智能用电信息采集系统及其数据处理方法与流程

本发明涉及一种智能用电信息采集系统及其数据处理方法。

背景技术：

1、中国发明专利(申请号：cn201210141916.x)所提出的一种智能用电信息采集与管理系统，主站系统、通信信道和采集设备，采集设备上设置有摄象装置，摄象装置，采集的视频图象信息由采集设备通过通信信道发送到主站系统，主站系统对摄象装置采集的视频图象信息进行显示及处理。本发明具备视频音频采集功能并能对所采集的信息进行记录、分析、处理，当发生窃电及配变被盗的事件时，可以再现事件现场视频图象信息，给事件的事后认定提供可靠依据。

2、但是现有的电信息采集系统及其数据处理方法在使用的过程中存在一些不足之处需要进行改进，首先就是现有的智能用电信息采集系统在系统监控方面存在不足。这导致系统出现问题时，无法及时发现和解决，从而影响整个系统的稳定性和可靠性；现有的智能用电信息采集系统在数据同步方面存在延迟或不完整的问题。这导致数据的准确性和一致性受到影响，从而影响数据分析和决策的准确性，现有的智能用电信息采集系统的app管理存在不足。这导致用户在使用app时遇到困难，无法方便地查看和管理用电信息，从而影响用户的使用体验，因此我们对此做出改进，提出一种智能用电信息采集系统及其数据处理方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能用电信息采集系统，包括信息采集模块、数据采集系统监控模块、用电信息采集数据同步模块；所述信息采集模块对用电信息表数据进行采集、存储，并在主站测量时发送给主站；

2、所述数据采集系统监控模块对采集到的数据进行实时监控，确保数据的准确性和完整性；数据采集系统的监控公式：

3、e＝(e_current-e_initial)/e_current*100％；其中，e_initial表示初始数据采集系统的性能，e_current表示当前数据采集系统的性能；

4、所述用电信息采集数据同步模块，每日过零点后，暂停数据抄读，并执行档案同步，仅做差异部分的档案增减，表计档案差异部分超过20％或50个，清除路由档案，重新下发所有档案；数据监控同步公式：

5、t＝(t_delay-t_initial)/t_delay*100％；其中，t_initial表示初始数据同步延迟，t_delay表示数据同步延迟；

6、设备驱动加载模块加载和管理系统所需的设备驱动程序，包括硬件设备的控制和管理；驱动程序中数据管理公式：

7、c＝(c_cost-c_initial)/c_cost*100％；其中，c_initial表示初始数据存储成本，c_cost表示数据存储成本；

8、app管理模块：本地通信管理app实现“虚拟路由”功能，支持通过分时策略实现“多通道”链路，应用app通过各自链路通道实现“并发”抄表；在数据管理过程中数据一致性公式：

9、c＝(c_consistency-c_initial)/c_consistency*100％；

10、其中，c_initial表示初始数据一致性，c_consistency表示数据一致性程度；通信模块(cco)运行过程中sta主动上报的事件进行管理，将上报内容推送给订阅事件的关联应用app；通信模块(cco)交互中的各类异常，以及关联应用app的异常访问进行处理。

11、采用上述方法，通过所述数据采集系统监控模块对采集到的数据进行实时监控，确保数据的准确性和完整性；所述用电信息采集数据同步模块，确保数据的实时性和完整性。这将有助于提高数据的准确性和一致性，从而提高数据分析和决策的准确性，通过app管理模块提高用户的使用体验。此外，还可以考虑引入更多实用的功能，如智能用电建议、用电数据分析等，以满足用户的多样化需求；

12、作为本发明优选的技术方案，还包括系统异常管理模块，所述系统异常管理模块采集任务调度管理app请求抄读表计，系统数据的实时性公式：

13、r＝(r_realtime-r_initial)/r_realtime*100％；其中，r_initial表示初始数据实时性，r_realtime表示数据实时性程度。

14、作为本发明优选的技术方案，还包括数据维护模块，所述数据维护模块采集任务调度管理需判断抄表成功率趋势，动态维护本地通信模块路由，数据维护具有扩展性，数据扩展性公式：

15、e＝(e_scalability-e_initial)/e_scalability*100％

16、其中，e_initial表示初始数据扩展性，e_scalability表示数据扩展性程度。

17、作为本发明优选的技术方案，面向对象协议模块定义系统内部的各种对象和协议，包括数据格式、通信协议；系统管理模块对系统中的各种容器进行管理和控制，包括数据库、消息队列、缓存；typedefenum//<模块id类型：

18、{usb_no＝0,module_gprs,module_plc,}module_id_e；typedef；struct tag_power_device。

19、作为本发明优选的技术方案，还包括系统日志模块，系统日志模块记录系统运行过程中的各种日志信息，包括操作日志、故障日志；日志信息用于系统的监控和维护；系统升级模块：管理和控制系统的升级过程，包括检查更新、下载升级包、安装升级包。

20、作为本发明优选的技术方案，还包括安全管理模块，安全管理app需对访问者进行安全认证；访问者必须事先申请并获取唯一的合法安全认证标识appid和安全认证码ac，通过链接安全认证静态库的sdt_msg_auth函数接口生成安全认证数据auth_data和时间戳time_out；将appid、auth_data、time_out依次拼接到udp数据尾部，并最终通过pf_unix域套接字发送给安全管理app；安全管理app通过相关算法验证appid的唯一合法性，以确定是否接收或拒绝访问者的数据处理请求。

21、作为本发明优选的技术方案，还包括系统补丁模块，所述系统补丁模块补丁包以tar包格式进行发布和加载，命名规范为：patch.$sys_version.$type.$date.tar；patch：固定字符串；$sys_version：系统补丁包对应的操作系统版本(字符串格式)；$type：补丁类型(8位二进制格式)，其中bit0：冷补丁，bit1：热补丁，bit2：内核或驱动修改，bit:3：文件系统修改，bit4：系统组件修改，bit5预留；补丁包包含三个目录：bin目录下存放patch.run文件、patch.remove文件和其它执行程序，执行patch.run对系统补丁包的加载，当补丁类型为热补丁时，执行patch.run不会复位终端，当补丁类型为冷补丁时，执行patch.run会复位终端，通过执行patch.remove对系统补丁包的卸载，当补丁类型为热补丁时，执行patch.remove不会复位终端，当补丁类型为冷补丁时，执行patch.remove会复位终端；lib目录下存放库文件；conf.d目录下存放配置文件。

22、一种智能用电信息采集系统的数据处理方法，包括以下数据处理过程，步骤一、数据冻结，所述数据冻结包括分钟冻结、小时冻结、日冻结、月冻结、结算日冻结、年冻结，冻结周期以及存储深度配置，冻结数据源配置为任意实时数据；

23、步骤二、数据统计，通过对平均和极值统计以及区间统计，进而对电能质量统计分析；统计的数据源配置为当前数据；

24、步骤三、数据压缩；选择采用压缩和非压缩方式传输；对于采用压缩方式传输的数据，必须采用无损压缩算法，使得解压后的数据与原始数据完全一致；对于长度大于1k的数据，压缩比需小于70％。

25、作为本发明优选的技术方案，还包括数据处理加密，所述数据处理加密：数据类型(dt)，1：数据为698报文，2：数据为ssal报文，4：读安全管理app标识信息，5：读取应用单元软件摘要及签名信息，6：验证应用软件注册码合法性；7：验证应用软件签名合法性；

26、加密类型(ct)，预留；应用报文类型(at)，0：应用报文，1：链路管理报文，链路管理报文包括登录；数据长度(l)，数据内容(ad)的长度；数据内容(ad)，最大3072字节；失败时，返回1字节错误码(默认1-一般性错误)；fcs：帧校验，是对数据类型(dt)至数据内容(ad)的所有字节的校验，校验算法；

27、app请求5-应用单元软件摘要信息时，数据内容data是应用app名称，包括puamr，启动程序、内核程序名称为uboot、kernel；安全app返回时，数据内容(data)为：1字节签名类型(0_测试签名、1_正式签名)+2字节软件摘要信息长度+软件摘要信息+2字节签名信息长度+签名信息；

28、app请求6-验证软件注册码合法性时，数据内容(ad)是应用软件注册码信息(f4030200)；安全app返回时，数据内容(ad)为：1字节验证结果，0x00表示验证通过，0x01表示验证失败；

29、app请求7-验签应用软件签名合法性时，数据内容(ad)为应用app名称，路径为/usr/local/extapps/；安全app返回时，数据内容(ad)为：1字节验证结果，0x00表示验证通过，0x01表示验证失败。

30、作为本发明优选的技术方案，还包括数据的传输，所述数据的传输与主站通信与主站通信要求：app能按主站命令的要求，定时或随机向主站发送采集和存储的功率、最大需量、电能示值、状态量各种信息；通过通信协议的一致性检验测试；对重要数据和参数设置、控制报文的传输。

31、采用上述智能用电信息采集系统的数据处理方法，通过对平均和极值统计以及区间统计，进而对电能质量统计分析；通过选择采用压缩和非压缩方式传输；对于采用压缩方式传输的数据，必须采用无损压缩算法，使得解压后的数据与原始数据完全一致，通过数据处理加密有效提高了数据的安全性。