CN115940959A 审中 一种低功耗的电能数据采集管理系统
1.一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述系统包括:
数据获取模块,用于获取待监测电路的电能数据集合;
自适应分段模块,用于对所述电能数据集合进行自适应分段,得到电能数据组集合;
异常程度分析模块,用于对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理,得到所述电能数据组对应的目标异常程度;
确定模块,用于在每个电能数据组中预先设置每个电能数据对应的目标滑窗,根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度,确定所述电能数据对应的数据异常程度;
相似度分析模块,用于根据每个电能数据对应的数据异常程度,对所述电能数据对应的目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理,得到所述电能数据对应的数据相似度;
相似插入更新模块,用于根据每个电能数据组中的各个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组进行相似插入更新处理,确定所述电能数据组对应的电能相似数据组,得到电能相似数据组集合;
压缩存储模块,用于根据LZ77算法,通过目标滑窗,对所述电能相似数据组集合进行压缩存储。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述对所述电能数据集合进行自适应分段,得到电能数据组集合,包括:
根据电能数据的采集时间,对所述电能数据集合中的电能数据进行排序,得到电能数据序列;
对于所述电能数据序列中的每个电能数据,根据所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据在目标坐标系下的坐标,确定所述电能数据和所述电能数据的下一个电能数据之间的斜率的绝对值,作为所述电能数据对应的目标斜率,其中,目标坐标系是以电能数据的采集时间为横轴,以电能数据为纵轴的坐标系;
当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率大于预先设置的斜率阈值时,将电能数据,确定为异常电能数据;
当所述电能数据序列中的电能数据对应的目标斜率小于或等于斜率阈值时,将电能数据,确定为平稳电能数据;
将所述电能数据序列中位置连续的异常电能数据,组合为电能数据组;
将所述电能数据序列中位置连续的平稳电能数据,组合为电能数据组。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述对所述电能数据组集合中的每个电能数据组进行异常程度分析处理,得到所述电能数据组对应的目标异常程度,包括:
确定所述电能数据组中异常电能数据的数量,作为所述电能数据组对应的第一数量;
将所述电能数据组中的电能数据对应的目标斜率的均值,确定为所述电能数据组对应的第一斜率均值;
将所述电能数据组对应的第一数量和第一斜率均值的乘积,确定为所述电能数据组对应的第一异常程度;
对所述电能数据组对应的第一异常程度进行归一化,得到所述电能数据组对应的目标异常程度。
4.根据权利要求2所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述根据所述电能数据对应的目标滑窗和所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度,确定所述电能数据对应的数据异常程度,包括:
将所述电能数据对应的目标滑窗内的各个电能数据,确定为滑窗电能数据,得到所述电能数据对应的滑窗电能数据序列;
对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据,将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的差值的绝对值,确定为所述滑窗电能数据对应的第一差异指标,其中,所述滑窗电能数据对应的参考数据是第一数据序列中对应的序号与所述滑窗电能数据在滑窗电能数据序列中的序号相同的电能数据,第一数据序列是电能数据组中所述电能数据对应的滑窗电能数据序列之后的电能数据组成的序列;
对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据,将所述滑窗电能数据对应的第一差异指标与目标斜率的乘积,确定为所述滑窗电能数据对应的第二差异指标;
将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第二差异指标的和,确定为所述电能数据对应的第三差异指标;
将所述电能数据对应的第三差异指标与所述电能数据所在的电能数据组对应的目标异常程度的乘积,确定为所述电能数据对应的第四差异指标;
对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据,将所述滑窗电能数据与所述滑窗电能数据对应的参考数据的比值,确定为所述滑窗电能数据对应的第一比值;
对于所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的每个滑窗电能数据,将常数1与所述滑窗电能数据对应的第一比值的差值的绝对值,确定为所述滑窗电能数据对应的第五差异指标;
将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第五差异指标的和,确定为所述电能数据对应的第六差异指标;
将所述电能数据对应的第四差异指标和第六差异指标的乘积,确定为所述电能数据对应的数据异常程度。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述根据每个电能数据对应的数据异常程度,对所述电能数据对应的目标滑窗与目标滑窗之后的电能数据进行相似度分析处理,得到所述电能数据对应的数据相似度,包括:
将所述电能数据对应的滑窗电能数据序列中的各个滑窗电能数据对应的第一差异指标的和,确定为所述电能数据对应的第七差异指标;
将所述电能数据对应的第七差异指标和数据异常程度的乘积,确定为所述电能数据对应的第八差异指标;
将所述电能数据对应的第八差异指标的相反数,确定为所述电能数据对应的第一相反数;
将自然常数的所述电能数据对应的第一相反数次幂,确定为所述电能数据对应的数据相似度。
6.根据权利要求4所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述根据每个电能数据组中的各个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组进行相似插入更新处理,确定所述电能数据组对应的电能相似数据组,包括:
根据所述电能数据组中的第一个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组进行更新,得到所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组;
根据所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组和所述电能数据组中的第二个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组进行更新,得到所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组;
根据所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组和所述电能数据组中的第三个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组进行更新,得到所述电能数据组中的第三个电能数据对应的第三相似数据组,以此类推,确定所述电能数据组中的各个电能数据对应相似数据组,将所述电能数据组中的最后一个电能数据对应的相似数据组,确定为所述电能数据组对应的电能相似数据组。
7.根据权利要求6所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述根据所述电能数据组中的第一个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组进行更新,得到所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组,包括:
当所述电能数据组中的第一个电能数据对应的数据相似度大于预先设置的相似阈值时,判断所述电能数据组中的第一个电能数据对应的滑窗电能数据序列中的滑窗电能数据与滑窗电能数据对应的参考数据是否相同,当滑窗电能数据与滑窗电能数据对应的参考数据不相同时,在滑窗电能数据对应的参考数据的前面插入与滑窗电能数据相同的数据,将进行数据插入后的电能数据组,确定为所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组;
当所述电能数据组中的第一个电能数据对应的数据相似度小于或等于相似阈值时,将所述电能数据组,确定为所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组。
8.根据权利要求7所述的一种低功耗的电能数据采集管理系统,其特征在于,所述根据所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组和所述电能数据组中的第二个电能数据对应的数据相似度,对所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组进行更新,得到所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组,包括:
将所述电能数据组更新为所述电能数据组中的第一个电能数据对应的第一相似数据组;
当所述电能数据组中的第二个电能数据对应的数据相似度大于相似阈值时,判断所述电能数据组中的第二个电能数据对应的滑窗电能数据序列中的滑窗电能数据与滑窗电能数据对应的参考数据是否相同,当滑窗电能数据与滑窗电能数据对应的参考数据不相同时,在滑窗电能数据对应的参考数据的前面插入与滑窗电能数据相同的数据,将进行数据插入后的电能数据组,确定为所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组;
当所述电能数据组中的第二个电能数据对应的数据相似度小于或等于相似阈值时,将所述电能数据组中的第二个电能数据,确定为所述电能数据组中的第二个电能数据对应的第二相似数据组。
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