一种电能表远程监测方法、系统、计算机设备及介质与流程

本发明涉及远程监测，特别涉及一种电能表远程监测方法、系统、计算机设备及介质。

背景技术：

1、随着用电信息采集系统在居民小区、工商业用户及配电台区中的应用，电能表通常与主站管理平台连接，用于向管理人员提供计量数据查询、设备台账管理、运行状态展示及异常提示等功能。运维人员可依据平台侧展示的信息开展计量核查、故障排查和远程运维，以减少现场巡检频次。

2、但是，在电能表数量较多且分布区域较广的应用场景下，受负荷切换、短时电气扰动、终端测量波动及通信链路状态变化等因素影响，平台侧显示的设备状态可能与电能表现场实际状态存在时间上的不一致，导致运维人员难以准确确认异常状态是否持续存在，以及处置后表端状态是否已实际改变，进而使设备状态记录不能及时、可靠地反映电能表的真实运行情况。因此，如何提高分散电能表远程监测结果与表端实际运行状态之间的一致性，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供了一种电能表远程监测方法，解决了如何提高分散电能表远程监测结果与表端实际运行状态之间的一致性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种电能表远程监测方法，包括以下步骤：

3、接收各分散电能表上送的通信报文，对通信报文进行协议解包与密文解密，得到明文运行数据；

4、对所述明文运行数据进行时序对齐与数值滤波，得到时序电气参数；

5、将所述时序电气参数与预存运行基准值进行偏差比对与突变检测，以判断是否存在电气偏差特征值；

6、若存在，则基于所述电气偏差特征值与预存故障特征库进行特征匹配，得到设备告警信息；

7、基于所述设备告警信息确定控制策略，基于控制策略对所述分散电能表进行控制报文封装与下发，得到电能表动作回执；

8、基于所述电能表动作回执对所述分散电能表的状态记录进行更新，得到电能表控制记录。

9、进一步的，对通信报文进行协议解包与密文解密，得到明文运行数据，包括：

10、对所述通信报文进行字节位扫描，得到帧头标识与链路校验码，基于所述帧头标识与所述链路校验码对所述通信报文进行格式校验与包头剥离，得到报文净荷数据；

11、基于预设规约字典对所述报文净荷数据进行标识域解析，得到业务密文段；

12、对所述报文净荷数据进行地址域切片，得到表计地址码，基于所述表计地址码在预存密钥库中进行匹配检索，得到节点解密密钥；

13、基于所述节点解密密钥对所述业务密文段进行密码块解密与位移还原，得到明文数据流；

14、对所述明文数据流进行字节序翻转与进制转换，得到十进制数值，并基于预设量纲系数对所述十进制数值进行小数点移位与单位拼接，得到明文运行数据。

15、进一步的，所述对所述明文运行数据进行时序对齐与数值滤波，得到时序电气参数，包括：

16、对所述明文运行数据进行字段解析，得到上报时间戳与电气测量值，基于预设基准时钟周期对所述上报时间戳进行时间轴映射，得到时间偏移量;

17、基于所述时间偏移量对所述电气测量值进行插值重采样，得到同步电气序列；

18、对所述同步电气序列进行滑动窗口分块，得到局部数据片段，对所述局部数据片段进行边界极值剔除，得到去极值片段；

19、基于邻域加权平均规则对所述去极值片段进行平滑计算，得到所述时序电气参数。

20、进一步的，所述基于所述设备告警信息确定控制策略，基于控制策略对所述分散电能表进行控制报文封装与下发，得到电能表动作回执，包括：

21、对所述设备告警信息进行字段解析与属性分类，得到告警属性标签，并基于所述告警属性标签在预设策略矩阵中进行寻址匹配，得到基础控制指令，并对所述基础控制指令进行执行时序编排，得到控制策略；

22、基于预设规约映射表对所述控制策略进行指令集翻译，得到操作字节码；对所述分散电能表进行网络节点寻址，得到目标通信地址；

23、基于所述目标通信地址对所述操作字节码进行帧格式拼接与安全签名，得到封装控制报文；

24、对所述封装控制报文进行信道调制与时隙分配，得到物理下发信号；

25、通过所述物理下发信号对所述分散电能表进行物理层驱动，得到应答数据帧，并对所述应答数据帧进行解调解码与状态位提取，得到电能表动作回执。

26、进一步的，所述基于所述目标通信地址对所述操作字节码进行帧格式拼接与安全签名，得到封装控制报文，包括：

27、对所述操作字节码进行边界标识填充与长度测算，得到定界数据段，并基于所述目标通信地址对所述定界数据段进行数据域拼接，得到校验源序列；

28、通过预置签名私钥对所述校验源序列进行摘要提取与签名计算，得到安全认证签名；

29、利用所述安全认证签名对所述定界数据段进行尾部追加，得到封装控制报文。

30、进一步的，所述基于所述电能表动作回执对所述分散电能表的状态记录进行更新，得到电能表控制记录，包括：

31、对所述电能表动作回执进行报文载荷拆解与循环冗余校验，得到回执时间戳与物理执行状态；

32、基于所述回执时间戳与预存事务队列进行时序匹配，得到挂起事务标识，并基于所述挂起事务标识对所述物理执行状态与预设期望矩阵进行异或逻辑运算，得到状态偏移向量；

33、基于所述状态偏移向量对预存孪生字典进行键值指针覆写，得到物理对齐快照；

34、基于所述物理对齐快照对所述挂起事务标识进行互斥锁释放，得到事务闭环印记；

35、基于所述事务闭环印记对所述物理对齐快照进行字节流拼接与散列摘要计算，得到电能表控制记录。

36、进一步的，所述基于所述物理对齐快照对所述挂起事务标识进行互斥锁释放，得到事务闭环印记，包括：

37、对所述挂起事务标识进行位域掩码提取，得到锁存节点地址，并基于所述锁存节点地址在预置并发控制树中进行寻址遍历，得到当前状态指针；

38、对所述物理对齐快照进行内存段解析，得到快照存储基址，并将所述当前状态指针与所述快照存储基址进行地址跨度相减，得到指针偏移标量；

39、基于所述指针偏移标量对所述锁存节点地址对应的占用标志位进行按位清零，得到锁释放状态字；

40、将所述锁释放状态字与所述物理对齐快照进行字节流拼接与散列摘要计算，得到事务闭环印记。

41、本发明还提供了一种电能表远程监测系统，包括：

42、接收模块，用于接收各分散电能表上送的通信报文，对通信报文进行协议解包与密文解密，得到明文运行数据；

43、滤波模块，用于对所述明文运行数据进行时序对齐与数值滤波，得到时序电气参数；

44、检测模块，用于将所述时序电气参数与预存运行基准值进行偏差比对与突变检测，以判断是否存在电气偏差特征值；

45、匹配模块，用于若存在，则基于所述电气偏差特征值与预存故障特征库进行特征匹配，得到设备告警信息；

46、下发模块，用于基于所述设备告警信息确定控制策略，基于控制策略对所述分散电能表进行控制报文封装与下发，得到电能表动作回执；

47、更新模块，用于基于所述电能表动作回执对所述分散电能表的状态记录进行更新，得到电能表控制记录。

48、本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

49、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。

50、本发明提供的一种电能表远程监测方法，包括以下步骤：接收各分散电能表上送的通信报文，对通信报文进行协议解包与密文解密，得到明文运行数据；对所述明文运行数据进行时序对齐与数值滤波，得到时序电气参数；将所述时序电气参数与预存运行基准值进行偏差比对与突变检测，以判断是否存在电气偏差特征值；若存在，则基于所述电气偏差特征值与预存故障特征库进行特征匹配，得到设备告警信息；基于所述设备告警信息确定控制策略，基于控制策略对所述分散电能表进行控制报文封装与下发，得到电能表动作回执；基于所述电能表动作回执对所述分散电能表的状态记录进行更新，得到电能表控制记录，解决了如何提高分散电能表远程监测结果与表端实际运行状态之间的一致性的技术问题，实现了对分散电能表运行状态的可信感知、异常识别、定向控制和回执校验闭环，使主站侧状态记录能够与表端实际执行状态动态对齐，并提高远程运维过程的监测准确性、控制可靠性及状态可追溯性的技术效果。