сохранять ли сами значения гармоники или их соотношения в зависимости от того, какой вариант на данный момент обеспечит более стабильные значения.In some embodiments, instead of preserving the harmonic values themselves, the relationship between the two harmonics is known, which is known to be interconnected. In some cases, this ratio is more stable compared to the values themselves. In one embodiment, the relationship between the higher harmonics and the fundamental is applied. Alternatively or additionally, the compression unit 100 decides in real time whether to keep the harmonic values themselves or their ratios depending on which option currently provides more stable values.

В некоторых вариантах осуществления изобретения величину допуска (значение tolerance) устанавливают в процентах от номинального значения гармоники. В альтернативном случае указанную величину задают в процентах от основной гармоники или от суммарного сигнала. Структуру допуска можно сформировать согласно желаемому компромиссу между точностью и коэффициентом сжатия. Предусмотрена возможность учесть в этой структуре погрешность измерения сигналов таким образом, чтобы величина допуска (в процентах) была не меньше указанной погрешности. Следует отметить, что в ситуациях, в которых погрешность относительно высока (например, 0,1% от измеряемых величин), значение допуска можно установить на уровне собственной погрешности измерительной аппаратуры. Тогда сжатие с потерями не приводит к утрате информации. В одном из вариантов осуществления применяют допуск, лежащий в интервале 0,1-1% от номинального значения. Альтернативой использования сформированной структуры допуска является регулирование его значения во времени согласно параметрам сжатия. Так, в одном из вариантов осуществления значение допуска регулируют в соответствии с полученным коэффициентом сжатия. Возможен вариант, в котором для получения желаемого коэффициента сжатия при каждом завершении записи 414 данных (см. фиг.4) определяют коэффициент сжатия указанной регистрации и соответствующим образом выбирают допуск для следующей регистрации данных.In some embodiments, the tolerance value (tolerance value) is set as a percentage of the nominal harmonic value. Alternatively, this value is specified as a percentage of the fundamental or of the total signal. The tolerance structure can be formed according to the desired compromise between accuracy and compression ratio. It is possible to take into account the measurement error of signals in this structure so that the tolerance (in percent) is not less than the specified error. It should be noted that in situations in which the error is relatively high (for example, 0.1% of the measured values), the tolerance value can be set at the level of the own error of the measuring equipment. Then lossy compression does not lead to loss of information. In one embodiment, a tolerance in the range of 0.1-1% of the nominal value is used. An alternative to using the generated tolerance structure is to adjust its value over time according to the compression parameters. So, in one embodiment, the tolerance value is adjusted in accordance with the obtained compression ratio. A variant is possible in which, in order to obtain the desired compression ratio at each completion of the data recording 414 (see FIG. 4), the compression ratio of said registration is determined and the tolerance for the next data recording is selected accordingly.

Предусмотрена возможность применения одинакового допуска для всех сжатых сигналов. В порядке альтернативы для различных гармоник и/или параметров используют различающиеся значения допуска, например в соответствии с важностью каждой гармоники и/или каждого параметра. В качестве номинального значения предпочтительно принимается заранее заданное ожидаемое значение гармоники. В порядке альтернативы указанная величина представляет собой среднее значение, определяемое на основе значения гармоники в последних циклах.It is possible to use the same tolerance for all compressed signals. Alternatively, for different harmonics and / or parameters, different tolerance values are used, for example in accordance with the importance of each harmonic and / or each parameter. As a nominal value, a predetermined expected harmonic value is preferably adopted. As an alternative, the indicated value is the average value determined based on the harmonic value in the last cycles.

В некоторых вариантах осуществления изобретения для гармоник, имеющих комплексные значения, способ, представленный на фиг.3, реализуют раздельно для действительных и мнимых компонентов гармоник. В порядке альтернативы способ реализуют, не разделяя комплексные значения гармоник и проводя при этом сопоставление с допуском на основе разницы между min и max. Кроме того, в порядке альтернативы или дополнительно указанный способ реализуют раздельно для амплитуд и фаз гармоник.In some embodiments of the invention for harmonics having complex values, the method presented in FIG. 3 is implemented separately for the real and imaginary components of harmonics. In the alternative order, the method is implemented without separating the complex values of the harmonics and comparing with the tolerance based on the difference between min and max. In addition, as an alternative or additionally specified method is implemented separately for amplitudes and phases of harmonics.

Фиг.4 схематично иллюстрирует систему 400 хранения сжатых данных согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Как один из вариантов, сжатые данные можно разместить в файлах (FILES) 404, соотносящихся с сессиями (SESSIONS) 402. Файлы 404, соответствующие одной сессии 402, формируют последовательно, т.е. между данными таких файлов нет интервала. Однако между сессиями 402 может иметь место интервал с отсутствующими данными, например, вследствие мгновенного отключения системы и/или команды стоп/старт, поданной пользователем.4 schematically illustrates a compressed data storage system 400 according to one embodiment of the invention. As one of the options, compressed data can be placed in files (FILES) 404 corresponding to sessions (SESSIONS) 402. Files 404 corresponding to one session 402 are formed sequentially, i.e. there is no interval between the data of such files. However, between sessions 402 there may be an interval with missing data, for example, due to an instant shutdown of the system and / or a stop / start command issued by the user.

Каждый файл 404 может содержать заголовок (HEADER) 410, информационную запись (INFO) 412, идентифицирующую типы данных, которые размещены в файле, и записи данных 414 в виде блоков, содержащих сжатые данные (DATA). В некоторых вариантах осуществления изобретения каждая запись 414 данных содержит заголовок 420 и поля 422 сигналов (обозначенные, как 422А, 422В, 422С и т.д.), причем каждое поле 422 соответствует одному сигналу (SIGNAL), отслеживаемому блоком 100 сжатия. Для сигналов, относящихся к единственному значащему параметру и проиллюстрированных, например, полем 422 В сигналов, поле сигнала содержит поле 430 длины (LEN) и массив (ARRAY) 432 пар средних значений (avg) и количества последовательных появлений соответствующих значений в отслеживаемом сигнале (count, см. фиг.3). Значения массива 432 сохраняются при выполнении этапа 310 (фиг.3). В некоторых вариантах осуществления изобретения средние значения фиксируются посредством указания отношения среднего значения к номинальному значению сигнала. Применение указанного отношения уменьшает объем памяти, требуемый для хранения среднего значения.Each file 404 may contain a header (HEADER) 410, an information record (INFO) 412 identifying the types of data that are located in the file, and data records 414 in the form of blocks containing compressed data (DATA). In some embodiments, each data record 414 contains a header 420 and signal fields 422 (denoted 422A, 422B, 422C, etc.), each field 422 corresponding to one signal (SIGNAL) monitored by the compression unit 100. For signals related to a single significant parameter and illustrated, for example, by a 422 V signal field, the signal field contains a length field 430 (LEN) and an array (ARRAY) of 432 pairs of average values (avg) and the number of consecutive occurrences of the corresponding values in the tracked signal (count see Fig. 3). The values of the array 432 are stored in step 310 (FIG. 3). In some embodiments, the average values are fixed by indicating the ratio of the average value to the nominal value of the signal. Applying this ratio reduces the amount of memory required to store the average value.

Поля 422 сигналов, относящиеся к сигналам, характеризующим форму волны, представленным их гармониками, показаны на фиг.4 в виде поля 422D, которое содержит множество полей 438 гармоник (указанные поля соответствуют гармоникам сигнала) и числовое поле 434, указывающее количество полей 438 (NUM. HARMONICS) в поле 422D. В числе прочих вариантов каждое поле 438 содержит идентифицирующее поле (ID) 436, указывающее гармонику, к которой относится поле 438, поле 432 массива (ARRAY) данных, содержащее пары средних значений и количества раз их последовательного появления, а также поле 430 длины (LEN), указывающее количество пар в поле 432. В некоторых вариантах осуществления изобретения гармоники, имеющие нулевые значения, в поле 422D сигналов не вносятся. Обычно в сигналах, поступающих от электрической линии, нулевое значение имеют много высших гармоник, поэтому отказ от запоминания таких гармоник является достоинством изобретения. В альтернативном варианте поле 422D сигналов содержит поле 438 гармоник, предназначенное для каждой из вычисленных гармоник. В этом случае все поля 422D имеют одинаковое количество гармоник, т.е. идентифицирующие поля 436 и числовое поле 434 не требуются. В другой альтернативной ситуации, если это полезно, числовое поле 434 указывает, что имеются значения для всех гармоник, а идентифицирующие поля не применяют.Signal fields 422 related to waveforms represented by their harmonics are shown in FIG. 4 as field 422D, which contains many harmonic fields 438 (these fields correspond to signal harmonics) and a numeric field 434 indicating the number of fields 438 (NUM . HARMONICS) in field 422D. Among other options, each field 438 contains an identifying field (ID) 436 indicating the harmonic to which field 438 relates, field 432 of an array (ARRAY) of data containing pairs of average values and the number of times they appear consecutively, and also field 430 of length (LEN ) indicating the number of pairs in field 432. In some embodiments of the invention, harmonics having zero values are not input to signal field 422D. Usually, in the signals coming from the electric line, many higher harmonics are of zero value, therefore, the refusal to remember such harmonics is an advantage of the invention. Alternatively, the signal field 422D comprises a harmonic field 438 intended for each of the calculated harmonics. In this case, all 422D fields have the same number of harmonics, i.e. identification fields 436 and numeric field 434 are not required. In another alternative situation, if useful, a numeric field 434 indicates that there are values for all harmonics, and identifying fields are not applied.

В некоторых вариантах, когда значения гармоник изменяются, по существу, в каждом цикле в течение относительно длительного периода (например, превышающего 10 циклов), используют другой формат хранения, например хранение только измеренных значений и/или хранение значений разности между последовательными значениями. Предусмотрена возможность использования специальной индикации, указывающей, что к сигналу применен другой формат.In some embodiments, when the harmonic values change essentially in each cycle over a relatively long period (for example, in excess of 10 cycles), a different storage format is used, for example, storing only the measured values and / or storing the difference values between successive values. It is possible to use a special indication indicating that a different format has been applied to the signal.

В некоторых вариантах осуществления изобретения порядок гармоник внутри полей 422D сигналов выбирают произвольно, например, начиная от основной гармоники и последовательно доходя до самой высшей (например, до 127-й гармоники). В порядке альтернативы выбирают такой порядок, который, как ожидается, обеспечит для файла достижение улучшенного сжатия без потерь, например, в виде сжатия ЛЗВ. Можно также выбрать порядок следования гармоник согласно способу сжатия без потерь, примененному к файлу 404, исходя из ожидаемого сходства гармоник. В одном из вариантов осуществления нечетные гармоники сохраняют отдельно от четных. В порядке альтернативы или дополнительно гармоники располагают по убыванию их порядка.In some embodiments of the invention, the order of harmonics within the 422D signal fields is arbitrarily selected, for example, starting from the fundamental and sequentially reaching the highest (for example, to the 127th harmonic). As an alternative, an order is selected that is expected to ensure that the file achieves improved lossless compression, for example, in the form of LZV compression. You can also select the order of harmonics according to the lossless compression method applied to file 404 based on the expected harmonics similarity. In one embodiment, the odd harmonics are stored separately from the even ones. Alternatively or additionally, harmonics are arranged in descending order.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, по существу, все записи 414 данных содержат данные по одинаковым сигналам. В одном из вариантов осуществления сигналы, хранящиеся в записях 414 данных, содержат текущие сигналы формы волны тока и напряжения, представляемые длинными полями 422D сигналов. В порядке дополнения сигналы, хранящиеся в записях 414 данных, могут содержать среднеквадратичные значения напряжения и тока. В альтернативном варианте различные записи 414 данных относятся к различным группам сигналов.In some embodiments of the invention, substantially all of the data records 414 contain data on the same signals. In one embodiment, the signals stored in the data records 414 comprise current current and voltage waveform signals represented by long signal fields 422D. In addition, the signals stored in the data records 414 may comprise rms values of voltage and current. Alternatively, various data records 414 relate to different groups of signals.

Возможен вариант, в котором заголовок 420 записи 414 данных указывает время начала и/или конца поступления данных, к которым относится указанная запись. В некоторых вариантах осуществления изобретения для того, чтобы указать время в заголовке 420, применяют схему блока 100 сжатия, использующую внутреннее время. Как будет показано далее, информационная запись 412 каждого файла может фиксировать поясное (т.е. эталонное) время и соответствующее внутреннее время, предназначенные для использования при конверсии внутреннего времени в эталонное (поясное). Применение внутреннего времени в границах заголовков 420 позволяет использовать укороченное поле времени и/или исключить возможность расхождения времени, вызванное ошибочной установкой поясного времени оператором во время сбора данных единичного файла. Местное время позволяет провести сопоставление сжатых данных с данными других блоков 100 сжатия и/или с данными о других аномалиях. Как один из вариантов, местное время указывают в каждом файле 404, так что расфазировка синхронизирующих импульсов внутреннего времени не вызывает большого дрейфа времени, указанного для собранных данных.A variant is possible in which the header 420 of the data record 414 indicates the start and / or end time of the data arrival to which the specified record belongs. In some embodiments of the invention, in order to indicate the time in the header 420, a compression block circuit 100 using internal time is used. As will be shown later, the information record 412 of each file can record the local (i.e., reference) time and the corresponding internal time intended for use in converting the internal time to the standard (zone). The use of internal time within the boundaries of the headers 420 allows using a shortened time field and / or eliminating the possibility of a time difference caused by an erroneous setting of the zone time by the operator during data collection of a single file. Local time allows the comparison of compressed data with data from other compression units 100 and / or with data about other anomalies. As one option, local time is indicated in each file 404, so that misphasing of the clocks of the internal time does not cause a large drift of time indicated for the collected data.

Каждая из записей 414 данных файла 404 может относиться к сигналам конкретного периода времени, т.е. в единичную запись 414 данных помещают все сигналы данного периода. Записи 414 единичного файла 404 можно расположить последовательно в соответствии с периодом времени, к которому они относятся. Как один из вариантов, различные записи 414 данных относятся к периодам времени, имеющим разную длину. В некоторых вариантах осуществления изобретения вводится ограничение, согласно которому записи 414 данных относятся к данным, полученным в течение периода времени, не превышающего заданной длительности, в частности 2-10 мин, например 5 мин. В некоторых вариантах осуществления предварительно заданный максимальный период времени выбирают таким образом, чтобы ограничить интервал изменения основной частоты сети во времени, поскольку массивы 432 используют в качестве индикатора времени количество циклов.Each of data records 414 of file 404 may relate to signals of a particular time period, i.e. all signals of a given period are placed in a single data record 414. Records 414 of a single file 404 can be arranged sequentially in accordance with the period of time to which they relate. As one option, various data records 414 relate to time periods having different lengths. In some embodiments of the invention, a restriction is introduced according to which data records 414 relate to data obtained over a period of time not exceeding a predetermined duration, in particular 2-10 minutes, for example 5 minutes. In some embodiments, a predetermined maximum time period is selected so as to limit the time interval for the fundamental frequency of the network to change, since arrays 432 use the number of cycles as an indicator of time.

В порядке альтернативы или дополнительно записи 414 данных должны достигать максимального объема, лежащего, например, в интервале приблизительно 0,5-2 Мбайт. В другой альтернативной или дополнительной ситуации записи 414 огранивают объемом исходных несжатых данных, чтобы данными единичной записи 414 данных было несложно манипулировать в одном процессоре. В одном из вариантов осуществления изобретения записи 414 данных ограничивают верхним уровнем, находящимся в интервале 2-20 Мбайт данных.Alternatively or additionally, data records 414 should reach a maximum amount lying, for example, in the range of about 0.5-2 MB. In another alternative or additional situation, the records 414 are limited by the volume of the original uncompressed data so that the data of a single data record 414 is not difficult to manipulate in one processor. In one embodiment of the invention, data records 414 are limited to an upper level in the range of 2-20 MB of data.

В числе прочих вариантов файлы 404 ограничивают верхним уровнем, не превышающим объем, который на практике задается возможностями вычислительного блока (например, снимающего сжатие) и блока памяти. Указанный уровень может достигать, в частности, 20-40 Мбайт. В порядке альтернативы или дополнительно эти файлы ограничивают промежутком времени, к которому они относятся (например, не более дня или недели) и/или количеством содержащихся в них записей 414 данных. В некоторых вариантах осуществления указанные параметры на файлы 404 ограничений не накладывают.Among other options, files 404 are limited to an upper level not exceeding the volume, which in practice is determined by the capabilities of a computing unit (for example, which removes compression) and a memory unit. The specified level can reach, in particular, 20-40 MB. Alternatively or additionally, these files are limited by the period of time to which they relate (for example, no more than a day or a week) and / or by the number of data records 414 contained therein. In some embodiments, the implementation of these parameters on the files 404 do not impose restrictions.

В некоторых вариантах осуществления изобретения в ситуации, когда изменяются конфигурационные параметры блока 100 сжатия и/или какая-либо другая информация в информационной записи 412, текущий файл 404 закрывают и открывают новый (с тем же обозначением). В результате данные в заголовке 410 и информационная запись 412 единичного файла 404 относятся к полному файлу без изменений. В порядке альтернативы или дополнительно одно или несколько полей записи 412 содержат участок памяти, фиксирующий различные конфигурационные значения для различных записей 414 данных и/или различных сигналов 422.In some embodiments of the invention, in a situation where the configuration parameters of the compression unit 100 and / or any other information in the information record 412 are changed, the current file 404 is closed and a new one is opened (with the same designation). As a result, the data in the header 410 and the information record 412 of the single file 404 refer to the complete file without changes. Alternatively or additionally, one or more of the fields of the record 412 comprise a portion of memory fixing various configuration values for various data records 414 and / or various signals 422.

Как один из вариантов, заголовок 410 файла идентифицирует сессию 402, к которой принадлежит файл 404, и позицию этого файла в границах сессии. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный заголовок, кроме того, указывает тип и версию посредством процедуры, известной специалистам в этой области. В порядке альтернативы или дополнительно он указывает местное время, в которое данные файла начинаются и/или заканчиваются. В качестве другой альтернативы или дополнения заголовок 410 файла фиксирует точку внутренней синхронизации, в которой данные файла начинаются и/или заканчиваются. В некоторых вариантах осуществления изобретения заголовок 410 содержит поле строк, которое пользователь может использовать для идентификации файла.As one option, the header 410 of the file identifies the session 402 to which the file 404 belongs, and the position of this file within the session. In some embodiments, the title also indicates the type and version by a procedure known to those skilled in the art. Alternatively or additionally, it indicates the local time at which the file data begins and / or ends. As another alternative or addition, the file header 410 captures the internal synchronization point at which the file data begins and / or ends. In some embodiments of the invention, the header 410 contains a line field that the user can use to identify the file.

Информационная запись 412 может содержать всю информацию о конфигурации, требуемую для понимания материалов, содержащихся в файле 404. Поэтому каждый такой файл представляет собой автономный блок. В альтернативном варианте некоторую информацию, которая обычно не меняется, включают только в первый файл 404 каждой сессии 402. Когда во время сессии происходит изменение, измененную информацию можно включить в файл 404, в котором произошло изменение, или во все файлы 404, значения которых отличаются от указанных в первом файле общей сессии 402.Information record 412 may contain all the configuration information required to understand the materials contained in file 404. Therefore, each such file is a stand-alone unit. Alternatively, some information that usually does not change is included only in the first file 404 of each session 402. When a change occurs during the session, the changed information can be included in the file 404 in which the change occurred, or in all files 404 whose values differ from those indicated in the first file of the general session 402.

Возможен вариант, в котором информационная запись 412 содержит указание на то, являются ли данные файла закодированными и/или сжатыми, и/или указывает примененный тип кодирования и/или сжатия. Кроме того, для записи 412 предусмотрена возможность содержать указание типа продукта, например тип использованного оборудования, информацию о топологии сети и/или количество сигналов и/или типов, для которых хранятся данные. В одном из вариантов осуществления изобретения запись 412 содержит различные строки общих символов, которые предоставляют пользователю очевидную информацию общего характера о рассматриваемых данных, такую как фамилия оператора и название компании. Запись 412 может указывать также моменты начала и/или окончания периода времени, к которому относится файл 404. Как один из вариантов, запись 412 указывает события, при наличии которых пользователем или автоматически было откорректировано соответствие между внутренним временем и местным временем.A variant is possible in which the information record 412 contains an indication of whether the file data is encoded and / or compressed, and / or indicates the type of encoding and / or compression applied. In addition, for recording 412, it is possible to include an indication of the type of product, for example, the type of equipment used, information about the network topology and / or the number of signals and / or types for which data is stored. In one embodiment, entry 412 contains various lines of common characters that provide the user with obvious general information about the data in question, such as the name of the operator and the name of the company. Record 412 may also indicate the moments of the beginning and / or end of the time period to which the 404 file relates. As one of the options, record 412 indicates events in which the user or automatically correlated the correspondence between the internal time and local time.

В некоторых вариантах осуществления изобретения по отношению к каждому сигналу, для которого собираются данные, информационная запись 412 указывает его тип (например, одна из волн, представленная множеством гармоник, действительный параметр, комплексный параметр, переходный параметр) и индивидуальный идентификатор сигнала, который в случае необходимости пользователь, по меньшей мере, частично может расшифровать. Для каждого сигнала предусмотрена возможность варианта, в котором информационная запись 412 указывает также атрибуты, которые применены для сигнала в способе, представленном на фиг.3. К указанным атрибутам относятся такие параметры, как номинальное значение и допуск. Для каждого сигнала в порядке альтернативы или дополнительно предусмотрены показатель преобразования и/или функция, примененные для преобразования измеренной величины в реальное значение амплитуды (например, как следствие используемого коэффициента преобразования).In some embodiments of the invention, with respect to each signal for which data is collected, information record 412 indicates its type (for example, one of the waves represented by many harmonics, a real parameter, a complex parameter, a transition parameter) and an individual signal identifier, which in the case of if necessary, the user can at least partially decrypt. For each signal, an option is provided in which the information record 412 also indicates the attributes that are applied to the signal in the method shown in FIG. 3. These attributes include parameters such as nominal value and tolerance. For each signal, alternatively or additionally, a conversion indicator and / or function are provided that are used to convert the measured value to a real amplitude value (for example, as a consequence of the conversion coefficient used).

Как один из вариантов, информационная запись 412 содержит, кроме того, информацию об особых событиях (аномалиях), которая не предоставляется надлежащим образом посредством сжатой информации, сохраненной в записях 414 данных. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения блок 100 сжатия содержит интерфейс, пригодный для идентификации быстрых переходных процессов, связанных с высокими частотами. Данные о таких аномалиях можно хранить в записи 412 вместе с указанием времени, когда такая аномалия имела место. В некоторых вариантах осуществления запись 412 содержит отладочную информацию.As one of the options, the information record 412 contains, in addition, information about special events (anomalies), which is not properly provided through compressed information stored in the data records 414. For example, in some embodiments, the compression unit 100 comprises an interface suitable for identifying fast transients associated with high frequencies. Data on such anomalies can be stored in record 412 along with the time when such an anomaly occurred. In some embodiments, implementation 412 contains debugging information.

Следует отметить, что данные, обозначенные в рассматриваемом случае, как содержащиеся в информационной записи 412, можно вместо этого частично или полностью поместить в заголовок 410 и/или в другие записи файла 404. Например, запись 412 можно разделить на множество записей, относящихся к различной информации.It should be noted that the data designated in this case as contained in the information record 412 can instead be partially or completely placed in the header 410 and / or in other records of the file 404. For example, the record 412 can be divided into many records related to different information.

В одном из вариантов отслеживают восемь сигналов (4 для тока и 4 для напряжения) посредством замеров с частотой 12,6 кГц. Для каждого замера требуется, например, 2 байта, т.е. каждую секунду отобранные замеры требуют 204,8 кбайт, а за шесть месяцев - примерно 6400 Гбайт. При применении описанного выше способа сжатия был достигнут коэффициент сжатия приблизительно 1:1000, а использование дополнительного универсального сжатия (ЛЗВ) привело к общему коэффициенту сжатия, равному приблизительно 1:10000.In one embodiment, eight signals are tracked (4 for current and 4 for voltage) by measuring at a frequency of 12.6 kHz. For each measurement, for example, 2 bytes are required, i.e. every second, the selected measurements require 204.8 KB, and for six months - approximately 6400 GB. Using the compression method described above, a compression ratio of approximately 1: 1000 was achieved, and the use of additional universal compression (LZV) resulted in a total compression ratio of approximately 1: 10000.

В приведенных выше вариантах осуществления изобретения блок 100 сжатия одновременно содержит аналоговый датчик 110 и компрессор 112. Однако в нем нет запоминающего блока 120, эти два блока разделены. В других вариантах осуществления аналоговый датчик 110 и, как вариант, АЦП 114 находятся в блоке, отделенном от компрессора 112. Указанное расположение имеет место, например, когда измерение проводят посредством блока слежения, оборудованного стандартной аварийной сигнализацией. Подобный блок видоизменяют таким образом, чтобы обеспечить передачу компрессору 112 всех измеренных данных, а не только данных, измеренных в случае выявления аварийной ситуации. В порядке альтернативы или дополнительно запоминающий блок помещают внутри блока 100 сжатия.In the above embodiments, the compression unit 100 simultaneously comprises an analog sensor 110 and a compressor 112. However, it does not have a storage unit 120, these two units are separated. In other embodiments, the analog sensor 110 and, alternatively, the ADC 114 are located in a unit separate from the compressor 112. This arrangement occurs, for example, when the measurement is carried out by means of a tracking unit equipped with a standard alarm. Such a block is modified in such a way as to ensure that the compressor 112 transmits all the measured data, and not just the data measured in the event of an emergency. Alternatively or additionally, the storage unit is placed inside the compression unit 100.

Устройство блока 100 сжатия не ограничивается применением с использованием каких-либо конкретных электрических проводов и/или топологических схем сети. В частности, указанный блок можно применять в случае любой многофазной или однофазной электрической сети. Кроме того, измерение можно провести для наземных линий, оно может охватывать не все электрические линии сети, а только некоторые, и/или предусматривать любую комбинацию измерений тока и напряжения. В дополнение к сказанному блок 100 сжатия можно применять в варианте с симметричными и несимметричными схемами, и, по существу, с любыми топологическими схемами сети, включая схемы треугольник/звезда и другие гибридные схемы, а также другие точки присоединения. Блок 100 сжатия можно использовать, по существу, с любыми напряжениями - низкими, средними, высокими и сверхвысокими.The device of the compression unit 100 is not limited to using any specific electrical wires and / or network topologies. In particular, this unit can be used in the case of any multiphase or single-phase electrical network. In addition, the measurement can be carried out for land lines, it can cover not all electric lines of the network, but only some, and / or provide any combination of current and voltage measurements. In addition to the above, the compression unit 100 can be used in the embodiment with symmetric and asymmetric circuits, and essentially with any topological network circuits, including triangle / star circuits and other hybrid circuits, as well as other connection points. Compression unit 100 can be used with substantially any voltage — low, medium, high, and ultrahigh.

Хотя в приведенном выше описании сжатие осуществляют применительно к параметрам или гармоникам единичного цикла основной частоты сети, такой же способ сжатия можно применять по отношению к параметрам, определяемым менее часто или более часто. В некоторых вариантах осуществления изобретения преобразование проводят каждый раз совместно на множестве циклов, а гармоники сопоставляют для каждого множества циклов. В порядке альтернативы преобразование проводят на замерах, представляющих часть цикла электрической линии, например половину или одну шестую цикла. Такие варианты осуществления применяют, в частности, в электрических сетях, о которых известно, что они подвергаются повторяющемуся воздействию частоты, отличающейся от частоты линии. В некоторых вариантах осуществления частоту преобразования задают заранее. В альтернативном варианте ее регулируют в соответствии с измеренными сигналами.Although in the above description, compression is applied to the parameters or harmonics of a single cycle of the main frequency of the network, the same compression method can be applied to parameters determined less frequently or more often. In some embodiments of the invention, the conversion is performed each time together on multiple cycles, and harmonics are compared for each multiple cycles. Alternatively, the conversion is carried out on measurements representing part of the cycle of the electric line, for example half or one sixth of the cycle. Such embodiments are used, in particular, in electrical networks, of which it is known that they are subjected to repeated exposure to a frequency different from the line frequency. In some embodiments, the conversion frequency is predetermined. Alternatively, it is controlled in accordance with the measured signals.

В порядке альтернативы или дополнительно значения одного или нескольких параметров, таких как спад, повышение и/или биение, определяют один раз за каждые несколько циклов и проводят сжатие в соответствии с полученными результатами. Кроме того, в порядке альтернативы или дополнительно данные об одной или нескольких формах волны можно сохранить дважды, а именно с высоким и низким разрешением. Как один из вариантов, копию высокого разрешения хранят в каждом цикле с относительно высоким допуском на сжатие. Копию низкого разрешения сохраняют только один раз для каждых нескольких циклов, причем с гораздо более низким допуском на сжатие.Alternatively or additionally, the values of one or more parameters, such as recession, increase and / or runout, are determined once every few cycles and compression is performed in accordance with the results. In addition, as an alternative or in addition, data on one or more waveforms can be stored twice, namely with high and low resolution. As one option, a high resolution copy is stored in each cycle with a relatively high compression tolerance. A low resolution copy is stored only once for every few cycles, with a much lower compression tolerance.

Альтернативно сохранению значений гармоник и параметров блок 100 сжатия может хранить конфигурации формы волны. В числе прочих вариантов каждый раз, когда этот параметр существенно изменяется (например, более чем на 5-10%), сохраняется новая конфигурация.Alternative to storing harmonics and parameters, the compression unit 100 may store waveform configurations. Among other options, every time this parameter changes significantly (for example, by more than 5-10%), a new configuration is saved.

Следует принять во внимание, что описанные выше способы можно варьировать самым разнообразным образом. Необходимо подчеркнуть также, что приведенное выше описание способов и прибора нужно интерпретировать, с одной стороны, как представление прибора для реализации способов, а с другой - как способы использования указанного прибора.It should be appreciated that the methods described above can be varied in a wide variety of ways. It must also be emphasized that the above description of the methods and device must be interpreted, on the one hand, as a representation of the device for implementing the methods, and on the other hand, as ways of using the specified device.

Настоящее изобретение было представлено на примерах подробного описания вариантов его осуществления. Указанные варианты приведены только в качестве примеров и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. В частности, процессор 118 необязательно должен находиться в блоке 100 сжатия. Функции процессора 118 можно осуществлять не посредством указанного блока, а с помощью других его элементов, таких как компрессор 112. Следует иметь в виду, что отличительные особенности и/или этапы, описанные для одного варианта осуществления изобретения, можно применять и к другим вариантам, причем не все варианты осуществления содержат полный набор особенностей и/или этапов, представленных на конкретном чертеже или описанных по отношению к одному из вариантов. Для специалистов в этой области допустимые изменения вариантов осуществления изобретения будут очевидными.The present invention has been presented by way of examples of a detailed description of its embodiments. These options are provided only as examples and should not be construed as limiting the scope of the invention. In particular, processor 118 need not be located in compression unit 100. The functions of the processor 118 can be performed not by means of the indicated unit, but by its other elements, such as compressor 112. It should be borne in mind that the distinguishing features and / or steps described for one embodiment of the invention can be applied to other variants, moreover, not all embodiments include a complete set of features and / or steps presented in a particular drawing or described with respect to one embodiment. For those skilled in the art, permissible changes to embodiments of the invention will be apparent.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что некоторые из вариантов осуществления, описанных выше, приведены только в качестве примеров и могут представлять собой всего лишь модификации, которые рассматриваются авторами изобретения как оптимальные. Поэтому они могут включать в себя схемы, операции или их детали, которые, возможно, не окажутся необходимыми для осуществления изобретения, Описанные схемы и операции можно заменить их известными эквивалентами, выполняющими те же функции, причем, даже если они имеют отличия по конструкции или принципу действия. Таким образом, границы изобретения ограничены только признаками и ограничениями, приведенными в формуле. Использованные в ней термины "содержит", "включает в себя", "имеет" и их производные означают формулировку "включает в себя, но не ограничен этим".It must be emphasized once again that some of the embodiments described above are provided as examples only and may be merely modifications that are considered by the inventors to be optimal. Therefore, they may include schemes, operations or their details, which may not be necessary for the implementation of the invention. The described schemes and operations can be replaced by known equivalents that perform the same functions, even if they differ in design or principle actions. Thus, the scope of the invention is limited only by the features and limitations given in the claims. The terms “contains”, “includes”, “has”, and their derivatives mean the wording “includes, but is not limited to,” used therein.

Claims (49)

1. Способ сжатия значений, характеризующих формы волны отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий сбор данных, представляющих периоды сигнала электрической энергии, разложение формы волны на множество компонентов, охватывающее множество периодов формы волны, и раздельное сжатие значений, по меньшей мере, некоторых компонентов, охватывающее множество периодов.1. A method of compressing values characterizing the waveforms of a monitored electrical energy signal, including collecting data representing periods of the electric energy signal, decomposing the waveform into a plurality of components spanning a plurality of periods of the waveform, and separately compressing the values of at least some components spanning many periods. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разложение формы волны сигнала электрической энергии на компоненты включает разложение формы волны сигнала электрической энергии на частотные компоненты.2. The method according to claim 1, characterized in that the decomposition of the waveform of the electrical energy signal into components includes the decomposition of the waveform of the electrical energy signal into frequency components. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатие значений, по меньшей мере, некоторых компонентов включает подгонку временных сегментов компонентов к модели и регистрацию коэффициентов подгонки.3. The method according to claim 1, characterized in that the compression of the values of at least some of the components includes fitting the time segments of the components to the model and registering the fitting coefficients. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что модель содержит постоянную временную функцию.4. The method according to claim 3, characterized in that the model contains a constant time function. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что зарегистрированные коэффициенты для постоянной функции, зависящей от времени, содержат единственное значение и длину.5. The method according to claim 4, characterized in that the registered coefficients for the constant function, depending on time, contain a single value and length. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что модель содержит монотонную временную функцию.6. The method according to claim 3, characterized in that the model contains a monotonic time function. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что сбор данных, представляющих собой периоды сигнала, включает в себя сбор замеров сигнала электрической энергии и разделение замеров на группы, соответствующие циклам сигнала электрической энергии.7. The method according to claim 1, characterized in that the collection of data representing the periods of the signal includes collecting measurements of the electrical energy signal and dividing the measurements into groups corresponding to the cycles of the electrical energy signal. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что разложение формы волны включает в себя преобразование замеров каждой группы в значения гармонических компонентов.8. The method according to claim 7, characterized in that the decomposition of the waveform includes converting the measurements of each group into values of harmonic components. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что раздельное сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает в себя запоминание для каждой гармоники пар средних значений и количества циклов, в которых значение близко к среднему значению.9. The method according to claim 8, characterized in that the separate compression of at least some components includes storing for each harmonic pairs of average values and the number of cycles in which the value is close to the average value. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что количество циклов, в которых значение близко к среднему значению, устанавливают посредством определения минимума и максимума последовательности значений гармоники и определения момента, когда разность между минимумом и максимумом становится больше, чем заданная разность.10. The method according to claim 9, characterized in that the number of cycles in which the value is close to the average value is established by determining the minimum and maximum sequence of harmonic values and determining the moment when the difference between the minimum and maximum becomes greater than the specified difference. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что заданную разность выражают, как процентную долю от предшествующего среднего значения гармоники.11. The method according to claim 10, characterized in that the predetermined difference is expressed as a percentage of the previous average harmonic value. 12. Способ по п.10, отличающийся тем, что заданную разность выражают, как процентную долю от ожидаемого значения гармоники.12. The method according to claim 10, characterized in that the predetermined difference is expressed as a percentage of the expected harmonic value. 13. Способ по п.7, отличающийся тем, что сбор замеров включает семплирование аналоговых сигналов.13. The method according to claim 7, characterized in that the collection of measurements includes sampling analog signals. 14. Способ по любому из пп.7-13, отличающийся тем, что разделение замеров на группы включает повторяющееся определение основной частоты сигнала и соответствующее определение циклов сигнала электрической энергии.14. The method according to any one of claims 7 to 13, characterized in that the division of the measurements into groups includes a repeated determination of the fundamental frequency of the signal and a corresponding determination of the cycles of the electrical energy signal. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что семплирование сигналов включает семплирование с частотой, определенной в зависимости от основной частоты сигнала.15. The method according to 14, characterized in that the sampling of the signals includes sampling at a frequency determined depending on the fundamental frequency of the signal. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что повторяющееся определение основной частоты сигнала производят на основе полученных замеров.16. The method according to 14, characterized in that the repeated determination of the fundamental frequency of the signal is made on the basis of the received measurements. 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что повторяющееся определение основной частоты сигнала производят на основе аналогового сигнала, которому соответствуют полученные замеры.17. The method according to 14, characterized in that the repeated determination of the fundamental frequency of the signal is made on the basis of the analog signal to which the obtained measurements correspond. 18. Способ по п.8, отличающийся тем, что преобразование замеров каждой группы включает быстрое преобразование Фурье.18. The method according to claim 8, characterized in that the conversion of the measurements of each group includes a fast Fourier transform. 19. Способ по п.8, отличающийся тем, что включает приложение способа сжатия без потерь к сжатым значениям гармоник.19. The method according to claim 8, characterized in that it includes the application of a lossless compression method to the compressed harmonics. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает сохранение, по меньшей мере, некоторых сжатых компонентов в файловой структуре, представляющей множество сигналов электрической энергии.20. The method according to claim 1, characterized in that it comprises storing at least some of the compressed components in a file structure representing a plurality of electrical energy signals. 21. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает сохранение сжатых компонентов в файловой структуре, представляющей сигнал электрической энергии непрерывно в течение интервала времени, превышающего месяц.21. The method according to claim 1, characterized in that it includes the preservation of the compressed components in a file structure representing a signal of electrical energy continuously for a time interval exceeding a month. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает передачу сжатых компонентов по линии связи.22. The method according to claim 1, characterized in that it includes the transmission of compressed components over the communication line. 23. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает раздельное сжатие каждого компонента.23. The method according to claim 1, characterized in that the compression of at least some components includes separate compression of each component. 24. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает сжатие в реальном времени.24. The method according to claim 1, characterized in that the compression of at least some of the components includes real-time compression. 25. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает сжатие, использующее сжатие с потерями.25. The method according to claim 1, characterized in that the compression of at least some components includes compression using lossy compression. 26. Способ по п.1, отличающийся тем, что раздельное сжатие, по меньшей мере, некоторых компонентов включает раздельное сжатие, охватывающее, по меньшей мере, три периода сигнала.26. The method according to claim 1, characterized in that the separate compression of at least some components includes separate compression, covering at least three signal periods. 27. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал электрической энергии содержит сигнал тока.27. The method according to claim 1, characterized in that the electrical energy signal contains a current signal. 28. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал электрической энергии содержит сигнал напряжения.28. The method according to claim 1, characterized in that the electrical energy signal contains a voltage signal. 29. Способ по п.1, отличающийся тем, что сбор данных, представляющих периоды сигнала, включает сбор данных, представляющих циклы формы волны.29. The method according to claim 1, characterized in that the collection of data representing the periods of the signal includes collecting data representing cycles of the waveform. 30. Способ по п.1, отличающийся тем, что сбор данных, представляющих периоды сигнала, включает сбор данных, представляющих периоды короче или длиннее, чем циклы формы волны.30. The method according to claim 1, characterized in that the collection of data representing periods of the signal includes collecting data representing periods shorter or longer than waveform cycles. 31. Способ по п.1, отличающийся тем, что разложение формы волны на множество компонентов представляет собой разложение на компоненты, сосуществующие во времени.31. The method according to claim 1, characterized in that the decomposition of the waveform into many components is a decomposition into components that coexist in time. 32. Способ сжатия значений отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий сбор замеров сигнала электрической энергии, разделение замеров на группы, соответствующие циклам сигнала электрической энергии, преобразование замеров каждой группы в значения гармонических компонентов и запоминание отображения значений гармонических компонентов в энергонезависимой запоминающей среде непрерывно в течение, по меньшей мере, недели.32. A method of compressing values of a monitored electrical energy signal, including collecting measurements of an electrical energy signal, dividing the measurements into groups corresponding to cycles of an electrical energy signal, converting the measurements of each group into harmonic component values, and storing the display of harmonic component values in a non-volatile storage medium continuously for at least a week. 33. Способ по п.32, отличающийся тем, что запоминание отображения включает запоминание сжатого отображения значений гармонических компонентов.33. The method according to p, characterized in that the storage of the display includes storing a compressed display of the values of the harmonic components. 34. Способ по п.33, отличающийся тем, что запоминание сжатого отображения включает запоминание сжатия, основанного на совместном сжатии значений каждого гармонического компонента, охватывающем множество циклов.34. The method according to p. 33, wherein storing the compressed display includes storing compression based on the joint compression of the values of each harmonic component spanning many cycles. 35. Прибор для мониторинга сигналов электрической энергии, содержащий интерфейс электрической линии для измерения сигналов электрической линии, энергонезависимую запоминающую среду и процессор, выполненный с возможностью записи в энергонезависимую запоминающую среду отображения информации о форме волны измеряемых сигналов электрической линии непрерывно и независимо от того, была ли идентифицирована аномалия.35. An apparatus for monitoring electric energy signals, comprising an electric line interface for measuring electric line signals, a non-volatile storage medium and a processor configured to record information on the waveform of the measured electric line signals continuously into the non-volatile storage medium, regardless of whether identified anomaly. 36. Прибор по п.35, отличающийся тем, что сигналы электрической линии содержат, по меньшей мере, один сигнал тока.36. The device according to p, characterized in that the signals of the electric line contain at least one current signal. 37. Прибор по п.35, отличающийся тем, что сигналы электрической линии содержат, по меньшей мере, один сигнал напряжения.37. The device according to clause 35, wherein the signals of the electric line contain at least one voltage signal. 38. Прибор по п.35, отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью записи отображения непрерывно в течение, по меньшей мере, недели.38. The device according to clause 35, wherein the processor is configured to record the display continuously for at least a week. 39. Прибор по п.35, отличающийся тем, что не адаптирован для идентификации аномалий.39. The device according to p. 35, characterized in that it is not adapted to identify anomalies. 40. Прибор по п.35, отличающийся тем, что запоминающая среда имеет емкость менее 1 Гбайт.40. The device according to p, characterized in that the storage medium has a capacity of less than 1 GB. 41. Прибор по п.35, отличающийся тем, что запоминающая среда имеет емкость более 1 Гбайт.41. The device according to clause 35, wherein the storage medium has a capacity of more than 1 GB. 42. Прибор по п.35, отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью сжатия измеряемых сигналов электрической энергии, по меньшей мере, с заданным минимальным коэффициентом сжатия.42. The device according to clause 35, wherein the processor is configured to compress the measured signals of electrical energy, at least with a given minimum compression ratio. 43. Прибор по п.42, отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью регулирования уровня потерь сжатия с обеспечением достижения заданного минимального коэффициента сжатия.43. The device according to item 42, wherein the processor is configured to control the level of compression loss to ensure that the specified minimum compression ratio is achieved. 44. Прибор по п.35, отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью сжатия измеряемых сигналов электрической энергии в реальном времени.44. The device according to clause 35, wherein the processor is configured to compress the measured signals of electrical energy in real time. 45. Прибор по п.35, отличающийся тем, что процессор выполнен с возможностью сжатия измеряемых сигналов электрической энергии по способу сжатия с потерями.45. The device according to clause 35, wherein the processor is configured to compress the measured signals of electrical energy according to the lossy compression method. 46. Прибор по п.35, отличающийся тем, что интерфейс выполнен с возможностью получения замеров сигналов электрической энергии с частотой, по меньшей мере, 8 замеров за цикл сигналов электрической энергии.46. The device according to clause 35, wherein the interface is configured to receive measurements of electrical energy signals with a frequency of at least 8 measurements per cycle of electrical energy signals. 47. Способ сжатия значений отслеживаемого сигнала электрической энергии, включающий сбор замеров сигнала электрической энергии и сжатие замеров сигнала электрической энергии с применением способа сжатия с потерями.47. A method of compressing values of a monitored electrical energy signal, including collecting measurements of an electrical energy signal and compressing measurements of an electrical energy signal using a lossy compression method. 48. Способ по п.47, отличающийся тем, что сжатие замеров включает сжатие в реальном времени.48. The method according to clause 47, wherein the compression of measurements includes compression in real time. 49. Способ по п.47, отличающийся тем, что сбор замеров включает сбор с частотой, по меньшей мере, 50 замеров за цикл сигнала электрической энергии.49. The method according to clause 47, wherein the collection of measurements includes collecting with a frequency of at least 50 measurements per cycle of a signal of electrical energy.
RU2006136013/28A 2004-04-18 2004-04-18 Electrical energy quality monitoring RU2339046C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006136013/28A RU2339046C2 (en) 2004-04-18 2004-04-18 Electrical energy quality monitoring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006136013/28A RU2339046C2 (en) 2004-04-18 2004-04-18 Electrical energy quality monitoring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006136013A RU2006136013A (en) 2008-05-27
RU2339046C2 true RU2339046C2 (en) 2008-11-20

Family

ID=39586042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006136013/28A RU2339046C2 (en) 2004-04-18 2004-04-18 Electrical energy quality monitoring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339046C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619134C1 (en) * 2015-12-03 2017-05-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of measurement synchronization in electric networks by frequency and voltage phase of power network
RU202022U1 (en) * 2020-08-31 2021-01-28 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Device for building structured power supply systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЖЕЖЕЛЕНКО И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. 168 с. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619134C1 (en) * 2015-12-03 2017-05-12 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of measurement synchronization in electric networks by frequency and voltage phase of power network
RU202022U1 (en) * 2020-08-31 2021-01-28 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Device for building structured power supply systems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006136013A (en) 2008-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7415370B2 (en) Method of compressing values of a monitored electrical power signal
US9170986B2 (en) Power quality meter and method of waveform anaylsis and compression
JP5116667B2 (en) System and method for analyzing power flow in a semiconductor plasma generation system
US11237201B2 (en) Partial discharge detecting system
US10718810B2 (en) Power drive transistor resonance sensor
Lodetti et al. A robust wavelet-based hybrid method for the simultaneous measurement of harmonic and supraharmonic distortion
WO2012044975A1 (en) Method for measurement of total harmonic distortion
CN110618338B (en) Electric energy quality transient measurement method, device and equipment
Kapisch et al. Spectral variation-based signal compression technique for gapless power quality waveform recording in smart grids
RU2339046C2 (en) Electrical energy quality monitoring
KR102418288B1 (en) Fault recording device for monitoring power quality
US11255900B2 (en) System and method for measuring repetitive complex and pulse modulated RF signals
Pop et al. Fast method for ENF database build and search
CN211263712U (en) Storage battery impedance testing device
CN111537796A (en) Ultrahigh harmonic measurement method based on fixed-frequency asynchronous sampling
Balcells et al. New trends in power quality measuring instruments
JPH05264639A (en) Method for measuring partial discharge current frequency band intrinsic to electrical equipment and method for diagnosing insulation deterioration of electrical equipment
CN113866524B (en) Three-phase power unbalance degree change trend measuring method and system
CN109738699A (en) A kind of harmonic data assessment mode based on energy management monitoring system
Pérez et al. Application of advanced digital signal processing tools for analysis of voltage events in power systems
RU125743U1 (en) TRANSITION MODE MONITORING SYSTEM IN POWER UNION ACCORDING TO DIGITAL RECORDERS
Barros et al. Real-time implementation of wavelet transforms for electrical power quality applications
Wischkaemper et al. Data Quality Considerations for Waveform Analytics
CN116449155A (en) Ultrahigh frequency partial discharge signal time difference calculation method and device based on short-time energy
Akbari et al. A novel database format for partial discharge monitoring and evaluation, based on the information of single PD pulses

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20130114