智能电表数据压缩方法和系统与流程

本发明涉及数据处理技术领域，尤其是涉及一种智能电表数据压缩方法和系统。

背景技术：

随着电力系统的发展，智能电网已经成为未来电力行业的发展方向，智能电表不断得到部署。目前，多数的智能电表能够每隔15分钟记录一次用户的用电信息。而且随着相关技术的不断发展，智能电表能够以更高的时间频率记录用电信息，形成高维时间序列数据，这无疑会为通信线路带来巨大的传输压力，同时也为数据中心带来巨大的存储开销。此外，分析和应用如此高维度的智能电表大数据也将十分困难，例如用电负荷预测、用电异常检测以及需求侧管理等。因此，对智能电表的数据压缩对于降低通信线路传输压力和数据中心的存储压力以及提高智能用电数据分析和服务效率，具有重要意义。

但是，目前没有一种可以在缓解数据传输压力的同时具有较高压缩率的压缩方法。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明提供一种智能电表数据压缩方法和系统，可以解决现有技术不能缓解数据传输压力的同时具有较高压缩率的技术问题。

(二)技术方案

第一方面，本发明提供的智能电表数据压缩方法，包括：

在智能电表每次采集到用电负荷数据时，对所述智能电表在该次采集到的用电负荷数据进行lz编码；其中，所述智能电表每隔预设的第一时长采集一次用电负荷数据；

将lz编码后的用电负荷数据通过智能电网通信信道存储至临时数据库；

每隔预设的第二时长在所述临时数据库中读取一次用电负荷数据，且所读取的用电负荷数据为在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据；

对所读取的用电负荷数据进行lz译码，对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩，并将sax压缩后的用电负荷数据存储至数据中心。

可选的，所述第二时长大于或等于所述第一时长。

可选的，在所述对所读取的用电负荷数据进行lz译码之后，所述方法还包括：将在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据删除。

可选的，所述对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩，包括：根据预先设定的用电负荷等级划分标准，确定lz译码后的用电负荷数据的等级，并对lz译码后的用电负荷数据赋予与所确定的等级相对应的字符。

可选的，所述用电负荷等级划分标准为按照用电负荷的正态分布的统计分位数确定。

可选的，在根据预先设定的用电负荷等级划分标准，确定lz译码后的用电负荷数据的等级之前，所述方法还包括：将lz译码后的每台智能电表的用电负荷数据对应的第二时长划分为若干区间，将每个区间内的各个时间点的用电负荷数据进行均值计算，将计算得到的均值作为该区间的用电负荷数据。

第二方面，本发明提供的智能电表数据压缩系统，包括：

lz编码模块，用于在智能电表每次采集到用电负荷数据时，对所述智能电表在该次采集到的用电负荷数据进行lz编码；其中，所述智能电表每隔预设的第一时长采集一次用电负荷数据；

存储模块，用于将lz编码后的用电负荷数据通过智能电网通信信道存储至临时数据库；

读取模块，用于每隔预设的第二时长在所述临时数据库中读取一次用电负荷数据，且所读取的用电负荷数据为在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据；

sax压缩模块，用于对所读取的用电负荷数据进行lz译码，对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩，并将sax压缩后的用电负荷数据存储至数据中心。

可选的，所述第二时长大于或等于所述第一时长。

可选的，所述读取模块还用于：在所述对所读取的用电负荷数据进行lz译码之后，将在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据除。

可选的，所述sax压缩模块具体用于：根据预先设定的用电负荷等级划分标准，确定lz译码后的用电负荷数据的等级，并对lz译码后的用电负荷数据赋予与所确定的等级相对应的字符。

(三)有益效果

本发明提供的智能电表数据压缩方法和系统，首先对用电负荷数据进行lz压缩，然后把压缩后数据发送给临时数据库，对临时数据库中的数据进行译码、sax压缩，并存储至数据中心，从而实现对用电负荷数据的压缩。由于在发送至临时数据库之前，对数据进行实时的lz压缩，即实现初步压缩，能够缓解数据传输压力。对于存储至临时数据库中的数据，进行译码之后，进行sax压缩，作为一种有损压缩方式可以在将数据传输至数据中心之前进行实时压缩，具有较高的压缩率，降低了通信线路传输压力和数据中心的存储压力，提高了智能用电数据分析和服务效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本发明一实施例中智能电表数据压缩方法的流程示意图；

图2示出了本发明一实施例中智能电表数据压缩系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

第一方面，本发明提供一种智能电表数据压缩方法，如图1所示，该方法包括：

s1、在智能电表每次采集到用电负荷数据时，对所述智能电表在该次采集到的用电负荷数据进行lz编码；其中，所述智能电表每隔预设的第一时长采集一次用电负荷数据；

可理解的是，lz编码算法是一种比huffman编码算法更加有效、比算术编码算法更加快捷的压缩算法，而且译码比较简单，能够实现无损压缩。具体的lz编码可以由内嵌在智能电表中的lz编码算法的字典进行编码。

可理解的是，第一时长，例如15分钟，也就是说，智能电表会每隔15分钟采集一次某用户的用电负荷数据，把每次采集到的数据可以记为，表示智能电表采集的第个数据点，表示智能电表采集数据点的总数。

s2、将lz编码后的用电负荷数据通过智能电网通信信道存储至临时数据库；

s3、每隔预设的第二时长在所述临时数据库中读取一次用电负荷数据，且所读取的用电负荷数据为在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据；

举例来说，每隔24小时读取一次临时数据库中的数据，且读取的数据为本次读取时刻与上一次读取时刻之间的这段时间内存储到临时数据库中的用电负荷数据。

s4、对所读取的用电负荷数据进行lz译码，对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩，并将sax压缩后的用电负荷数据存储至数据中心。

可理解的是，所谓的lz译码，即将读取的用电负荷数据还原为lz编码之前的数据。

可理解的是，sax压缩是一种有损压缩方法，实施起来比较简单，具有较高的压缩率。

本发明提供的压缩方法，首先对用电负荷数据进行lz压缩，然后把压缩后数据发送给临时数据库，对临时数据库中的数据进行译码、sax压缩，并存储至数据中心，从而实现对用电负荷数据的压缩。由于在发送至临时数据库之前，对数据进行lz压缩，即实现初步压缩，能够缓解数据传输压力。对于存储至临时数据库中的数据，进行译码之后，进行sax压缩，作为一种有损压缩方式可以在将数据传输至数据中心之前进行实时压缩，具有较高的压缩率，降低了通信线路传输压力和数据中心的存储压力，提高了智能用电数据分析和服务效率。

在具体实施时，所述第二时长可以大于或等于所述第一时长，例如当第一时长为15分钟时，第二时长为24小时。

在具体实施时，为了节约临时数据库的存储空间，还可以在对所读取的用电负荷数据进行lz译码之后，将在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据删除。

在具体实施时，s4中对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩的具体步骤可以包括：根据预先设定的用电负荷等级划分标准，确定lz译码后的用电负荷数据的等级，并对lz译码后的用电负荷数据赋予与所确定的等级相对应的字符。

举例来说，将读取的译码后的某台智能电表数据对应第二时长划分为个第三时段，计算个第三时段内的各个时间点的用电负荷数据的均值，用表示第个第三时段的用电负荷数据；然后把该用电负荷数据的轴划分为段，即，每一段对应一个等级，每一个等级对应中的一个字符。例如，if则将用电负荷赋予字符；其中，和为轴第段的上下限，用电负荷数据被赋予的字符为。

在具体实施时，上述用电负荷等级划分标准可以按照用电负荷的正态分布的统计分位数确定。

当然，在确定lz译码后的用电负荷数据的等级之前，还可以将lz译码后的每台智能电表的用电负荷数据对应的第二时长划分为若干区间，将每个区间内的各个时间点的用电负荷数据进行均值计算，将计算得到的均值作为该区间的用电负荷数据。

其中，区间的划分标准可以根据需要设置，例如，假设第二时长为24小时，根据用户的用电习惯可以将第二时长划分为：24:00-6:00；6:00-9:00；9:00-18:00；18:00-24:00。

第二方面，本发明还提供一种智能电表数据压缩系统，如图2所示，该系统包括：

lz编码模块，用于在智能电表每次采集到用电负荷数据时，对所述智能电表在该次采集到的用电负荷数据进行lz编码；其中，所述智能电表每隔预设的第一时长采集一次用电负荷数据；

存储模块，用于将lz编码后的用电负荷数据通过智能电网通信信道存储至临时数据库；

读取模块，用于每隔预设的第二时长在所述临时数据库中读取一次用电负荷数据，且所读取的用电负荷数据为在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据；

sax压缩模块，用于对所读取的用电负荷数据进行lz译码，对lz译码后的用电负荷数据进行sax压缩，并将sax压缩后的用电负荷数据存储至数据中心。

可选的，所述第二时长大于或等于所述第一时长。

可选的，所述读取模块还用于：在所述对所读取的用电负荷数据进行lz译码之后，将在相应读取时刻之前的第二时长内存储至所述临时数据库中的用电负荷数据删除。

可选的，所述sax压缩模块具体用于：根据预先设定的用电负荷等级划分标准，确定lz译码后的用电负荷数据的等级，并对lz译码后的用电负荷数据赋予与所确定的等级相对应的字符。

本发明提供的智能电表数据压缩系统为本发明提供的智能电表数据压缩方法的功能架构模块，其有关内容的解释说明、举例、有益效果等内容可以参考本发明提供的智能电表数据压缩方法中的相应部分，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的智能电表数据压缩方法和系统，首先对用电负荷数据进行lz压缩，然后把压缩后数据发送给临时数据库，对临时数据库中的数据进行译码、sax压缩，并存储至数据中心，从而实现对用电负荷数据的压缩。由于在发送至临时数据库之前，对数据进行实时的lz压缩，即实现初步压缩，能够缓解数据传输压力。对于存储至临时数据库中的数据，进行译码之后，进行sax压缩，作为一种有损压缩方式在降低数据中心存储成本的基础上提高压缩率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。