本發(fā)明涉及能耗測量，特別是涉及一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)。

背景技術：

1、城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)在新能源車輛電變量測量方面展現(xiàn)出高精度測量、全方位監(jiān)測與靈活適配、智能化數(shù)據(jù)處理與深度分析、系統(tǒng)高度集成與互操作性、高效能源管理以及運營優(yōu)化等多重功能優(yōu)勢。這些功能優(yōu)勢在新能源車輛領域發(fā)揮著重要作用，有力推動了節(jié)能減排、運營成本削減以及能源利用效率的提升。

2、隨著信息技術的飛速發(fā)展和數(shù)據(jù)采集技術的不斷革新，新能源車輛的數(shù)量在城市交通中持續(xù)增長，而能耗測量系統(tǒng)所需處理的車輛電變量測量數(shù)據(jù)也隨之急劇膨脹。面對如此龐大的數(shù)據(jù)量，能耗測量系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理與分析能力上面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。此外，數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題頻發(fā)，進一步加劇了數(shù)據(jù)處理的復雜性和難度，對數(shù)據(jù)處理的效率與準確性構(gòu)成了嚴重威脅。

3、這些問題導致城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)在處理電變量測量數(shù)據(jù)時出現(xiàn)顯著延遲，甚至產(chǎn)生錯誤結(jié)果，從而無法實時、準確地反映電變量的實際變化情況。這種滯后和誤差會嚴重限制新能源車輛能耗測量的有效應用，影響其對車輛能耗的精準監(jiān)測、對節(jié)能策略的科學制定以及對運營管理的優(yōu)化指導。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，本發(fā)明能夠?qū)崟r對電變量測量數(shù)據(jù)檢測，通過對電變量測量數(shù)據(jù)的完整驗證、數(shù)據(jù)驗證、趨勢驗證，針對性地進行數(shù)據(jù)質(zhì)量校正，解決數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題，提高數(shù)據(jù)的準確性和準時性。

2、其解決的技術方案是，包括數(shù)據(jù)接收模塊、完整驗證模塊、數(shù)據(jù)驗證模塊、趨勢驗證模塊和質(zhì)量校正模塊、數(shù)據(jù)庫，具體流程如下；

3、所述數(shù)據(jù)接收模塊實時接收電變量測量數(shù)據(jù)xkw，然后對數(shù)據(jù)預處理，將數(shù)據(jù)格式化、標準化，使其和數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)標準統(tǒng)一；

4、所述完整驗證模塊提取電變量測量數(shù)據(jù)的時間戳x1、數(shù)據(jù)長度x2kb、ip地址x3，首先根據(jù)時間戳x1核對時序，是否存在時間上的跳躍或缺失，若存在發(fā)送第一預警信號至質(zhì)量校正模塊，然后提取數(shù)據(jù)庫內(nèi)閾值數(shù)據(jù)長度x21kb，計算長度誤差率x22，，x22大于0.2表示數(shù)據(jù)冗余或丟失，發(fā)送第二預警信號至質(zhì)量校正模塊；

5、所述數(shù)據(jù)驗證模塊提取電變量測量數(shù)據(jù)的電壓值x4v、電流值x5a，同時根據(jù)ip地址x3提取數(shù)據(jù)庫內(nèi)對應的參考電壓值x41v、參考電流值x51a，然后計算數(shù)據(jù)完整校驗值m，，m小于0.3，表示數(shù)據(jù)正常，反之表示數(shù)據(jù)異常，發(fā)送校驗值m至質(zhì)量校正模塊；

6、所述趨勢驗證模塊根據(jù)預測公式計算數(shù)據(jù)xkw的平滑值xtkw，xt=αx+(1-α)xt-1，其中xtkw為第t期的平滑值，xkw為第t期的實際值，也即是電變量測量數(shù)據(jù)xkw，xt-1kw為第t-1期的平滑值，α為平滑系數(shù)，其中0<α<1，計算趨勢誤差率n，，n小于0.3表示趨勢正常，反之表示趨勢異常，發(fā)送趨勢結(jié)果至質(zhì)量校正模塊；

7、所述質(zhì)量校正模塊根據(jù)接收到的分析結(jié)果，作出相應處理，使電變量測量數(shù)據(jù)xkw能夠直接被使用。

8、進一步地，所述質(zhì)量校正模塊接收第一預警信號時，表示數(shù)據(jù)xkw存在時間上的跳躍或缺失，時間戳x1屬于跳躍時，修正時間戳x1，時間戳x1屬于缺失時，提取時序中的正確時間戳替代時間戳x1，使其形成完整的時間序列；

9、所述質(zhì)量校正模塊接收第二預警信號時，屬于數(shù)據(jù)冗余狀態(tài)時，對多余、重復的數(shù)據(jù)清洗，刪除多余、重復的數(shù)據(jù)，使其形成完整的數(shù)據(jù)，便于后續(xù)處理，屬于數(shù)據(jù)丟失狀態(tài)時，根據(jù)ip地址x3重新測量相應的電變量測量數(shù)據(jù)，一直到數(shù)據(jù)完整為止。

10、進一步地，所述質(zhì)量校正模塊接收數(shù)據(jù)驗證模塊發(fā)送的校驗值m和趨勢驗證模塊發(fā)送的趨勢結(jié)果，當趨勢誤差率n小于0.3趨勢正常、校驗值m大于0.3數(shù)據(jù)異常時，計算修正后數(shù)據(jù)值xnkw，，修正后數(shù)據(jù)值xnkw作為替代數(shù)據(jù)xkw使用；

11、當趨勢誤差率n大于0.3趨勢異常、校驗值m大于0.3數(shù)據(jù)異常時，表示數(shù)據(jù)a特別異常，以時間戳x1為起點，依次提取完整的時間序列的5個數(shù)據(jù)xakw、xbkw、xckw、xdkw、xekw，然后根據(jù)計算數(shù)據(jù)預測值xykw，，表示誤差校準值，將數(shù)據(jù)預測值xykw替代數(shù)據(jù)xkw使用，并刪除特別異常的數(shù)據(jù)xkw。

12、進一步地，所述質(zhì)量校正模塊接收數(shù)據(jù)驗證模塊發(fā)送的校驗值m和趨勢驗證模塊發(fā)送的趨勢結(jié)果，當趨勢誤差率n大于0.3趨勢異常、校驗值m小于0.3數(shù)據(jù)正常時，以時間戳x1為起點，依次提取完整的時間序列的5個數(shù)據(jù)的平滑值xt-1kw、xt-2kw、xt-3kw、xt-4kw、xt-5kw，然后根據(jù)計算數(shù)據(jù)a的平滑預測值kw，，表示誤差校準值，將平滑預測值kw替代平滑值xtkw使用，并刪除平滑值xtkw，將平滑預測值kw儲存數(shù)據(jù)庫，作為正確的平滑值使用，使數(shù)據(jù)庫實時更新數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)a正常使用；

13、當趨勢誤差率n小于0.3趨勢正常、校驗值m小于0.3數(shù)據(jù)正常時，數(shù)據(jù)xkw正常使用，同時數(shù)據(jù)xkw、平滑值xtkw儲存數(shù)據(jù)庫，更新數(shù)據(jù)庫信息，使其形成完整、正確的時間序列數(shù)據(jù)庫。

14、進一步地，還包括管理中心模塊接收質(zhì)量校正模塊發(fā)送校正后的數(shù)據(jù)，直接作為正確的電變量測量數(shù)據(jù)使用；

15、管理中心模塊支持實時顯示城市軌道交通能耗測量數(shù)據(jù)，以便用戶能夠即時了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)，顯示方式選用表格形式，清晰展示各個時間點的電變量測量數(shù)據(jù)，或使用圖表、儀表盤直觀的顯示方式，以便用戶更快速地理解和分析數(shù)據(jù)；

16、管理中心模塊同時提供數(shù)據(jù)可視化功能，通過圖表、曲線方式展示電變量測量數(shù)據(jù)的變化趨勢和分布情況。

17、進一步地，所述質(zhì)量校正模塊在檢測過程中，一旦發(fā)現(xiàn)源自同一ip地址x3的數(shù)據(jù)在連續(xù)兩次檢測中均顯示出時間戳x1的缺失或數(shù)據(jù)丟失狀態(tài)，便會立即觸發(fā)一個故障信號，并將此信號迅速發(fā)送至管理中心模塊；

18、管理中心模塊在接收到這一故障信號后，會立即啟動其內(nèi)置的可視化警報系統(tǒng)，通過使相關指示圖標或信息框不斷閃爍的直觀方式，來即時提醒用戶注意到這一異常情況，并盡快采取檢修措施，以確保系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的完整性。

19、由于以上技術方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點；

20、1.運用完整驗證模塊、數(shù)據(jù)驗證模塊、趨勢驗證模塊實時對電變量測量數(shù)據(jù)的完整驗證、數(shù)據(jù)驗證、趨勢驗證，針對性地解決數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題，同時設置了質(zhì)量校正模塊預測數(shù)據(jù)且補充數(shù)據(jù)，確保形成完整、正確的時間序列數(shù)據(jù)，便于城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)使用，進而解決數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題，提高數(shù)據(jù)的準確性和準時性，便于系統(tǒng)對車輛能耗的精準監(jiān)測、對節(jié)能策略的科學制定以及對運營管理的優(yōu)化指導。

技術特征：

1.一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)接收模塊、完整驗證模塊、數(shù)據(jù)驗證模塊、趨勢驗證模塊和質(zhì)量校正模塊、數(shù)據(jù)庫，具體流程如下；

2.根據(jù)權利要求1所述一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量校正模塊接收第一預警信號時，表示數(shù)據(jù)x存在時間上的跳躍或缺失，時間戳x1屬于跳躍時，修正時間戳x1，時間戳x1屬于缺失時，提取時序中的正確時間戳替代時間戳x1，使其形成完整的時間序列；

3.根據(jù)權利要求1所述一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量校正模塊接收數(shù)據(jù)驗證模塊發(fā)送的校驗值m和趨勢驗證模塊發(fā)送的趨勢結(jié)果，當趨勢誤差率n大于0.3趨勢異常、校驗值m小于0.3數(shù)據(jù)正常時，以時間戳x1為起點，依次提取完整的時間序列的5個數(shù)據(jù)的平滑值kw、kw、kw、kw、kw，然后根據(jù)計算數(shù)據(jù)xkw的平滑預測值kw，，表示誤差校準值，將平滑預測值kw替代平滑值kw使用，并刪除平滑值kw，將平滑預測值kw儲存數(shù)據(jù)庫，作為正確的平滑值使用，使數(shù)據(jù)庫實時更新數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)xkw正常使用；

4.根據(jù)權利要求3所述一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括管理中心模塊接收質(zhì)量校正模塊發(fā)送校正后的數(shù)據(jù)，直接作為正確的電變量測量數(shù)據(jù)使用；

5.根據(jù)權利要求4所述一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量校正模塊在檢測過程中，一旦發(fā)現(xiàn)源自同一ip地址x3的數(shù)據(jù)在連續(xù)兩次檢測中均顯示出時間戳x1的缺失或數(shù)據(jù)丟失狀態(tài)，便會立即觸發(fā)一個故障信號，并將此信號迅速發(fā)送至管理中心模塊；

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)，涉及能耗測量技術領域，運用完整驗證模塊、數(shù)據(jù)驗證模塊、趨勢驗證模塊實時對電變量測量數(shù)據(jù)的完整驗證、數(shù)據(jù)驗證、趨勢驗證，針對性地解決數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題，同時設置了質(zhì)量校正模塊預測數(shù)據(jù)且補充數(shù)據(jù)，確保形成完整、正確的時間序列數(shù)據(jù)，便于城市軌道交通能耗測量系統(tǒng)使用，進而解決數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)冗余（重復）以及數(shù)據(jù)錯誤問題，提高數(shù)據(jù)的準確性和準時性，便于系統(tǒng)對車輛能耗的精準監(jiān)測、對節(jié)能策略的科學制定以及對運營管理的優(yōu)化指導。

技術研發(fā)人員：陸志勇
受保護的技術使用者：上海博知為電子軟件有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10