前言

传统电力营销线损信息监控系统受到信息处理形态的影响，导致监控有效性较差。为了提高电力营销线损信息监控系统的性能，提出基于多维数据的电力营销线损信息监控系统。在多维数据运行原理的基础上，设计线损信息监控电路和线损信息监控传感器，提高监控系统对线损信息的处理能力。完成了系统的硬件设计。软件部分，精准确定电力线损位置，利用电力营销线损信息的采集和电力营销线损信息监控程序设计，完成了系统的软件设计，实现了电力营销线损信息的监控。测试结果显示，与其他两种传统监控系统相比，所设计系统的线损定位精度更好，能够监控更多的线损数据量，具有较高的实际应用价值。

1、线损信息监控系统硬件设计

1.1电路设计

电力营销线损信息监控系统的外围电路模块包括监控电路设计、电源电路设计、以太网接口设计等。在多维数据集中监控电路设计中的控制芯片。可以发挥更好的性能。基于多维数据的线损信息监控电路接口支持多种输入模式，并且支持最大输入功率为1000MG的电力营销线损监控数据。线损信息监控电路接口具有监控信息缩放、预览线损信息镜像等功能，同时还支持线损信息的旋转和翻转功能，因此在多维数据原理的支持下，能够有效提高线损信息监控的有效性。

1.2传感器设计

线损信息监控传感器采用线损信息监控电路为其供电，由温湿度传感器和电能计量芯片共同组成的，温湿度环境是影响线损信息传输的重要因素，线损信息监控传感器是由一个湿度敏感元件和感温元件组成，２个传感元器件与转换器和串口电路共同集成在电能计量芯片内。线损信息监控传感器采用两线制数据传输方式，将传感器接口直接与控制器连接，通过控制器接口的时钟信号实现线损信息的采集，由于线损信息监控传感器的接口采用的是完全静态的逻辑设计，因此电压低于4.5Ｖ时的最大采集频率也只有1ＭＨｚ。在线损信息传输期间，控制器接口的时钟信号为高电平，为了避免时钟信号发生冲突，将线损信息监控传感器的时钟信号稳定在低电平。

2、线损信息监控系统软件设计

2.1采集线损信息

通过多维数据向电力营销黑匣子发送数据请求，在线损信息采集程序中创建一个线损信息采集子程序，并进行合理的配置，以达到传感器可以承受的负荷范围内取得的采集效果。线损信息的采集步骤如下。

方案１：调用监控系统的数据连接模块，使其与黑匣子之间建立线损监控连接，如果连接建立成功则进行方案２，如果连接建立失败，则重新读取黑匣子中的数据，进行重复连接，如果连接成功进行方案２，如果再次连接失败，说明黑匣子出现了通信网络异常，此时则终止线损信息采集程序。

方案２：在线损信息访问模块中调用线损信息，向黑匣子发送线损信息采集指令，采集指令的数据格式与数据传输标准一致。

方案３：接收来自黑匣子的线损信息，如果收到采集响应信息直接转到方案４，如果没有接收到响应信息，再一次向黑匣子发送数据请求。

方案４：在黑匣子反馈的响应消息中，提取到电力营销线损信息的实时数据，将线损信息数据存入到缓冲池中，以便客户端的调用，另外还要将其储存在系统数据库中作为备份。

方案５：线损信息采集程序进入休眠状态，休眠结束后开始下一环节的线损信息采集。

2.2程序设计

在发现电力营销线损信息之后，检测程序是通过多维数据网络来实现的，在检测电力营销线损信息时，应该对电力营销线损信息采集的信息进行预处理操作，再调用监控系统来获取电力营销线损信息检测程序。然后按照录入电力营销线损信息的顺序读取电力营销线损信息与电力营销正常信息作差分运算，最后判断读取的电力营销线损信息是否为电力营销线损信息，完成电力营销线损信息监测。在监控电力营销线损信息的过程中，采用一种统计分析筛选的方法来确定比较准确的电力营销线损信息。

3、线损信息监控系统性能测试

3.1实验参数

测试线损信息监控系统的性能之前，详细分析电力营销信息的特点，选择具有代表性的实验仪器，以保证实验结果具有普遍适用性为目标。

3.2线损定位

验证可知所设计系统的线损定位结果与实际结果基本一致，说明所提方法能够精准定位线损位置，为线损信息监控奠定基础。在实验结果的支持下，对系统的内存消耗与监控信息量验证，将所设计系统与基于无线传感网络系统、基于Zigbee网络系统进行对比验证。

3.3内存消耗对比测试

采用基于ZigBee网络的线损信息监控系统来监控电力营销线损信息时，系统的内存消耗在前75s以内持续上升，线损信息分类时间超过70s之后趋于下降状态，系统内存消耗稳定在1700-2300kB之间。而采用基于多维数据的线损信息监控系统来监控电力营销线损信息时，线损信息分类时间在前75s内，系统内存消耗在增加，但是增加的趋势很小，最大内存消耗只有当线损信息分类时间超过75s以后，系统内存消耗开始缓慢下降，当线损信息分类时间达到100s时系统内存消耗降到了1200kB。

3.4线损信息量对比测试

由实验结果可以看出，采用基于无线传感网络的线损信息监控系统来监控电力营销线损信息时，监控的电力营销线损信息量平均都在500条以下，特别是在2-4次实验时，监控的电力营销线损信息量下降到216条；采用基于ZigBee网络的线损信息监控系统来监控电力营销线损信息时，监控的电力营销线损信息量基于无线传感网络的线损信息监控系统相差无几，但是该系统在监控过程中非常不稳定，造成监控的电力营销线损信息量忽高忽低，经计算，监控到的电力营销线损信息量平均值为383条；而采用基于多维数据的线损信息监控系统来监控电力营销线损信息时，5次实验监控到的电力营销线损信息量都超过了600条。综合以上实验结果，基于多维数据的线损信息监控系统与其他两个传统线损信息监控系统相比，在监控电力营销线损信息监控过程中，系统内存消耗更低、信息监控量更高，因此说明该方法的监控性能更高。

4、总结

在多维数据的基础上，通过电力营销线损信息监控系统的硬件设计和软件设计，完成线损信息监控系统的设计，实现电力营销线损信息的监控。测试结果表明，基于多维数据的电力营销线损信息监控系统具有更高的性能，适合电力部门大力推广使用。

参考文献

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