本發(fā)明涉及一種計量系統(tǒng)中對采集表碼值精確的統(tǒng)計處理方法。

背景技術：

如圖1所示，工業(yè)能源計量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊流程包括：工業(yè)能源計量系統(tǒng)軟件部署在工業(yè)企業(yè)的信息中心或者能源管理中心的計算機服務器上，通過光纖、無線、以太網(wǎng)等方式與分布在各現(xiàn)場及能源儀表房的能源計量采集網(wǎng)關通訊，每個能源計量采集網(wǎng)關再通過現(xiàn)場總線與就近的能源表計通訊。這樣通過兩級通訊的協(xié)議轉換，從能源表計到能源計量采集網(wǎng)關，再到能源計量系統(tǒng)軟件,每隔一定的時間間隔，系統(tǒng)會采集工業(yè)儀表表計的表碼值(計量表的數(shù)值)存入歷史數(shù)據(jù)庫,作為基礎原始數(shù)據(jù),統(tǒng)計程序會處理這些數(shù)據(jù),根據(jù)時間和表碼來計算出一定時間間隔,如小時、日、月、周、季、年以內的計量數(shù)據(jù)。

各種工業(yè)能源表計，如電表、水表、氣表、熱表(熱計量表)等，隨著能源用量不斷累積，在正常情況下其采集上來的表碼數(shù)據(jù)的數(shù)值特征或者是隨著時間不斷增大，或者由于現(xiàn)場沒有用量而保持不變。計量統(tǒng)計程序要計算一段時間間隔內的能源計量用量，處理方法是：獲取這段時間內開始時間的表碼值和結束時間的表碼值，然后將結束時間的表碼值減去開始時間的表碼值，這個差值正常情況下應為一個大于等于零的數(shù)據(jù)，即為此段時間的能源計量用量值，如圖2所示。

但在現(xiàn)實的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中，能源表計采集上來的表碼數(shù)據(jù)會發(fā)生突變歸零的情況，主要是基于以下幾種原因：(1)表碼已經(jīng)到達表計的最大位數(shù)的滿碼值，自動產(chǎn)生反轉，表碼歸零；(2)人為清零的情況，可能是班組之間的交班結算，或者現(xiàn)場表計故障進行更換；(3)通訊故障或者能源采集網(wǎng)關的斷電故障，在這段時間內使計量系統(tǒng)軟件無法采集到表碼數(shù)據(jù)，做歸零處理。

如果統(tǒng)計程序在需要處理的時間段內發(fā)生了上述突變歸零數(shù)據(jù)的情況，按照常規(guī)處理方法會出現(xiàn)兩種情況：第一種情況如圖3所示，在上述表碼反轉和人工清零的情況下，時段結束時間的表碼是從歸零后重新開始增長，減去開始時間的表碼，得出結果或者為負數(shù)，或者結束時間表碼已經(jīng)增長到比開始時間表碼大，相減后為正數(shù)，但是這是計量了表計表碼歸零后重新增長與開始時段表碼相等的時刻到統(tǒng)計結束時間這一時段的能源計量用量，而從統(tǒng)計開始時間到表計表碼歸零后重新增長與開始時段表碼相等的時刻這個時段的計量卻沒有統(tǒng)計計量，這樣得出的結果為比實際能源用量小的數(shù)值；另一種情況如圖4所示，在通訊故障或者能源采集網(wǎng)關斷電的情況下，在故障時表碼一直為零，如果統(tǒng)計結束時間故障已經(jīng)恢復，表碼回復正常，這樣用結束時間表碼減去開始時間表碼會得到正常值，但也可能一直到統(tǒng)計時段結束時間的表碼還是為零，減去時段開始時間的表碼，得出結果為負數(shù)。

在現(xiàn)有的工業(yè)能源計量軟件中針對上述歸零突變的錯誤數(shù)據(jù)無法正常處理，發(fā)生了錯誤的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其事后的處理方法往往是通過人工記錄在系統(tǒng)中輸入表碼反轉記錄表碼、更換表計記錄表碼、清零表計記錄表碼然后觸發(fā)計量軟件的重新統(tǒng)計更新數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計值，或者直接人工修正錯誤數(shù)據(jù)。但是隨著工業(yè)企業(yè)對能源管理工作越來越重視，管理越來越細化，不斷加強能源表計安裝和計量工作，基本都覆蓋了廠級、車間級關口能源表計的部署，有條件的工業(yè)企業(yè)還覆蓋了能耗較高的設備級能源表計的部署。這樣工業(yè)能源計量系統(tǒng)要處理的能源表計的數(shù)據(jù)也就越來越多，針對經(jīng)常發(fā)生的表計歸零突變錯誤數(shù)據(jù)，能源統(tǒng)計計量人員往往只能人工修正用于結算廠、車間級關口能源表計的突變數(shù)據(jù)，而對于更多的設備級能源表計的突變數(shù)據(jù)，則無法通過人工的方法來逐個修改校正，因此無法及時得到準確的能源用量，會給工業(yè)企業(yè)的精細化能源管理和能效分析帶來誤差。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種計量系統(tǒng)中對采集表碼值精確的統(tǒng)計處理方法，克服現(xiàn)有計量系統(tǒng)統(tǒng)計程序存在的針對表碼值突變歸零無法有效自動處理,必須人工修正的問題和缺陷，提供一種自動辨識分析表碼值突變歸零情況，并剔除處理誤差數(shù)據(jù)的計量統(tǒng)計方法，提高統(tǒng)計的精確度。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種計量系統(tǒng)中對采集表碼值精確的統(tǒng)計處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、設置系統(tǒng)召喚采集儀表表碼數(shù)據(jù)的時間間隔T，T≤儀表最小統(tǒng)計時間間隔的1/10；

步驟2、輸入待統(tǒng)計時段的首尾時間，根據(jù)統(tǒng)計時段，按照采集時間順序獲取本時段內的所有原始表碼值序列；

步驟3、獲取待統(tǒng)計時段的表碼起始值；

步驟4、將當前表碼值與下一個表碼值相比較；

步驟5、判斷當前表碼值是否是待統(tǒng)計時段的最后一個表碼值，如果是則進入步驟9，如果不是則進入步驟6；

步驟6、當前表碼值若小于下一個表碼值，則令下一個表碼值為當前表碼值，進入步驟4，否則，判斷出現(xiàn)了突變歸零的情況，進入步驟7；

步驟7、將突變前、未發(fā)生突變時間段對應的子段表碼進行臨時統(tǒng)計，記錄對應該子段的臨時統(tǒng)計結果，進入步驟8，判斷突變歸零的類型；

步驟8、若屬于表碼反轉或人工清零的類型，則將該突變時間段對應的表碼起始值設置為0，進入步驟4；若屬于通訊故障的類型，則剔除所有小于突變前的最后表碼值的數(shù)值，將該突變時間段對應的表碼起始值設置為突變前的最后表碼值，進入步驟4；

步驟9、累加所有臨時統(tǒng)計結果，再加上當前值減去本子段表碼起始值，輸出待統(tǒng)計時段的計量值。

優(yōu)選，步驟8中，判斷突變歸零的類型的具體步驟如下：

A)記錄下歸零前的最后一個表碼值，繼續(xù)向后采集后續(xù)的表碼值，直至采集到重新開始連續(xù)增長的N個表碼值；

B)對N個表碼值取平均值，并與步驟A)記錄的歸零前的最后一個表碼值相比較；

C)若歸零前的最后一個表碼值大于N個表碼值的平均值，則判斷為屬于表碼反轉或人工清零的類型，否則，判斷為屬于通訊故障的類型。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術相比，改變只取統(tǒng)計時段尾首表碼相減的方法，而是在統(tǒng)計周期內取多個表碼值增加統(tǒng)計樣本進行前后表碼值的兩兩比較，這樣可以自動判斷大量三、四級(設備級)工業(yè)儀表計量的數(shù)據(jù)每日都可能發(fā)生數(shù)次的人工清零和表碼反轉、通訊故障的情況，從而采取不同的統(tǒng)計處理策略。一方面保證了工業(yè)儀表計量的用量統(tǒng)計準確性，另一方面將繁雜的人工維護和甄別數(shù)據(jù)的工作改為自動化程序處理，提高了企業(yè)計量管理和能源統(tǒng)計工作效率，提高統(tǒng)計的精確度。

附圖說明

圖1是工業(yè)能源計量系統(tǒng)部署和采集數(shù)據(jù)流圖；

圖2是正常情況下統(tǒng)計程序根據(jù)統(tǒng)計時段的尾首表碼相見獲得計量值的示意圖；

圖3是統(tǒng)計時段內發(fā)生表碼反轉或人工清零的情況的示意圖；

圖4是統(tǒng)計時段內發(fā)生通訊故障的情況的示意圖；

圖5是對統(tǒng)計時段內發(fā)生表碼反轉或人工清零的情況的判斷方法示意圖；

圖6是對統(tǒng)計時段內發(fā)生通訊故障的情況的判斷方法示意圖；

圖7是本發(fā)明一種計量系統(tǒng)中對采集表碼值精確的統(tǒng)計處理方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

一種計量系統(tǒng)中對采集表碼值精確的統(tǒng)計處理方法，如圖6所述，包括如下步驟：

步驟1、設置系統(tǒng)召喚采集儀表表碼數(shù)據(jù)的時間間隔T，T≤儀表最小統(tǒng)計時間間隔的1/10。要在工業(yè)能源計量系統(tǒng)內設置較高的能源表計表碼的采樣頻率，其采樣的時間間隔要低于最小統(tǒng)計時間間隔的1/10，如某表計要求的最小能源計量統(tǒng)計單位為小時，則其表碼的采樣時間間隔為6分鐘或更小，這樣在任意的小時統(tǒng)計時間段內，能夠有至少10個表碼記錄被輸入統(tǒng)計處理程序考察。

步驟2、輸入待統(tǒng)計時段的首尾時間，根據(jù)統(tǒng)計時段，按照采集時間順序獲取本時段內的所有原始表碼值序列。根據(jù)統(tǒng)計時段起始時間，獲取該時段內的所有表碼采集值和采集時間，按照采集值時間順序，將大統(tǒng)計時段內分隔為采樣周期長度更小的統(tǒng)計時段。

優(yōu)選，在獲取包含本統(tǒng)計時段內所有表碼記錄之外，增加向前一個統(tǒng)計時段和向后一個統(tǒng)計時段的表碼記錄的獲取。這樣預先獲取前一個統(tǒng)計時段、本時段、后一個統(tǒng)計時段共3段時段內的所有原始表碼值序列數(shù)據(jù)，以備統(tǒng)計時段首尾時間遇到歸零突變數(shù)據(jù)時增加數(shù)據(jù)分析進行判斷。

步驟3、獲取待統(tǒng)計時段的表碼起始值。

步驟4、將當前表碼值與下一個表碼值相比較。此步驟進行兩兩前后表碼值比較，當后時刻表碼值(簡稱后值)大于前時刻表碼值(簡稱前值)時，認為當前的前值有效，則繼續(xù)向后考察；當遇到后值小于前值時，認為遇到突變歸零。

步驟5、判斷當前表碼值是否是待統(tǒng)計時段的最后一個表碼值，如果是則進入步驟9，如果不是則進入步驟6。

步驟6、當前表碼值若小于下一個表碼值，則當前表碼值有效，則繼續(xù)向后考察，其中令當前的下一個表碼值為下一個比較循環(huán)的當前表碼值，進入步驟4，否則，判斷出現(xiàn)了突變歸零的情況，進入步驟7。

步驟7、將突變前、未發(fā)生突變時間段對應的子段表碼進行臨時統(tǒng)計，記錄對應該子段的臨時統(tǒng)計結果，進入步驟8，判斷突變歸零的類型。

需說明的是，由于待統(tǒng)計時段突變歸零的次數(shù)不可知，故待統(tǒng)計時段被突變歸零的情況分成了若干個子段，每個子段對應單次突變的時間段或者未發(fā)生突變的時間段，其中未發(fā)生突變的時間段，按照常規(guī)的統(tǒng)計方法，將該時間段內結束時間的表碼值減去開始時間的表碼值作為臨時統(tǒng)計結果。

步驟8、若屬于表碼反轉或人工清零的類型，則將該突變時間段對應的表碼起始值設置為0，進入步驟4；若屬于通訊故障的類型，則剔除所有小于突變前的最后表碼值的數(shù)值，將該突變時間段對應的表碼起始值設置為突變前的最后表碼值，進入步驟4；

步驟9、累加所有臨時統(tǒng)計結果，再加上當前值減去本子段表碼起始值，輸出待統(tǒng)計時段的計量值。

如何準確判斷是正常的人工清零和表碼反轉還是非正常通訊故障的情況,對于統(tǒng)計程序處理上會有不同的處理路徑,帶來很大的差別。具體的判斷方法是：

A)記錄下歸零前的最后一個表碼值，繼續(xù)向后采集后續(xù)的表碼值，直至采集到重新開始連續(xù)增長的N個表碼值；

B)對N個表碼值取平均值，并與步驟A)記錄的歸零前的最后一個表碼值相比較；

C)若歸零前的最后一個表碼值大于N個表碼值的平均值，則判斷為屬于表碼反轉或人工清零的類型，否則，判斷為屬于通訊故障的類型，表碼誤采集為零，將這些通訊故障的數(shù)據(jù)剔除后與歸零前數(shù)據(jù)合并，再統(tǒng)一進行處理。

如圖5和6所示，優(yōu)選，N＝3，采取連續(xù)3個表碼的平均值的判斷方法，是防止通訊故障恢復后，計量數(shù)據(jù)剛開始上傳時，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上下變化抖動，讓程序誤判斷的情況。

當本統(tǒng)計時段的接近開始時間和結束時間附近的表碼出現(xiàn)突變歸零，則擴大考查范圍，故，可以按照采集時間順序獲取：

當本時段的開始時間出現(xiàn)突變歸零，則根據(jù)獲取的前一個統(tǒng)計時段的原始表碼值來判斷突變歸零的類型；

當本時段的結束時間出現(xiàn)突變歸零，則根據(jù)獲取的后一個統(tǒng)計時段的原始表碼值來判斷突變歸零的類型。

程序處理完統(tǒng)計時段內最后一個表碼值，將由突變歸零情況下分割的各子段計量的中間結果進行累加(如果沒有突變歸零的情況則整個統(tǒng)計時段為1個整時段)，最終得出本統(tǒng)計時段內的計量用量值。

與現(xiàn)有技術相比，改變只取統(tǒng)計時段尾首表碼相減的方法，而是在統(tǒng)計周期內取多個表碼值增加統(tǒng)計樣本進行前后表碼值的兩兩比較，這樣可以自動判斷大量三、四級(設備級)工業(yè)儀表計量的數(shù)據(jù)每日都可能發(fā)生數(shù)次的人工清零和表碼反轉、通訊故障的情況，從而采取不同的統(tǒng)計處理策略。一方面保證了工業(yè)儀表計量的用量統(tǒng)計準確性，另一方面將繁雜的人工維護和甄別數(shù)據(jù)的工作改為自動化程序處理，提高了企業(yè)計量管理和能源統(tǒng)計工作效率，提高統(tǒng)計的精確度。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。