一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩方法及系统与流程

1.本发明属于电力设备的局部放电监测技术领域，尤其涉及一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩方法及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.局部放电图谱，是指记录某一时间段内局部放电信号的强度和相位的图谱即放电脉冲幅值与相位的图谱，着重描述放电信号的强度与相位的关系，通常采用prps(相位分辩的脉冲序列)图谱或prpd(相位分辩的局部放电)图谱记录及可视化。
4.其中，prps图谱是把每个带有相位标识的局部放电脉冲按照时间先后显示出来，时间先后一般按照所在的周期序号处理，其中prpd图谱为二维的相位-幅值散点图，prps图谱为工频相位(x轴)-工频周期数(y轴)-信号幅值(z轴)三维图，因此记录每个放电脉冲需要相位、周期数及幅值三个参量信息，若每个参量量化为1个字节，则每个放电脉冲需要3个字节，比较占用存储空间，导致相应的局部放电在线监测装置硬件成本的提高，不利于大规模推广应用。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩方法，使原先需要3个字节存储一个脉冲信息压缩到只需要1-2个字节。
6.为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
7.第一方面，公开了一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩方法，包括：
8.获取局放脉冲图谱，所述局放脉冲图谱包含多个脉冲信号；
9.压缩时，将一个工频周期均分为多个相位间隔，幅值采用对数形式表示,占用7bit位，采用1bit位表示幅值数据后跟的数据是幅值还是间隔数，采用相位间隔数替代周期数，占用8bit；
10.解压缩时采用与压缩时相反的思路进行，获取解压缩数据。
11.第二方面，公开了一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩系统，包括：
12.数据获取模块，被配置为：获取局放脉冲图谱，所述局放脉冲图谱包含多个脉冲信号；
13.压缩模块，被配置为：压缩时，将一个工频周期均分为多个相位窗口，幅值采用对数形式表示,占用7bit位，采用1bit位表示幅值数据后跟的数据是幅值还是间隔数，采用脉冲间隔数替代周期数，占用8bit；
14.解压缩模块，被配置为：解压缩时采用与压缩时相反的思路进行，获取解压缩数据。
15.以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
16.本发明将一个工频周期均分为256个相位窗口，幅值采用对数形式表示范围为0～127，占用7bit位，采用1bit位表示幅值数据后跟的数据是幅值还是间隔数，采用脉冲间隔数替代周期数，占用8bit可使prps数据存储占用空间为原来的70％或者更少。
17.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
19.图1为本发明实施例方法流程图；
具体实施方式
20.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
21.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
22.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.实施例一
24.本实施例公开了一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩方法，包括：
25.局部放电检测图谱数据
26.将一个工频周期均分为256个相位窗口，幅值采用对数形式表示范围为0～127，占用7bit位，采用1bit位表示幅值数据后跟的数据是幅值还是间隔数，采用脉冲间隔数替代周期数，占用8bit。具体见表1及表2所示。
27.表1
[0028][0029]
表2
[0030][0031]
本发明可以使原先需要3个字节存储一个脉冲信息压缩到只需要1-2个字节。
[0032]
参见附图1所示，为了实现对局部放电检测图谱数据压缩与解压缩，包括：
[0033]
获取prps图谱脉冲信息数据，包括相位、周期数及幅值；
[0034]
取第一个脉冲信息，相位ph0，周期数cyc0，幅值amp0；
[0035]
计算出离0相位，第0周期数的相位间隔数dph0；
[0036]
产生第一个脉冲压缩后的数据，若dph0！＝0，则幅值为amp0，无相位间隔数；
[0037]
取第n个脉冲信息，相位phn，周期数cycn，幅值ampn；
[0038]
计算出离上一个第n-1脉冲的相位间隔数dphn；
[0039]
产生第n个脉冲压缩后的数据，若dph0！＝0，则幅值为ampn+128，相位间隔数为dphn；
[0040]
如果dph0＝0，则幅值为ampn，无相位间隔数。
[0041]
具体实现举例如下：
[0042]
有以下4个局放脉冲：
[0043]
第1个脉冲：第0个相位窗口，第0周期数，脉冲幅值10；
[0044]
第2个脉冲：第100个相位窗口，第0周期数，脉冲幅值20；
[0045]
第3个脉冲：第0个相位窗口，第1周期数，脉冲幅值11；
[0046]
第4个脉冲：第100个相位窗口，第1周期数，脉冲幅值21；
[0047]
原prps存储数据为0,0,10,100,0,20,0,1,11,100,1，21；一共需要占用12字节空间；
[0048]
本发明方法压缩存储后数据为10,148,100,139,156,149,100；一共只占用7字节空间。
[0049]
压缩计算方法描述：
[0050]
第1个脉冲在第0窗口，第0周期数上其距离起始0窗口0周期数的间隔为0则直接使用幅值记录，所以第1个脉冲数据为10；
[0051]
第2个脉冲在第100窗口，第0周期数上其距离上一个脉冲位置第0窗口，第0周期数的间隔为100-0＝100，间隔数不为0，所以幅值的最高位需要置1即存储为128+20＝148,即第2个脉冲数据为148,100；
[0052]
第3个脉冲在第0窗口，第1周期数上其距离上一个脉冲位置第100窗口，第0周期数的间隔为0+1周期数x256-100＝156，间隔数不为0，所以幅值的最高位需要置1即存储为128+11＝139,即第3个脉冲数据为139,156；
[0053]
第4个脉冲在第100窗口，第1周期数上其距离上一个脉冲位置第0窗口，第1周期数的间隔为100+1周期数x256-0-1周期数x256＝100，间隔数不为0，所以幅值的最高位需要置1即存储为128+21＝149,即第4个脉冲数据为149,100；
[0054]
通过上述方法可以节省存储空间，比如一个硬盘原来只能存10个文件，经过此算法可以存13个文件。
[0055]
相反的对本发明压缩后的数据解压缩算法描述：
[0056]
首先取第一个数据10，其最高位为0，表示其距离起始0窗口0周期数的间隔为0即当前脉冲幅值为10，所以第1个脉冲的数据为0,0,10；
[0057]
因上一个数据最高位为0代表了后一个数据为幅值数据，即取数据148，幅值为20，其最高位为1，表示其距离上一个脉冲位置第0窗口第0周期数的间隔数在下个数据即间隔周期数为100，即第2个脉冲在第0+100＝100窗口，第0周期数，所以第2个脉冲的数据为100,
0,20；
[0058]
接着取数据139，幅值为11，其最高位为1，表示其距离上一个脉冲位置第100窗口第0周期数的间隔数在下个数据即间隔周期数为156，即第3个脉冲在第100+156＝256窗口，第0周期数，又因第256窗口等于周期数加1窗口减去256，所以第3个脉冲的数据为0,1,11；
[0059]
接着取数据149，幅值为21，其最高位为1，表示其距离上一个脉冲位置第0窗口第1周期数的间隔数在下个数据即间隔周期数为100，即第4个脉冲在第0+100＝100窗口，第1周期数，所以第4个脉冲的数据为100,1,21；
[0060]
通过本方法可使prps数据存储占用空间为原来的70％或者更少。
[0061]
实施例二
[0062]
本实施例的目的是提供一种计算机装置,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方法的步骤。
[0063]
实施例三
[0064]
本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
[0065]
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执行上述方法的步骤。
[0066]
实施例四
[0067]
本实施例的目的是提供一种用于局部放电检测图谱数据压缩与解压缩系统，包括：
[0068]
数据获取模块，被配置为：获取局放脉冲图谱，所述局放脉冲图谱包含多个脉冲信号；
[0069]
压缩模块，被配置为：压缩时，将一个工频周期均分为多个相位窗口，幅值采用对数形式表示,占用7bit位，采用1bit位表示幅值数据后跟的数据是幅值还是间隔数，采用脉冲间隔数替代周期数，占用8bit；
[0070]
解压缩模块，被配置为：解压缩时采用与压缩时相反的思路进行，获取解压缩数据。
[0071]
以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
[0072]
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
[0073]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。