智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法和装置与流程

1.本技术涉及能源物联网领域，具体涉及一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法和装置。


背景技术：

2.目前智能台区抄表应用方案大多由电网工作人员根据经验配置，在主站侧统一下发，整个用电区域所有台区均使用一套应用方案，并没有考虑到智能台区用电情况的复杂性和多样性，可能导致部分台区抄表效果很不理想。实际上，不同智能台区典型特征量各有差异，包括台区一次通信报文长度和收发耗时、用户规模、采集内容、采集周期、采集优先级等等，如果只是单纯使用一套应用方案而不去考虑各台区实际运行工况，可能造成用户规模小的的台区抄表效果较好，用户规模大的的台区抄表效果很差，也无法满足不同台区对采集内容和优先级的多样性需求，严重制约了基层电网业务的发展。因此，亟需一种能根据台区自身典型特征量自动匹配满足抄表业务需求的应用方案的方法。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本技术提供一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法，包括：
4.确定智能台区的基本特征量和典型特征量；
5.根据所述基本特征量和典型特征量，调整抄表的初始应用方案的采集任务周期和采集优先级，获取第一应用方案；
6.获取智能台区的采集任务成功率，通过所述采集任务成功率调整所述典型特征量，动态修改第一应用方案，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
7.优选的，所述基本特征量包括一次通信报文长度l和一次通信收发耗时t；所述典型特征量包括采集任务s、采集任务周期t、采集优先级和重试次数。
8.优选的，所述基本特征量的评测函数为，f(x)＝w1r1+w2r2，其中，r1为通信成功率，r2为通信效率，w1为通信成功率权重，w2为通信效率权重。
9.优选的，根据所述基本特征量和典型特征量，调整抄表的初始应用方案的采集任务周期和优先级，获取第一应用方案，包括：
10.根据所述基本特征量和典型特征量，获取智能台区主站配置的每个采集任务si的最优一次通信报文长度l
1*
,l
2*
,...,l
n*
和对应的一次通信收发耗时tp
1*
,tp
2*
,...,tp
n*
；
11.估算每个采集任务si的单周期实际采集耗时ti＝(li*n*tp
i*
)/l
i*
,i＝1,2,...,n，其中，l
i*
和t
i*
是每个采集任务si的最优一次通信报文长度和对应的一次通信收发耗时；
12.根据公式对抄表的初始应用方案的每个采集任务si进行周期调整，其中β为周期冗余系数，若ti大于对应采集任务周期t，则增大采集任务周期t，且满足t＞ti，获取第一应用方案；若ti小于对应采集任务周期t，则无需调整采集任务
周期t，获取第一应用方案。
13.优选的，获取智能台区的采集任务成功率，通过所述采集任务成功率调整所述典型特征量，动态修改第一应用方案，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案，包括：
14.设置采集任务的采集成功率阈值r
limit
；
15.获取连续多次获取第一应用方案各采集任务的平均采集成功率，若采集任务成功率小于所述阈值r
limit
，则增加所述采集任务的重试次数和提高所述采集任务的优先级，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案；
16.若平均采集成功率小于采集成功小于采集成功率阈值的任务占比大于或等于预设阈值，则增大周期冗余系数β，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
17.本技术同时提供一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配装置，包括：
18.特征量确定单元，用于确定智能台区的基本特征量和典型特征量；
19.第一应用方案获取单元，用于根据所述基本特征量和典型特征量，调整抄表的初始应用方案的采集任务周期和采集优先级，获取第一应用方案；
20.第二应用方案获取单元，用于获取智能台区的采集任务成功率，通过所述采集任务成功率调整所述典型特征量，动态修改第一应用方案，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
21.优选的，所述基本特征量包括一次通信报文长度l和一次通信收发耗时t；所述典型特征量包括采集任务s、采集任务周期t、采集优先级和重试次数。
22.优选的，所述基本特征量的评测函数为，f(x)＝w1r1+w2r2，其中，r1为通信成功率，r2为通信效率，w1为通信成功率权重，w2为通信效率权重。
23.优选的，第二应用方案获取单元，包括：
24.采集成功率阈值设置子单元，用于设置采集任务的采集成功率阈值r
limit
；
25.自动匹配子单元，用于获取连续多次获取第一应用方案各采集任务的平均采集成功率，若采集任务成功率小于所述阈值r
limit
，则增加所述采集任务的重试次数和提高所述采集任务的优先级，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案；
26.自动匹配子单元，用于若平均采集成功率小于采集成功小于采集成功率阈值的任务占比大于或等于预设阈值，则增大周期冗余系数β，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
附图说明
27.图1是本技术实施例提供的一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法的流程示意图；
28.图2是本技术实施例提供的一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配装置示意图。
具体实施方式
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况
下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。
30.图1是本技术实施例提供的一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法的流程示意图，下面结合图1对本技术实施例提供的方法进行详细说明。
31.步骤s101，确定智能台区的基本特征量和典型特征量。
32.所述基本特征量包括一次通信报文长度l和一次通信收发耗时t。基本特征量的评测函数为，f(x)＝w1r1+w2r2，其中，r1为通信成功率，r2为通信效率，w1为通信成功率权重，w2为通信效率权重。
33.对于某周期采集任务，可通过不同数据项组合与一次读取多条历史记录相结合的方式拆分出不同长度的一次通信报文，然后根据专家经验确定一次通信报文长度的n组不同取值，以及两种指标权重w1和w2；在台区正常运行工况下，以一次通信报文长度为控制变量，测试将某采集任务拆分成不同的一次通信报文长度进行采集时，整个采集过程中通信成功率和通信效率，通信成功率计算公式为r1＝n
success
/n
total
，其中，n
success
为通信成功次数，n
total
为通信总次数，通信效率计算公式为r2＝l
effect
/t
total
，其中，l
effect
为完成采集任务的有效报文总长度，t
total
为完成采集任务的通信总耗时，通信成功率r1和通信效率r2均取相近工况下多次测试平均值，减少运行工况对测试结果的干扰；根据多目标评价函数公式计算最终综合评价值，得到的最大评价值即为最优评价f
*
，对应最优的一次通信报文长度为l
*
；然后，测试该采集任务一次通信报文长度为l
*
时，一次通信收发耗时时长，取相近工况下多次测试平均值为tp
*
；同理，将所有典型采集任务按照上述方式进行测试计算，得到每个任务的最优一次通信报文长度和相应的一次通信收发耗时。
34.所述典型特征量包括采集任务s、采集任务周期t、采集优先级、重试次数m、用户规模n。
35.步骤s102，根据所述基本特征量和典型特征量，调整抄表的初始应用方案的采集任务周期和采集优先级，获取第一应用方案。
36.主站配置的周期性采集任务为s1,s2,...,sn，n为周期性采集任务数，对应任务的主站配置采集任务周期为t1,t2,...,tn，根据采集内容估算出完成每个周期性采集任务单周期单用户采集所需报文长度l1,l2,...,ln，根据所述基本特征量和典型特征量，获取智能台区主站配置的每个采集任务si的最优一次通信报文长度l
1*
,l
2*
,...,l
n*
和相应的一次通信收发耗时tp
1*
,tp
2*
,...,tp
n*
；估算每个采集任务si的单周期实际采集耗时ti＝(li*n*tp
i*
)/l
i*
,i＝1,2,...,n，其中，l
i*
和t
i*
是每个采集任务si的最优一次通信报文长度和对应的一次通信收发耗时；考虑优先保证短周期任务执行，将单周期实际采集耗时ti按时间由短到长排序为根据公式对抄表的初始应用方案的每个采集任务si进行周期调整，其中β为周期冗余系数，若ti大于对应采集任务周期t，认为主站给该任务配置的采集周期t过小，在该周期内无法完成采集，则应增大采集任务周期t，且满足t＞ti，获取第一应用方案；若ti小于对应采集任务周期t，则无需调整采集任务周期t，获取第一应用方案。重复该过程，直至完成所有周期性任务的周期调整。初始应用方案可调整为：各任务采集周期为t1,t2,...,tn，一次通信报文长度为l
1*
,l
2*
,...,l
n*
，任务采集周期越短，优先级越高，所有任务初始重试次数均为m。
37.步骤s103，获取智能台区的采集任务成功率，通过所述采集任务成功率调整所述
典型特征量，动态修改第一应用方案，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
38.根据专家经验，设置采集任务的采集成功率阈值r
limit
；获取连续多次获取第一应用方案各采集任务的平均采集成功率，若采集任务成功率小于所述阈值r
limit
，则增加所述采集任务的重试次数和提高所述采集任务的优先级，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案；若平均采集成功率小于采集成功小于采集成功率阈值的任务占比大于或等于预设阈值，说明采集周期设置不合适，重新调整任务周期，增大周期冗余系数β，获取与所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
39.如果当前应用方案各采集任务连接多天的平均采集成功率大于阈值后，长期监控方案运行状态，从监控报文中提取特征量值，建立台区运行工况的典型特征库，为特征量与应用方案自动匹配过程中相关专家经验参数设置提供参考。
40.具体应用实施例如下：
41.15分钟负荷曲线和小时冻结两个周期任务。
42.步骤1，对于小时冻结采集任务，通过不同数据项组合与一次读取多条历史记录相结合的方式，根据专家经验确定一次通信报文长度的5组不同取值，以及指标权重w1＝0.8和w2＝0.2；在台区正常运行工况下，以一次通信报文长度为控制变量，测试将小时冻结采集任务拆分成不同的一次通信报文长度进行采集时，整个采集过程中通信成功率和通信效率，通信成功率计算公式为r1＝n
success
/n
total
，其中，n
success
为通信成功次数，n
total
为通信总次数，通信效率计算公式为r2＝l
effect
/t
total
，其中，l
effect
为完成采集任务的有效报文总长度，t
total
为完成采集任务的通信总耗时，通信成功率r1和通信效率r2均取相近工况下多次测试平均值，减少运行工况对测试结果的干扰；根据多目标评价函数公式计算最终综合评价值，得到的最大评价值即为最优评价f
*
，对应最优的一次通信报文长度为l
*
；然后，测试小时冻结采集任务一次通信报文长度为l
*
时，一次通信收发耗时时长，取相近工况下多次测试平均值为t
*
；同理，将15分钟负荷曲线采集任务按照上述方式进行测试计算，得到该任务的最优一次通信报文长度为l
*
和相应的一次通信收发耗时t
*
。
43.步骤2，15分钟负荷曲线和小时冻结两个周期任务s1,s2对应的主站配置采集周期为t1,t2，根据采集内容估算出完成每个周期性任务单周期单用户采集所需报文长度l1,l2，由步骤1得到每个任务的最优一次通信报文长度l
1*
,l
2*
和相应的一次通信收发耗时t
1*
,t
2*
；首先估算周期性任务s1,s2的单周期实际采集耗时t1,t2，然后将单周期实际采集耗时按时间由短到长排序为再按公式进行周期调整；若t1大于对应任务周期t，则认为主站给该任务配置的采集周期t过小，在该周期内无法完成采集，应该增大采集周期t，使满足t＞t1，若t1小于该任务周期t，则无需调整周期t；同理，完成另一任务周期的调整。初始应用方案可调整为：15分钟负荷曲线和小时冻结任务的采集周期为t1,t2，最优一次通信报文长度为l
1*
,l
2*
，15分钟负荷曲线任务优先级高于小时冻结任务，两任务初始重试次数均为m＝3。
44.步骤3，根据专家经验设置各采集任务采集成功率阈值r
limit
＝0.95，计算连续p＝5天各采集任务的平均采集成功率，若某任务采集成功率小于阈值，可尝试增加该任务的重试次数，适当提高任务优先级；如果平均采集成功率小于采集成功率阈值的任务占比达到w
limit
＝0.4，说明采集周期设置不合适，应回到步骤2重新调整任务周期，尝试适当增大周期冗余系数β。
45.步骤4，当前应用方案各采集任务连续p＝5天的平均采集成功率大于阈值后，长期监控方案运行状态，从监控报文中提取特征量值，建立台区运行工况的典型特征库，为特征量与应用方案自动匹配过程中相关专家经验参数设置提供参考。
46.基于同一发明构思，本技术同时提供一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配装置，如图2所示，包括：
47.特征量确定单元210，用于确定智能台区的基本特征量和典型特征量；
48.第一应用方案获取单元220，用于根据所述基本特征量和典型特征量，调整抄表的初始应用方案的采集任务周期和采集优先级，获取第一应用方案；
49.第二应用方案获取单元230，用于获取智能台区的采集任务成功率，通过所述采集任务成功率调整所述典型特征量，动态修改第一应用方案，获取所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
50.优选的，特征量确定单元，用于确定智能台区的基本特征量和典型特征量，其中，所述基本特征量包括一次通信报文长度l和一次通信收发耗时t；所述典型特征量包括采集任务s、采集任务周期t、采集优先级。
51.优选的，所述基本特征量的评测函数为，f(x)＝w1r1+w2r2，其中，r1为通信成功率，r2为通信效率，w1为通信成功率权重，w2为通信效率权重。
52.优选的，第二应用方案获取单元，包括：
53.采集成功率阈值设置子单元，用于设置采集任务的采集成功率阈值r
limit
；
54.自动匹配子单元，用于获取连续多次获取第一应用方案各采集任务的平均采集成功率，若采集任务成功率小于所述阈值r
limit
，则增加所述采集任务的重试次数和提高所述采集任务的优先级，获取所述典型特征量自动匹配的第二应用方案；
55.自动匹配子单元，用于若平均采集成功率小于采集成功小于采集成功率阈值的任务占比大于或等于预设阈值，则增大周期冗余系数β，获取所述典型特征量自动匹配的第二应用方案。
56.通本技术提供的一种智能台区典型特征量与应用方案的自动匹配方法和装置，根据智能台区自身运行工况提取典型特征量，进行应用方案自动匹配，实现应用方案自诊断和自优化，适应不同台区的抄表需求。
57.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术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，本技术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。
58.本技术是参照根据本技术实施例的方法、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。
59.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。
60.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。
61.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本技术后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，其均在其申请待批的权利要求范围之内。