费控智能电能表中负荷记录分块索引存储及查询方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电器仪表技术领域，具体来讲是一种费控智能电能表中负荷记录分块 索引存储及查询方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，费控智能电能表得到了越来越广泛的应用，由于从计量到 数据处理都采用集成电路为核心的电子器件，从而取消了电能表上长期使用的机械部件， 使得电能表的体积大大减小，可靠性、精度大大增强，而随着单片机、智能芯片在费控智能 电能表中的运用，伴随着各种需求使得费控智能电能表新增了许多的功能。负荷记录就是 其中一种的新增功能。电力系统的负荷涉及广大地区的各类用户，每个用户的用电情况很 不相同，且事先无法确知在什么时间、什么地点、增加哪一类负荷。因此，电力系统的负荷变 化带有随机性。人们用负荷曲线记述负荷随时间变化的情况，并据此研宄负荷变化的规律 性。负荷曲线是调度电力系统的电力和进行电力系统规划的依据。而要得到负荷曲线，就要 求电表能够对相应的负荷进行记录。费控智能电能表中要求记录"电压、电流、频率"、"有、 无功功率"、"功率因数"、"有、无功总电能"、"四象限无功总电能"、"当前需量"等六类负荷， 每类负荷要求能够记录上万条。并且要求可以抄读指定块数的负荷记录和抄读某一时间点 之后存储的负荷记录。
[0003] 负荷记录的顺序记录和查找法是一种简单常见的处理方法。其工作原理是依次 顺序记录负荷记录，再负荷记录查询时对顺序记录采用二分查找法。负荷记录的顺序记录 就是按照事件发生的时间依次记录相应的负荷数据，包括负荷记录发生的时间（年月日时 分）和各类负荷记录应记录数据。如果要进行清零操作必须把每条记录进行清零。由于记 录是按时间顺序存储，并且存储时同时记录时标中的年月日。因此可以以时间为关键字进 行二分查找。
[0004] 但是，随着数据记录越来越多，传统的方法需要多次读取记录及比较，因此浪费了 大量的查找时间，更有甚者，如果查找时间过长将导致主站误判为无应答；尤其在收到清零 命令时，将导致执行时间过长、无法进行其它操作。
[0005] 另外，由于传统的方法将记录时标中的年月日的重复存储，占用了大量的存储空 间。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种费控智能电能表中负荷 记录分块索引存储及查询方法，本发明节省了查找时间，避免了主站误判及在进行清零命 令时，执行时间过长、无法进行其它操作的问题。避免了记录时标中的年月日的重复存储， 节约了存储空间。
[0007] 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种费控智能电能表中负荷记录分 块索引存储方法，包括以下步骤：步骤SlL为费控智能电能表中的各类负荷记录分别对应 建立一个记录池，每一个记录池采用先进先出的循环队列存储数据；步骤S12.建立总索引 表，其包括各类负荷记录的单条负荷记录长度、记录池起始地址、月索引起始地址、记录条 数的起始偏移、记录条数的当前偏移、当前记录时间、起始记录时间；步骤S13.在负荷记录 产生的同时，为每类负荷记录分别建立相应的月索引表、日索引表及时索引表。
[0008] 在上述技术方案的基础上，步骤Sll中，所述费控智能电能表包括六类负荷记录， 分别为第一类负荷记录，包括A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流、 频率；第二类负荷记录，包括总有功功率、A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率、总无 功功率、A相无功功率、B相无功功率、C相无功功率；第三类负荷记录，包括总功率因数、A相 功率因数、B相功率因数、C相功率因数；第四类负荷记录，包括正向总有功电能、反向总有 功电能、组合无功1电能、组合无功2电能；第五类负荷记录，包括第一象限无功、第二象限 无功、第三象限无功、第四象限无功；第六类负荷记录，包括当前有功需量、当前无功需量。
[0009] 在上述技术方案的基础上，步骤S12中，所述单条负荷记录长度是指每类负荷记 录在记录池中一条的长度；所述记录池起始地址是指每类负荷记录的记录池在存储器中的 起始地址；所述月索引起始地址是指某类负荷记录的月索引表的起始地址；所述记录条数 的起始偏移是指最早一条记录在记录池中的位置，所述记录条数的当前偏移是指最近一条 记录在记录池中的位置；所述起始记录时间指最早记录发生的时间；所述当前记录时间是 指当前记录发生的时间。
[0010] 在上述技术方案的基础上，步骤S13中，为每类负荷记录分别建立一个月索引表， 所述月索引表包括日索引起始地址、月索引记录条数、记录年月；为每类负荷记录月索引表 中的至少一个月对应建立日索引表，所述日索引表包括时索引起始地址、日索引记录条数； 为每类负荷记录日索引表中的每一日分别对应建立时索引表，所述时索引表包括时索引记 录的起始条数偏移、时索引记录条数。
[0011] 在上述技术方案的基础上，所述日索引起始地址是指某类负荷记录的日索引表的 起始地址；所述月索引记录条数是指在此月中负荷记录产生的条数；所述记录年月是指符 合记录产生的时间年月日时分中的年月。
[0012] 在上述技术方案的基础上，所述时索引起始地址是指某类负荷记录的时索引表的 起始地址；所述日索引记录条数是指在此日中负荷记录产生的条数。
[0013] 在上述技术方案的基础上，所述时索引记录的起始条数偏移是指此时产生的负荷 记录在记录池中的位置；所述时索引记录条数是指在此时中负荷记录产生的条数。
[0014] 在上述技术方案的基础上，为每类负荷记录月索引表中的当前月、最近1个月、最 近2个月、最近3个月分别对应建立日索引表。
[0015] 本发明还提供一种基于上述分块索引存储方法的费控智能电能表中负荷记录查 询方法，包括以下步骤：步骤S21.查询总索引表得到对应负荷记录的当前记录时间和记录 条数的当前偏移、起始记录时间和记录条数的起始偏移、月索引起始地址；步骤S22.判断 是否查询最近一条负荷记录，若是，跳转至步骤S23 ;若否，跳转至步骤S24 ;步骤S23.根据 当前记录时间和记录条数的当前偏移，读取记录池中最近一条负荷记录，跳转至步骤S29 ; 步骤S24.判断是否查询最早的若干条记录，若是，跳转至步骤S26 ;若否，跳转至步骤S25 ; 步骤S25.判断给定时间是否小于起始记录时间，若是，跳转至步骤S26 ;若否，跳转至步骤 S27;步骤S26.根据起始记录时间和记录条数的起始偏移，读取记录池中最早的若干条记 录，跳转至步骤S29 ;步骤S27.判断给定时间是否大于等于当前记录时间，若是，跳转至步 骤S29 ;若否，跳转至步骤S28 ;步骤S28.依次查询月索引表、日索引表、时索引表，得到若 干条目标记录，跳转至步骤S29 ;步骤S29.返回。
[0016] 在上述技术方案的基础上，步骤S28具体包括以下步骤：步骤S281.查询月索引表 得到日索引的起始地址；步骤S282.查询日索引表得到时索引的起始地址；步骤S283.查 询时索引表得到时索引记录的起始条数偏移和时索引记录条数；步骤S284.读取记录池中 的若干条目标记录。
[0017] 本发明的有益效果在于：
[0018] 1.本发明采用动态日期分块索引法通过各索引表可以准确的进行对欲查记录位 置进行定位，不需要多次读取记录及比较，因此节省了查找时间，避免了主站误判及在进行 清零命令时，执行时间过长、无法进行其它操作的问题。
[0019] 2.本发明采用动态日期分块索引的方法将年、月、日、时压缩到各索引表中，避免 了记录时标中的年月日的重复存储，节约了存储空间。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明中费控智能电能表中负荷记录日期分块索引存储方法流程图；
[0021] 图2为费控智能电能表中负荷记录查询方法流程图；
[0022] 图3为图2中步骤S28的具体步骤流程图。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024] 参见图1所示，一种费控智能电能表中负荷记录日期分块索引存储方法，包括以 下步骤：
[0025] 步骤SlL为费控智能电能表中的各类负荷记录分别对应建立一个记录池，每一 个记录池采用先进先出的循环队列存储数据；具体的，所述费控智能电能表包括六类负荷 记录，分别为第一类负荷记录，包括A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相 电流、频率；第二类负荷记录，包括总有功功率、A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率、 总无功功率、A相无功功率、B相无功功率、C相无功功率；第三类负荷记录，包括总功率因 数、A相功率因数、B相功率因数、C相功率因数；第四类负荷记录，包括正向总有功电能、反 向总有功电能、组合无功1电能、组合无功2电能；第五类负荷记录，包括第一象限无功、第 二象限无功、第三象限无功、第四象限无功。第六类负荷记录，包括当前有功需量、当前无功 需量。
[0026] 步骤S12.建立总索引表，其包括各类负荷记录的单条负荷记录长度、记录池起始 地址、月索引起始地址、记录条数的起始偏移、记录条数的当前偏移、当前记录时间、起始记 录时间；所述单条负荷记录长度是指每类负荷记录在记录池中一条的长度；所述记录池起 始地址是指每类负荷记录的记录池在存储器中的起始地址；所述月索引起始地址是指某类 负荷记录的月索引表的起始地址；所述记录条数的起始偏移是指最早一条记录在记录池中 的位置，所述记录条数的当前偏移是指最近一条记录在记录池中的位置；起始记录时间指 最早记录发生的时间；当前记录时间是指当前记录发生的时间。
[0027] 步骤S13.在负荷记录产生的同时，为每类负荷记录分别建立相应的月索引表、日 索引表及时索引表。具体的，为每类负荷记录分别建立一个月索引表，所述月索引表包括日 索引起始地址、月索引记录条数、记录年月；为每类负荷记录月索引表中的至少一个月对应 建立日索引表，优选的，为每类负荷记录月索引表中的当前月、最近1个月、最近2个月、最 近3个月分别对应建立日索引表，所述日索引表包括时索引起始地址、日索引记录条数；为 每类负荷记录日索引表中的每一