[发明专利]电力传感器在线监测数据压缩方法、解压方法及监测系统

权利要求书

1.一种电力传感器在线监测数据压缩方法，适用于包含多个相同电路单元的电子系统，其特征在于，依据每个电路单元被检测物理量的空间相关性和时间相关性，对依次在不同时间、从不同空间位置上的电路单元所获取的检测数据采用层次化差分编码方法进行编码，具体为：第一层，称为外层，用于对先后不同时间从各电路单元进行若干次轮番检测的数据进行编码，同一时间对所有电路单元的检测数据构成一帧，因此从外层看，编码后的数据由若干帧组成，不同时刻的数据帧分为首帧和后续帧，每个首帧后面跟若干后续帧，首帧用于记录每个电路单元检测数据的实际值，后续帧用于记录每个电路单元检测数据相对于其前一帧的增加量；第二层，即内层，用于记录某同一时刻不同电路单元的一帧检测数据，不论是首帧还是后续帧，都采用近游程长度编码，以实现对数据的有效压缩，后续帧采用更小的存储单位存储数据；

所述近游程长度编码是将连续若干个以某个值为中心、误差限制在一定范围内的测量结果近似为仅用两个数来表达的压缩方法，这两个数是这若干个测量值的中心值及其个数。

2.根据权利要求1所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，每个首帧后跟随的后续帧间的时间间隔及数量自适应地进行调整，当监测到有电路单元异常时，加快采样速率、缩短帧间时间间隔及调整后续帧数量。

3.根据权利要求1所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，所述首帧，其数据组成包括首帧帧头和检测数据。

4.根据权利要求3所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，所述首帧帧头包括：帧号、帧类型标识、后续帧数量、检测时间间隔、检测数据类型、采用近游程长度编码后首帧中每电路单元每类检测数据存储长度、各类检测数据的容许误差、帧头检错/纠错校验；所述首帧检测数据包括：每个电路单元的相应类型的检测数据的近游程长度编码及其检错/纠错校验，同类型检测数据连续存放。

5.根据权利要求1所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，所述后续帧，其数据组成包括后续帧帧头和后续帧检测数据。

6.根据权利要求5所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，所述后续帧帧头包括：帧号、帧类型标识、采用近游程长度编码的后续帧中每电路单元每类检测数据存储长度、帧头检错/纠错校验；所述后续帧检测数据包括：每个电路单元的相应类型的检测数据相对于前一帧的增量的近游程长度编码及其检错/纠错校验，同类型检测数据连续存放。

7.根据权利要求1所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，近游程长度编码中，后续帧中用于表示每类检测数据值的增量值的变化范围小于首帧中同类值的变化范围，存储该增量值所需的数据位数少于首帧中同类值所需存储位数。

8.根据权利要求1所述的电力传感器在线监测数据压缩方法，其特征在于，近游程长度编码的游走方向为电路单元编号的递增方向，且在为每个电路单元用连续整数编号时，编号连续的电路单元，其空间位置是相邻的，如此编号体现各被检测的电路单元的空间相关性。

9.一种权利要求1-8任一项所述电力传感器在线监测数据压缩方法所对应的解压方法，其特征在于，

首先针对首帧，恢复出该首帧包含的各电路单元的各类实际检测值并进行存储；

然后对各后续帧，根据已恢复的前一帧的实际检测值和当前帧所包含的压缩编码后的增量值，按照各电路单元编号的行进方向，根据近游程长度编码所给出的长度计算电路单元编号、并将对应近游程长度编码中所包含的增量值与已存储的前一帧相应电路单元的实际检测值相加，计算出当前帧中对应电路单元的实际值；

如此，按近游程长度编码推进方向不断重复，直至完成当前帧的解压，即可恢复出所有电路单元的当前检测值。

10.一种远程数据监测系统，其特征在于，包括被测装置和远程监测装置，被测装置包括多个相同电路单元串并联构成的电路及其检测电路、编号模块、数据压缩模块和网络通信模块，远程监测装置包括网络通信模块、解压模块及监测处理模块；被测装置中的编号模块用于对各被测电路单元进行一次性编号并永久保留，每个电路单元用连续整数编号时，编号连续的电路单元，其空间位置是相邻的，如此编号可尽量体现各被检测的电路单元的空间相关性；被测装置中的数据压缩模块用于对检测电路采集来的数据按权利要求1-8任一项所述压缩方法进行组织及压缩；被测装置中的通信模块用于将被测装置所发送的数据发送给远程监测装置，该数据包括压缩后的检测数据，并接收来自远程监测装置的数据及指令，调整被测装置的技术参数；远程监测装置的通信模块用于接收来自被测装置的数据，该数据包括压缩后的检测数据，并向被测装置发送数据和指令；远程监测装置的解压模块按权利要求9所述方法对来自被测模块的压缩数据进行解压，将其提供给监测处理模块；监测处理模块用于分析、处理来自被测装置的检测数据，判断其工作状态，发出指令或数据，使被测装置改变各电路单元的串并联连接方式并调整到适当的工作状态。