电能表误差稳定性分析方法、装置、存储介质及设备与流程

文档序号:15558086发布日期:2018-09-29 01:35阅读:197来源:国知局
本发明涉及电力
技术领域
,尤其涉及一种电能表误差稳定性分析方法、装置、存储介质及设备。
背景技术
:正确了解各个厂家生产的电能表的误差稳定性,有助于定位各个厂家的电能表误差性能瓶颈或潜在的性能瓶颈。现有技术中,仅依靠工作人员的经验判别不同厂家的电能表的误差稳定性差异,这使得误差稳定性的判别结果因工作人员经验的参差不齐而不同,而且无法直观得到误差稳定性差异。技术实现要素:本发明提供一种电能表误差稳定性分析方法,以减小电能表误差稳定性分析对经验的依赖,并提高电能表误差稳定性分析的准确性。该电能表误差稳定性分析方法,包括:根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据;利用所述误差数据绘制直方图和/或正太分布图;基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性。一个实施例中,根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据,包括:根据设定电能表生产厂家、设定电能表型号、设定电能表数量及设定误差点,抽检获取所述批电能表的误差数据。一个实施例中,利用所述误差数据绘制直方图,包括:顺序排列所述误差数据中的所有误差值,找出最大误差值和最小误差值;利用所述最大误差值和所述最小误差值计算得到极差;利用所述极差和设定组数计算得到组距;根据所述组距对所述误差数据中的误差值进行分组,并计算每组误差值的频次;利用各所述频次和所述误差数据的误差值总数计算得到各组误差值的频率;利用所述各组误差值的频率绘制频率分布图,得到所述直方图;和/或利用所述误差数据绘制正太分布图,包括:计算所述误差数据中误差值的平均值;利用所述平均值和所述误差数据中误差值计算得到所述误差数据中误差值的方差;利用所述方差计算得到标准差;将所述平均值和所述标准差分别作为正太分布公式中的总体平均值和标准偏差代入正太分布公式;利用代入所述平均值和所述标准差后的正太分布公式绘制所述正太分布图。一个实施例中,基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性,包括:通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的直方图,和/或通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的正太分布图,识别误差稳定性最好的电能表生产厂家。本发明还提供一种电能表误差稳定性分析装置,以减小电能表误差稳定性分析对经验的依赖,并提高电能表误差稳定性分析的准确性。该电能表误差稳定性分析装置,包括:误差数据获取单元,用于:根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据;数据图形绘制单元,用于:利用所述误差数据绘制直方图和/或正太分布图;误差稳定性分析单元,用于:基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性。一个实施例中,误差数据获取单元,包括:误差数据获取模块,用于:根据设定电能表生产厂家、设定电能表型号、设定电能表数量及设定误差点,抽检获取所述批电能表的误差数据。一个实施例中,数据图形绘制单元,包括:直方图绘制模块,用于:利用所述误差数据绘制直方图,包括:极值获取模块,用于:顺序排列所述误差数据中的所有误差值,找出最大误差值和最小误差值;极差计算模块,用于:利用所述最大误差值和所述最小误差值计算得到极差;组距计算模块,用于:利用所述极差和设定组数计算得到组距;频次获取模块,用于:根据所述组距对所述误差数据中的误差值进行分组,并计算每组误差值的频次;频率计算模块,用于:利用各所述频次和所述误差数据的误差值总数计算得到各组误差值的频率;直方图生成模块,用于:利用所述各组误差值的频率绘制频率分布图,得到所述直方图;和/或正太分布图绘制模块,用于:利用所述误差数据绘制正太分布图,包括:平均值计算模块,用于:计算所述误差数据中误差值的平均值;方差计算模块,用于:利用所述平均值和所述误差数据中误差值计算得到所述误差数据中误差值的方差;标准差计算模块,用于:利用所述方差计算得到标准差;正太分布公式生成模块,用于:将所述平均值和所述标准差分别作为正太分布公式中的总体平均值和标准偏差代入正太分布公式;正太分布图生成模块,用于:利用代入所述平均值和所述标准差后的正太分布公式绘制所述正太分布图。一个实施例中,误差稳定性分析单元,包括:误差稳定性分析模块,用于:通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的直方图,和/或通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的正太分布图,识别误差稳定性最好的电能表生产厂家。本发明还提供一种计算机可读存储介质,以减小电能表误差稳定性分析对经验的依赖,并提高电能表误差稳定性分析的准确性。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例所述方法的步骤。本发明还提供一种计算机设备,以减小电能表误差稳定性分析对经验的依赖,并提高电能表误差稳定性分析的准确性。该计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述实施例所述方法的步骤。本发明实施例,采用抽检的形式获取被检电能表的误差数据,并以直方图和/或正态分布图的形式来逐步解剖各厂家电能表误差稳定性分布情况,用数据、趋势为依据说明各个厂家电能表的误差稳定性,排除了电能表误差稳定性分析的经验依赖和误差。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1是本发明实施例的电能表误差稳定性分析方法的流程示意图;图2是本发明一实施例中利用误差数据绘制直方图的方法流程图;图3是本发明一实施例中利用误差数据绘制正太分布图的方法流程图;图4是本发明一实施例的误差稳定性分析流程示意图;图5是根据本发明一实施例的方法得到的误差分布直方图;图6是根据本发明一实施例的方法得到的误差分布正太分布图;图7是根据本发明一实施例的方法得到的多厂家误差正太分布图;图8是本发明一实施例的电能表误差稳定性分析装置的结构示意图;图9是本发明一实施例中直方图绘制模块的结构示意图;图10是本发明一实施例中正太分布图绘制模块的结构示意图;图11是本发明一实施例的计算机设备的结构示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。为了排除电能表误差稳定性的经验依赖和分析误差,本发明提供了一种电能表误差稳定性分析方法。图1是本发明实施例的电能表误差稳定性分析方法的流程示意图。如图1所示,本发明实施例的电能表误差稳定性分析方法,可包括:步骤110:根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据;步骤120:利用所述误差数据绘制直方图和/或正太分布图;步骤130:基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性。在步骤110中,在设定抽检方案中可以设定抽检规则。例如,可以确定抽检电能表厂家和电能表型号,确定抽检电能表数量,以及确定抽检检定方案(误差点)。电能表的误差数据例如可以采用自动化检表线检定得到。在步骤120中,直方图和正太分布图的横坐标可以是误差值,纵坐标可以反映误差值的集中情况。在步骤130中,可以从直方图和/或正太分布图的图形特点分析电能表的误差稳定性。本发明实施例中,通过抽检获得电能表误差数据(检定数据),进而基于该误差数据获取直方图和/或正太分布图,并基于此进行电能表误差稳定性分析,不仅能够使得对电能表误差稳定性的分析依据数据进行,避免人为经验的依赖性,而且直方图和/或正太分布图能够直观反映例如某厂家或某批次电能表的误差稳定性,分析便捷。具体实施时,根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据的方法(步骤110),可以包括:根据设定电能表生产厂家、设定电能表型号、设定电能表数量及设定误差点,抽检获取所述批电能表的误差数据。实施例中,每个电能表可以得到两个或更多个误差值。图2是本发明一实施例中利用误差数据绘制直方图的方法流程图。如图2所示,步骤120中,利用所述误差数据绘制直方图的方法,可以包括:步骤1211:顺序排列所述误差数据中的所有误差值,找出最大误差值和最小误差值;步骤1212:利用所述最大误差值和所述最小误差值计算得到极差;步骤1213:利用所述极差和设定组数计算得到组距;步骤1214:根据所述组距对所述误差数据中的误差值进行分组,并计算每组误差值的频次;步骤1215:利用各所述频次和所述误差数据的误差值总数计算得到各组误差值的频率;步骤1216:利用所述各组误差值的频率绘制频率分布图,得到所述直方图。在步骤1211中,例如可以将误差数据中的所有误差值按照从小到大的顺序排列。顺序排列后的误差数据可以方便地从中找到最大误差值和最小误差值。在步骤1212中,极差是统计学中用来表示统计资料中的变异量数,其最大值与最小值之间的差距,即最大值减最小值所得之数据。在上述步骤1213中,组数可以根据误差数据的数据量适当确定。组距是指极差除以组数。在步骤1214中,频次可以通过遍历得到。例如落在-0.08~-0.01范围的误差值有9个,则该组误差数据的频数可以是9。在步骤1214中,如果误差数据总数为600,则该组误差数据的频率(相对频次)可以是9/600,即0.015。在步骤1216中,可以将各组误差值的误差范围和频率分别作为横坐标和纵坐标绘制出频率分布图。图3是本发明一实施例中利用误差数据绘制正太分布图的方法流程图。如图3所示,步骤120中,利用所述误差数据绘制正太分布图的方法,可以包括:步骤1221:计算所述误差数据中误差值的平均值;步骤1222:利用所述平均值和所述误差数据中误差值计算得到所述误差数据中误差值的方差;步骤1223:利用所述方差计算得到标准差;步骤1224:将所述平均值和所述标准差分别作为正太分布公式中的总体平均值和标准偏差代入正太分布公式;步骤1225:利用代入所述平均值和所述标准差后的正太分布公式绘制所述正太分布图。在步骤1221~步骤1223中,均值是指一组数据的算术平均值,可表示数据的集中位置,计算公式可为x=(x1+x2+...+xn)/n,其中,x表示均值,x1、x2、……、xn表示误差值,n表示误差值的总个数。方差是指各数据与平均数的差的平方和的平均数,计算公式为s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/(n),x为平均数。标准差是指方差的算术平方根。在上述步骤1224中,发明人考虑到,可以根据误差值和误差对应的频率(相对频率)得到正态分布图(误差值和频率分别作为横坐标和纵坐标),同时可以根据频率得到直方图,而当误差数据值次数无限增加,组距减小至微分量,即误差值趋于连续变化时,直方图的形状将逐渐趋于一条峰状的连续曲线,这符合正态分布曲线,再结合平均值和方差的意义,所以发现将所述平均值和所述标准差分别作为正太分布公式中的总体平均值和标准偏差代入正太分布公式,得到的正太分布图能够用于分析误差稳定性。实施例中,步骤120具体实施方式可以包括图2所示的利用所述误差数据绘制直方图的具体实施步骤,和/或图3所示的利用所述误差数据绘制正太分布图的具体实施方式的具体实施步骤。实施例中,步骤130,基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性的方法,可以包括:通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的直方图,和/或通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的正太分布图,识别误差稳定性最好的电能表生产厂家。其他实施例中,可以通过比较例如正太分布图的标准差分析各生产厂家的电能表的误差稳定性。实施例中,电能表误差稳定性分析方法可以包括:对各个厂家的电能表进行抽检,对产生的检定误差数据进行稳定性分析;并通过关键指标数据及其分布图来反映电表的稳定性差异。以此能够定位各个厂家的电能表误差性能瓶颈或潜在的性能瓶颈。用数据、趋势为依据说明各个厂家电能表的误差稳定性,排除经验依赖和误差。实施例中,采用抽检的形式获取被检电能表的误差数据,并以直方图、正态分布图的形式来逐步解剖各厂家电能表误差稳定性分布情况。用正态分布公式和微积分理论计算误差密度以及绘出各厂家误差正态分布图。抽检规则如下:(1)确定抽检电能表厂家和电能表型号;(2)确定抽检电能表数量;(3)确定抽检检定方案(误差点)。实施例中,误差稳定性整体流程图如图4所示,具体分析步骤可包括:(1)将所有的误差数据按从小到大的顺序排列,取一个最小值,和一个最大值,并算出极值。(2)根据所有提出的误差原始值数据,算出平均值;(3)根据所有提出的误差原始值数据和平均值,算出方差值。(4)再根据方差值,通过标准差公式得到标准差。(5)对每个误差数据进行遍历得到同一个误差值在整个误差数据中出现的次数。(6)根据每个误差对应的误差次数计算占整个误差数据的相对频率。(7)根据误差值和误差对应的相对频率得到正态分布图。以下举例说明本发明的实施及可行性:1、按抽检规则检索出误差原始数据并展现,例如600条记录,如表1所示。表1原始误差数据表2、对原始误差数据进行统计处理,绘图:(1)由大到小,排列成序,找出最大值和最小值。(2)计算极差:极差=最大值-最小值(3)计算组距:极差除以组数算出组距;(4)以组距分组计算频次,频率(相对频次),如表2所示;(5)绘频率分布图,如图5所示。序号分组频数频率(相对频次)1-0.08~-0.0190.01502-0.01~-0.061640.27293-0.06~+0.133500.58244+0.13~+0.20680.11485+0.20~+0.2750.00836+0.27~+0.3440.0067表2频率分布数据表3、规律:检测过程中随机误差的存在,使分析结果高低不齐,即测量数据具有分散的特性。但测量数据的分布并不是杂乱无章,而呈现某种统计规律。位于平均值之间的数据多一些,其他范围内数据少一些。更大更小的数据更少,即测量值有明显的集中趋势。可以设想,当误差数据值次数无限增加,组距减至微分量,即误差值连续变化时,直方图的形状将逐渐趋于一条峰状。连续曲线,这符合正态分布曲线。正态分布曲线,又称高斯分布。其曲线为:对称钟形,两头小,中间大,分布曲线有最高点,如图6所示。4、误差特征计算:正态分布公式为:其中:y表示概率密度,它是变量x的函数,即表示测定值x出现的频率;μ为总体平均值,即无限次误差数据的平均值,为曲线最大值对应的x值,在没有系统误差存在时,它就是真实值。σ为总体标准偏差,是正态分布曲线两侧的拐点之一到直线x=μ距离。σ反映了误差值的分散程度。σ愈大,曲线愈平坦,误差值愈分散,σ愈小,曲线愈尖锐,测定值愈集中。σ和μ是正态分布的两个基本的参数。一般用n(μ,σ^2)表示:总体平均值为μ,标准偏差为σ的正态分布。μ反映误差值分布的集中趋势,μ反映误差值分布的分散程度。峰形曲线最高点对应的横坐标x-μ值等于零,表明误差为零的值出现的概率最大。曲线自峰值向两旁快速下降,说明小误差出现的概率大,大误差出现的概率小,特别大的误差出现概率极小。误差的分布具有有限的范围,其值大小是有界的。以多厂家误差稳定性对比为例:按照以上实施例的分析方法可依次对多厂家电能表的误差稳定性分析后评级。标准差越小,误差稳定性越好。多厂家误差稳定性对照情况如表3所示,多厂家误差正太分布图对比情况如图7所示。表3多厂家误差稳定性对照表本发明实施例的分析方法,通过对各个厂家的电能表检定误差数据进行科学剖析,并通过数据分布情况以直方图形式直接反映,找到规律,利用微积分学的理论以及正态分布公式得到各个厂家电能表的误差稳定性正态分布图的差异性,通过图形特点和标准差值识别出稳定性最好的厂家。基于与图1所示的电能表误差稳定性分析方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种电能表误差稳定性分析装置,如下面实施例所述。由于该电能表误差稳定性分析装置解决问题的原理与电能表误差稳定性分析方法相似,因此该电能表误差稳定性分析装置的实施可以参见电能表误差稳定性分析方法的实施,重复之处不再赘述。图8是本发明一实施例的电能表误差稳定性分析装置的结构示意图。如图8所示,本发明实施例的电能表误差稳定性分析装置,可包括:误差数据获取单元210、数据图形绘制单元220及误差稳定性分析单元230,上述各单元顺序连接。误差数据获取单元210,用于:根据设定抽检方案,抽检获取一批电能表的误差数据;数据图形绘制单元220,用于:利用所述误差数据绘制直方图和/或正太分布图;误差稳定性分析单元230,用于:基于所述直方图和/或正太分布图分析所述批电能表的误差稳定性。实施例中,误差数据获取单元210,可包括:误差数据获取模块。误差数据获取模块,用于:根据设定电能表生产厂家、设定电能表型号、设定电能表数量及设定误差点,抽检获取所述批电能表的误差数据。实施例中,数据图形绘制单元220可包括:直方图绘制模块和/或正太分布图绘制模块。直方图绘制模块,用于:利用所述误差数据绘制直方图,和/或正太分布图绘制模块,用于:利用所述误差数据绘制正太分布图。图9是本发明一实施例中直方图绘制模块的结构示意图。如图9所示,直方图绘制模块,可包括:极值获取模块2211、极差计算模块2212、组距计算模块2213、频次获取模块2214、频率计算模块2215及直方图生成模块2216,上述各模块顺序连接。极值获取模块2211,用于:顺序排列所述误差数据中的所有误差值,找出最大误差值和最小误差值;极差计算模块2212,用于:利用所述最大误差值和所述最小误差值计算得到极差;组距计算模块2213,用于:利用所述极差和设定组数计算得到组距;频次获取模块2214,用于:根据所述组距对所述误差数据中的误差值进行分组,并计算每组误差值的频次;频率计算模块2215,用于:利用各所述频次和所述误差数据的误差值总数计算得到各组误差值的频率;直方图生成模块2216,用于:利用所述各组误差值的频率绘制频率分布图,得到所述直方图。图10是本发明一实施例中正太分布图绘制模块的结构示意图。如图10所示,正太分布图绘制模块,可包括:平均值计算模块2221、方差计算模块2222、标准差计算模块2223、正太分布公式生成模块2224及正太分布图生成模块2225,,上述各模块顺序连接。平均值计算模块2221,用于:计算所述误差数据中误差值的平均值;方差计算模块2222,用于:利用所述平均值和所述误差数据中误差值计算得到所述误差数据中误差值的方差;标准差计算模块2223,用于:利用所述方差计算得到标准差;正太分布公式生成模块2224,用于:将所述平均值和所述标准差分别作为正太分布公式中的总体平均值和标准偏差代入正太分布公式;正太分布图生成模块2225,用于:利用代入所述平均值和所述标准差后的正太分布公式绘制所述正太分布图。实施例中,数据图形绘制单元220可包括:如图9所示的直方图绘制模块和/或如图10所示的正太分布图绘制模块。实施例中,误差稳定性分析单元230,可包括:误差稳定性分析模块。误差稳定性分析模块,用于:通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的直方图,和/或通过比较根据多个不同电能表生产厂家的电能表的误差数据得到的正太分布图,识别误差稳定性最好的电能表生产厂家。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述各实施例的方法的步骤。本发明还提供一种计算机设备,如图11所示,该计算机设备300包括存储器310、处理器320及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器320执行所述程序时实现上述各实施例的方法的步骤。综上所述,本发明实施例的电能表误差稳定性分析方法、装置、存储介质及设备采用抽检的形式获取被检电能表的误差数据,并以直方图和/或正态分布图的形式来逐步解剖各厂家电能表误差稳定性分布情况,用数据、趋势为依据说明各个厂家电能表的误差稳定性,排除了电能表误差稳定性分析的经验依赖和误差。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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