CN115063052A - 一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法和计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法、电力数据处理装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。通过从第一配电网终端获取第一结构化、非结构化数据，非结构化数据为图像数据和文字数据；将非结构化数据转换为第二结构化数据；对第一、第二结构化数据分析获得结果，根据第一安全分析规则对结果进行决策获得第一决策结果；从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二安全分析规则对第二电力数据进行决策获得第二决策结果，第二电力数据为控制、保护信号；将第一、第二决策结果加密后传输至物联网单元，第一、第二决策分析结果用于指示物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。采用本方法能够提升电力***的数据处理能力。

Description

一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法和计算机设备
技术领域
本申请涉及电力***技术领域，特别是涉及一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法、电力数据处理装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着电力***技术领域的发展，电力***运行特性发生了显著变化，当前的新型电力***面临并网接入难、调控消纳难、运维监控难、安全防护难等问题。
为了解决上述问题，一般通过对电力***中的电力数据进行数据处理，然后根据数据处理结果来实现对电力***的维护、监控等，传统技术中，在对数据处理时，一方面，会采用单电能计量芯片展开数据处理，单电能计量芯片由于偏向于处理较为单一的数据，会导致数据处理过程缺乏灵活性、准确性等，最终使得无法满足电力***的计量精度、可靠性及稳定性需求。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足电力***计量需求的基于电能计量芯片的电力数据处理方法、电力数据处理装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法。所述方法包括：
从第一配电网终端获取第一电力数据，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括电力图像数据和日志文字数据；
对所述第一电力数据中的所述非结构化数据进行转换得到第二结构化数据；
基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果；
从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，其中，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号；
将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。
在其中一个实施例中，所述第二结构化数据包括图像电力特征数据和电力关键数据，所述对所述第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据，包括：
将所述电力图像数据输入至第一神经网络模型，获得所述图像电力特征数据；
基于预先构建的知识图谱，从所述日志文字数据中提取出所述电力关键数据。
在其中一个实施例中，所述知识图谱的构建方式，包括：获取历史日志文字数据；将所述历史日志文字数据输入至第二神经网络模型，提取出所述历史日志文字数据中的历史电力关键数据，所述历史电力关键数据包括关键电力数据或关键故障数据中的至少一种；根据所述历史电力关键数据，构建所述知识图谱。
在其中一个实施例中， 所述电力分析包括电力质量分析或故障分析中的至少一种；所述基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，包括：
若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述电力质量分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，计算得到电力质量参数，所述电力分析结果包括所述电力质量参数；
若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述故障分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，确定出与所述第一结构化数据和所述第二结构化数据相关的故障参数，所述电力分析结果包括所述故障参数。
在其中一个实施例中，所述第一决策分析结果包括电力质量判断结果或电力故障情况中的至少一种；
所述根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果，包括：
若所述电力分析结果为电力质量参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的质量分析规则，判断所述电力质量参数是否满足预设电力质量阈值，以获得电力质量判断结果；
若所述电力分析结果为故障参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的故障分析规则，分析出所述故障数据中的数据变化状态，根据所述数据变化状态，分析确定电力故障情况。
在其中一个实施例中，所述第二决策分析结果包括所述保护类型信息或控制信息中的至少一种；
所述根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，包括：
当所述第二电力数据为保护信号时，根据所述第二预设安全分析规则中的继电保护控制规则，确定所述保护信号的保护类型信息；
当所述第二电力数据为控制信号时，则根据所述第二预设安全分析规则中的控制信号分析规则，解析得到所述控制信号中携带的控制信息。
第二方面，本申请还提供了一种电力数据处理装置。所述装置包括：
数据采集模块、电量计量***、通用计算***以及安全算法***，所述数据采集模块与所述电量计量***通过协议接口连接，所述电量计量***、所述安全算法***与所述通用计算***通过片上总线连接；
所述数据采集模块，用于采集第一配电网终端的第一电力数据以及第二配电网终端的第二电力数据，并将所述第一电力数据发送至所述电量计量***，以及将所述第二电力数据发送至所述通用计算***，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括图像数据和文字数据，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号；
所述电量计量***，用于获取所述数据采集模块发送的所述第一电力数据，并对所述第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据，基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并将所述电力分析结果发送至所述通用计算***；
所述通用计算***，用于获取所述电力分析结果和所述第二电力数据，根据第一预设安全分析规则，对所述第一电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，并将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果输入至所述安全算法***进行加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。
在其中一个实施例中，所述安全算法***包括共享存储单元和加密算法单元；所述共享存储单元与所述加密算法单元连接，所述通用计算***通过所述片上总线与所述共享存储单元连接；
所述通用计算***，用于将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果输入至所述共享存储单元，经由所述共享存储单元输入至所述加密算法单元中进行加密。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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基于电能计量芯片的电力数据处理方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法的步骤。
上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法、电力数据处理装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过从第一配电网终端获取第一电力数据，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括图像数据和文字数据；对所述第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据；基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果；从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，其中，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号，将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。由此，通过获取配电网终端不同数据源的电力数据，并针对不同的电力数据展开分析，获得对应的数据分析结果，在此基础上，再对各数据分析结果进行决策，获得决策分析结果，最后将决策分析结果加密后发送至物联网单元，由物联网单元传输至相应的分析结果接收端，一方面，通过数据采集、数据分析以及决策的协同作用，可以提高数据处理效率，另一方面，通过将决策分析结果进行加密后再传输，一定程度上保证了电力***的安全运行，由此最终使得在处理电力数据时，达到高效可靠的效果。
附图说明
图1为一个实施例中电力数据处理装置的结构示意图；
图2为一个实施例中安全算法***的内部结构示意图；
图3为一个实施例中电力数据处理装置的***协同工作信号传输示意图；
图4为另一个实施例中电量计量***的数据传输示意图；
图5为一个实施例中基于电能计量芯片的电力数据处理方法的流程示意图；
图6为一个实施例中通用计算***的决策分析流程示意图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的电力数据处理方法，可以应用于如图1所示的电力数据处理装置中。其中，图1中所示的电力数据处理装置为融合异构芯片架构，可以应用于电力***装置中。
具体的，如图1所示，电力数据处理装置可以包括集成在芯片上的通用计算***102、电量计量***104、片上总线网络106、电力专用高精度ADC模块108、安全算法***110、低功耗电源管理模块112、存储模块114、外设模块116其中，各不同的模块之间可以通过片上总线网络106通信连接。
在其中一个实施例中，通用计算***102，采用高性能计算核，用于实现多个模块之间的任务调度，具体的，通用计算***102可以处理控制指令与控制指令的执行流程、处理非安全的计算操作等，相比于一些基础的计算核，高性能计算核具有支持DSP（数字信号处理）指令、浮点运算等特点，高性能计算核可以为ARM Cortex-M4（嵌入式处理器），其中，实际计算核的选用可以根据具体的应用场景进行适应性调整。
在其中一个实施例中，电量计量***104，可以用于能源管理、能耗分析、电量监控等，以此保障电力***终端的电气安全，其中，能源管理是指分析电力***终端所在分支线路的有功/无功流向、电能质量等；能耗分析是指通过计算电力***终端所在线路的电压、电流、有功、无功等，实现线路的线损分析；电量监控是指监控电力***终端的电能质量指标，例如三相不平衡、过电压、过电流、频率偏移、电压暂降和闪变等，根据电能质量指标，可以发出预警信号或保护动作等，具体的，电量计量***104可以包括集成的ARM Cortex-M0（嵌入式处理器）计量核，实际计量核的选用可以根据具体的应用场景进行适应性调整。
在其中一个实施例中，片上总线网络106，包含AXI（总线协议）、AHB（高级高性能总线）和APB（***总线），支持各类外设、存储模块与计算核间的高效可靠通信，同时支持通用计算***102与电量计量***104之间的数据传输。
在其中一个实施例中，电力专用高精度ADC模块108，用于三相交流电参数等一系列非结构化、结构化的电力***数据采集，其中，电量计量***104与电力专用高精度ADC模块108之间设立协议接口进行连接，其中，协议接口可以为SPI（串行外设接口）、片内总线、IIC（串行通线总线）、CAN（控制器局域网络）、UART（串口）等多种协议接口中的任意一种或几种，由此可以实现电力专用高精度采样ADC模块108与电量计量***104间的高效数据交换，同时又能够保证电力专用高精度采样ADC模块108的灵活可更换，使得电力数据处理装置适用于不同的电力***应用场景。
在其中一个实施例中，安全算法***110可以采用国产CPU（中央处理器）作为安全核，在安全算法***中采用SM1（分组密码算法）、SM2（椭圆曲线公钥密码算法）、SM3（杂凑算法）、SM4（对称算法）等一系列高安全等级的国密密码算法，针对保密数据进行单独的加密运算处理。安全算法***110可以为芯片架构定义清晰的安全边界，安全算法***110外为非安全世界，执行着非保密状态程序与数据处理任务；而安全算法***110内为安全世界，安全算法***110对计划上传或通信的数据进行加密处理，保证信息安全共享与可靠流动。
在其中一个实施例中，低功耗电源管理模块112，可以实现通用计算***102在不同功耗场景下的功耗模式控制，通用计算***102由于支持高性能计算，一般能耗较大，为了电力数据处理装置可以长期有效工作，需要对不同任务状态下的通用计算***102进行能耗管理，以延长电源使用时间，具体的，当通用计算***102与其他***间存在数据交互任务时，低功耗电源管理模块112可以控制电力数据处理装置处于正常模式，当通用计算***102与其他各***间停止数据交互任务时，低功耗电源管理模块112可以控制进入不同程度的低功耗模式，并关闭相应计算核、总线、外设等时钟，由此支持芯片在正常模式与低功耗模式间的自由切换。
在其中一个实施例中，存储模块114，包括Flash（闪存）、SRAM（静态随机存取存储器）等多样化且大容量存储单元，同时包含高性能多通道DMA（直接存储器访问）接口，为计算核释放提供更多存取数据任务空间，进而提高了通用计算***102的整体性能。
在其中一个实施例中，外设模块116，集成了UART、GPIO（通用输入与输出）、IIC、SPI和Timer（定时器）等常用外设，满足了电力***智能终端多样化的应用场景，适配高性能计算外设模块支持着计算***高频率运行。
在其中一个实施中，如图2所示，为一个具体实施例的安全算法***110的内部结构示意图：
其中，图2中所示的安全算法***110中包括私有片上互联接口和共享存储，分别为Mailbox（电邮存储区）和Share RAM（共享存储），由此可以实现安全算法***110与通用计算***102之间的物理安全隔离，具体的，Mailbox连接和Share RAM是安全核与通用计算***102特有的连接方式，可以保证通用计算***102、高保密的安全核（安全算法***110）之间的信息通信。Mailbox是多核芯片上用于核间通信的模块，可被多核调用、设置多个通道、能够接收中断信号；通过互发mail，可实现中断通知或少量数据的高速传递，Share RAM用于存储与通用计算***102间的数据而不参与安全计算，进而保障安全核的数据保密性。
在其中一个实施例中，如图3所示，为在上述实施例的基础上，电力数据处理装置的各***协同工作的信号传输示意图：
其中，电力高精度ADC可以采集电力***低压配电网终端的数据，并将采集到的数据输入至电量计量***，由电量计量***进行处理。其中，电力高精度ADC采集到的数据可以包括结构化数据和非结构化数据，电量计量***最后输出至通用计算***的数据均为结构化数据。
针对结构化数据，通用计算***接收到结构化数据之后，可以对结构化数据进行决策分析，以获得决策分析结果，其中，决策分析可以是指根据电力分析结果做出相应决策的过程，由此获得决策分析结果，从而实现控制、信息提示等功能。
其中，在将决策分析结果传输至物联网数据通信单元时，可以直接传输，也可以经由安全算法***对决策分析结果进行加解密处理之后，再将决策分析结果发送至物联网数据通信单元。
在其中一个实施例中，如图4所示，为在上述实施例的基础上，数据在电量计量***中传输的示意图：
其中，电力高精度ADC可以采集电力***低压配电网终端的数据，并将采集到的数据输入至电量计量***，由电量计量***进行处理。其中，电力高精度ADC采集到的数据可以包括结构化数据和非结构化数据，若为结构化数据，则电量计量***可以直接对结构化数据进行电能质量分析、功率/有效值分析、故障分析等，若为非结构化数据，则电量计量***会对非结构化数据进行数据转换，转换为结构化数据，然后电量计量***再对其展开分析。
针对电力***中，尤其是配用电领域采集到的非结构化数据，主要有两类：一类是配电领域常用的电力图像数据（例如配电台区中配电柜、配电变压器和用户电表箱运行状态照片），则电量计量***可以通过CNN（卷积神经网络）APP（算法应用）对电力图像数据进行处理，可以及时发现配电现场的设备运行中存在的潜在故障（例如通过对现场图片进行分析识别，确定塑壳断路器和用户电表是否存在冒烟、烧焦等问题）和不正常运行（例如通过对现场图片进行分析识别发现是否存在私拉乱接和窃电等接线等）；另一类是配用电环节均可能用到的日志文字数据（如配电网DTU（无线终端设备）、FTU（馈线终端装置）、配电网关和电表等设备的运行日志等），可通过知识图谱APP进行处理。
由于电力数据处理装置中设计了芯片NPU（网络处理器）硬件IP（协议）模块，对于CNN网络和知识图谱这两个APP，都运行在非实时操作***上（如Linux等），可实现充分的算力资源调度和应用，并可以直接调用芯片底层NPU的IP模块进行加速计算；通过这一模块，可将非结构化数据转化为结构化数据。
对于结构化数据，电量计量***内可以对其进行实时计算和处理，也可以对其进行非实时计算和处理，实时和非实时的计算可以以数据的重要程度或者对信息的及时性的要求来确定，对于实时数据的处理，电量计量***同样也设计了各类数据处理APP，如有效值计算、功率计算和电能质量等属于非实时APP，运行在非实时操作***上；而继电保护、故障分析等APP运行在实时操作***（如RTOS等），实时操作***有较强的实时性，充分发挥了芯片多核异构的优势。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种基于电能计量芯片的电力数据处理电力数据处理方法，以该方法应用于图1中的电力数据处理装置为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202，从第一配电网终端获取第一电力数据，第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，非结构化数据包括电力图像数据和日志文字数据。
其中，电量计量***可以从第一配电网终端中获取第一电力数据，第一配电网终端可以是指配电网台区终端，配电台区终端可以包括配电柜、配电变压器以及用户电表箱等，第一结构化数据可以是指配电台区终端中涉及到开关量、电流、温度等，非结构化数据可以包括配电台区终端中的电力图像数据和日志文件数据，其中，电力图像数据可以为通过摄像头拍摄的配电柜、配电变压器和用户电表箱等的照片，日志文字数据可以是指配用电环节中，可能涉及到的文字信息（如配电网DTU、FTU以及电表等设备的运行日志等）。
步骤S204，对第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据。
其中，电量计量***可以实现非结构化数据的数据转换，以此将非结构化数据转换为结构化数据，非结构化数据转换为结构化数据可以是指从非结构化数据中提取出信息的过程，例如，若非结构化数据为电力图像数据，则电量计量***可以通过对电力图像数据进行图像识别，由此可以从电力图像数据中提取出图像特征数据，由此可以确定塑壳断路器、用户电表等是否存在冒烟、烧焦等问题，又如配电网终端中是否存在私拉乱接、窃电等接线问题，若非结构化数据为日志文字数据，则电量计量***可以针对日志文字数据，提取出日志文字数据中的关键信息（比如“电压”“电流”“运行故障类型”等）。
步骤S206，基于第一结构化数据和第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并根据第一预设安全分析规则，对电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果。
其中，电量计量***可以对第一结构化数据和第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，其中，电力分析是指电力计算***对第一结构化数据、第二结构化数据进行分析计算后，得到的与第一结构化数据、第二结构化数据相关的电力信息的过程，例如，若第一结构化数据中包括电压、电流等，则电量计量***可以针对电压、电流等进行分析计算，由此根据电压电流可以计算出三相不平衡度、功率因数等电力信息。
其中，电量计量***在获得电力分析结果之后，会将电力分析结果发送至通用计算***，通用计算***可以对电力分析结果进行决策分析，以获得第一决策分析结果，其中，决策分析可以是指根据电力分析结果做出相应决策的过程，由此获得第一决策分析结果，以此实现控制、信息提示等功能。
步骤S208，从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二预设安全分析规则，对第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，其中，第二电力数据包括控制信号和保护信号。
其中，通用计算***可以从第二配电网终端获取第二电力数据，第二配电网终端可以是指配电网融合终端，配电网融合终端可以为配电网台区终端的上级设备，第二电力数据可以包括控制信号和保护信号，其中，控制信号是指由配电网融合终端给出的控制指令，例如，配电网融合终端计算出开关装置下面的光伏逆变器发电量过高，需要让通用计算***给开关装置发送一个减少有功功率的控制指令，或者配电网融合终端需要对配电网台区的运行拓扑进行修改，需要通用计算***所在的装置进行跳闸；保护信号可以是由配电网融合终端给出的一个继电保护动作的指令，例如，配电网融合终端确定通用计算***所控制的某一开关装置处存在短路或者功率倒送的情况，需要开关装置进行动作（如跳闸），则会输出保护信号给通用计算***。
步骤S210，将第一决策分析结果和第二决策分析结果加密后传输至物联网单元，第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示物联网单元发送决策信息至对应的分析结果接收端。
其中，安全算法***可以对第一决策分析结果、第二决策分析结果进行加密，然后将加密之后的结果传输至物联网单元，其中，安全算法***在进行加密时，可以采用SM1、SM2、SM3、SM4等一系列高安全等级的国密密码算法，并针对第一决策分析结果和第二决策分析结果进行单独的加密运算处理。
其中，物联网单元可以是指通信模块，通过物联网单元，可以实现将通用计算***的决策信息输出至对应的分析结果接收端，具体的，物联网单元可以集成在电力数据处理装置内，也可以独立于电力数据处理装置，关于物联网单元的实际设置可以结合实际的应用场景进行设置。
其中，决策信息可以是控制配电网终端中的某一设备（如开关）执行跳闸动作，也可以只是输出提示信息（如预警信号），具体的决策信息可以根据实际的应用场景进行设定。
在其中一个实施例中，经由安全算法***加密后的第一决策分析结果、第二决策分析结果传输指至物联网单元，由物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。
上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法中，通过从第一配电网终端获取第一电力数据，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括图像数据和文字数据；对所述第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据；基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果；从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，其中，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号，将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的配电网终端。由此，通过获取配电网端不同数据源的电力数据，并针对不同的数据展开分析，获得对应的数据分析结果，在此基础上，再对数据分析结果进行决策，获得决策分析结果，最后将决策分析结果发送至物联网单元，由物联网单元输出决策分析结果加密后传输至相应的终端设备，一方面，通过数据采集、数据分析以及决策的协同作用，可以提高数据处理效率，另一方面，通过将决策分析结果进行加密后再传输，一定程度上保证了电力***的安全运行，由此最终使得在处理电力数据时，达到高效可靠的效果。
在其中一个实施例中，第二结构化数据包括图像电力特征数据和电力关键数据，对第一电力数据中的非结构化数据进行转换得到第二结构化数据，包括：
将电力图像数据输入至第一神经网络模型，获得图像电力特征数据；
基于预先构建的知识图谱，从日志文字数据中提取出电力关键数据。
其中，第一神经网络模型可以为LSTM（长短记忆神经网络模型），其中，第一神经网络模型可以为预先训练好的模型，当电量计量***需要处理电力图像数据时，则可以直接获取训练好的神经网络模型，以此得到图像特征数据。知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的一系列各种不同的图形，知识图谱用可视化技术描述知识资源及其载体，挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系。知识图谱可以用于处理日志文字数据，以此将关键的电力数据从电力日志数据中提取处理，由此通过神经网络模型、知识图谱可以实现电力***中常规业务的计算，可以有效提高数据处理效率。
在其中一个实施例中，知识图谱的构建方式，包括：获取历史日志文字数据；将历史日志文字数据输入至第二神经网络模型，提取出历史日志文字数据中的历史电力关键数据，历史电力关键数据包括关键电力数据或关键故障数据中的至少一种；根据历史电力关键数据，构建知识图谱。
其中，历史日志文字数据是指过往的电力信息日志和故障日志等信息，在构建知识图谱时，可以将历史日志文字数据输入至第二神经网络模型，提取出历史日志文字数据中的历史电力关键数据，例如，历史电力关键数据可以为电压、电流、运行故障类型等关键词条，在提取出历史电力关键数据之后，则可以构建出类似于专家决策经验之类的知识图谱，从而在有日志文字数据传入时，能够根据构建出的知识图谱，分析出日志文字数据中的关键信息，并提取出来，获得电力关键数据。
在其中一个实施例中，所述电力分析包括电力质量分析或故障分析中的至少一种，由此，在电力计量***对第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析时，既可以只进行电力质量分析，又可以只进行故障分析，还可以既进行电力质量分析，又进行故障分析，由此通过多种电力分析方式，从多个方向展开数据的分析处理过程，可以从多方面考虑电力***的运行情况，最终使得电力***具有更高的安全性和可靠性。
在其中一个实施例中，所述基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，包括：若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述电力质量分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，计算得到电力质量参数，所述电力分析结果包括所述电力质量参数。
其中，电力质量分析可以是指电量计量***对第一结构化数据和第二结构化数据进行有效值计算、功率计算和电能质量计算等，由此获得计算结果，并将计算结果作为电力质量参数，后续通用计算***在进行决策时，可以基于计算出的电力质量参数，做出相应的决策。
在其中一个实施例中，若第一结构化数据和第二结构化数据中包括电压、电流，则电量计量***可以对电压电流进行电能质量分析，计算得到三相不平衡度、功率因数等信息，电量计量***还可以针对三相电压，进行电能质量分析之后，从中提取出三相不平衡度（如三相电压的幅值是否不同，最大的不平衡比例是多少，电压最大的是哪一相等），进一步的，针对电流，电量计量***还可以从50Hz（赫兹）电流信号上提取出高频载波信号，从而实现拓扑识别的信息提取，由此，电量计量***通过对第一结构化数据和第二结构化数据进行电力分析，以此可以挖掘出第一结构化数据和第二结构化数据中的隐式信息，实现智能分析。
在其中一个实施例中，若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述故障分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，确定出与所述第一结构化数据和所述第二结构化数据相关的故障参数，所述电力分析结果包括所述故障参数。
其中，故障分析是指电量计量***通过对第一结构化数据和第二结构化数据进行分析计算，确定出可以用于评判电力***是否存在故障的故障参数的过程，具体的，故障参数可以为电力***中，任意一条支路的阻抗。由此电量计量***通过故障分析，使得后续通用计算***可以较好的对电力***中的故障进行管控。
在其中一个实施例中，若电量计量***对第一结构化数据和第二结构化数据进行电力质量分析，则可以得到电力质量参数，若电量计量***对第一结构化数据和第二结构化数据进行故障分析，则可得到故障参数，因此，通用计算***在对电力质量参数进行决策后，可以得到电力质量判断结果，也可以得到电力故障情况，还可以既得到电力质量判断结果，又可以得到电力故障情况。
在其中一个实施例中，根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果，包括：
若所述电力分析结果为电力质量参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的质量分析规则，判断所述电力质量参数是否满足预设电力质量阈值，以获得电力质量判断结果。
其中，第一预设安全分析规则包括质量分析规则，其中，质量分析规则是针对电力质量参数设定的规则，在设定质量分析规则时，可以结合历史电力质量参数，确定出预设电力质量阈值，通用计算***可以判断电力质量参数是否在预设电力质量阈值范围内，从而确定出电力质量参数是否越界或者是否在正常范围内，由此根据判断结果，获得电力质量判断结果。
在其中一个实施例中，若电力质量参数为三相电压的幅值，则通用计算***可以基于质量分析规则，分析出负载明显低于其他的相（如B相），则电力质量判断结果可以为从A相或者C相切换一些负载给B相。
在其中一个实施例中，若所述电力分析结果为故障参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的故障分析规则，分析出所述故障数据中的数据变化状态，根据所述数据变化状态，分析确定电力故障情况。
其中，第一预设安全分析规则包括故障分析规则，其中，故障分析规则是针对故障参数设定的规则，在设定故障分析规则时，可以结合历史故障参数展开设定，通用计算***可以判断故障参数的数据变化状态（如数据的数值明显变大或者明显降低等），从而确定出电力故障情况。
在其中一个实施例中，电量计量***可以分析计算各个支路的阻抗，通用计算***则可以分析出不同支路的阻抗有没有明显变低的情况，如果有的话，可判断出该支路可能存在电线绝缘层破损、接地故障等。
在其中一个实施例中，所述第二决策分析结果包括所述保护类型信息或控制信息中的至少一种；
所述根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，包括：
当所述第二电力数据为保护信号时，根据所述第二预设安全分析规则中的继电保护控制规则，确定所述保护信号的保护类型信息；
当所述第二电力数据为控制信号时，则根据所述第二预设安全分析规则中的控制信号分析规则，解析得到所述控制信号中携带的控制信息。
其中，继电保护控制规则是按照继电保护的类型确定的，例如，继电保护一般有三段式电流保护、三段式距离保护等，通用计算***通过分析保护信号，可以确定出是哪种继电保护信号。
其中，控制信号是有上级设备发出的信号，通用计算***通过控制信号分析规则，可以解析得到控制信息，如减少有功功率的控制指令，如对配电网台区的运行拓扑进行修改的控制信息等。
在其中一个实施例中，如图6所示，为一个具体实施例中，通用计算***进行决策分析的流程示意图：
其中，本实施例涉及的是通用数据***处理各来源的数据的过程，数据源1可以是指电量计量***发送过来的数据，数据源2可以是指由配电网融合终端发过来的数据。
通用计算***在接收到各数据源的数据之后，可以针对各数据进行分类，以此可以按照数据类型展开决策，具体的，通用计算***在确定各数据的类型时，可以根据报文中的帧数据进行分类。
通用计算***在确定数据的类型之后，针对电量数据，如电压、电流以及功率等，可以判断这些数据是否越界，具体的，可以针对每一类数据设置阈值，如果超过该阈值，则确定电量数据越界，如果低于该阈值，则确定没有越界，则可以将电量数据在安全算法***进行安全加密之后输出至判断数据接收方模块，最后由物联网数据通信单元输出，若高于该阈值，则确定电量数据越界，则需要对电量数据做进一步的判断之后（如严重性判断），再决策是输出保护信号还是输出警示信号，在确定所输出的信号类型之后，通过对信号进行安全加密之后输出至判断数据接收方，在确定出数据接收方之后，由物联网数据通信单元输出。
针对保护信号，通用计算***决策出接收的保护信号是属于保护动作信号还是警示信号，获得决策结果，在确定所输出的信号类型之后，通过对信号进行安全加密之后输出至判断数据接收方，最后确定出数据接收方之后，由物联网数据通信单元输出。
针对控制信号，通用计算***分析决策出控制信号是需要发送功能指令（如减少有功功率的控制指令），还是（对配网台区的运行拓扑进行修改的指令等），当得到分析结果之后，通过对分析结果进行安全加密之后输出至判断数据接收模块，最后确定出数据接收方之后，由物联网数据通信单元输出。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述电力数据处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于电能计量芯片的电力数据处理方法的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于电能计量芯片的电力数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
从第一配电网终端获取第一电力数据，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括电力图像数据和日志文字数据；
对所述第一电力数据中的所述非结构化数据进行转换得到第二结构化数据；
基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果；
从第二配电网终端获取第二电力数据，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，其中，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号；
将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二结构化数据包括图像电力特征数据和电力关键数据；
所述对所述第一电力数据中的所述非结构化数据进行转换得到第二结构化数据，包括：
将所述电力图像数据输入至第一神经网络模型，获得所述图像电力特征数据；
基于预先构建的知识图谱，从所述日志文字数据中提取出所述电力关键数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述知识图谱的构建方式，包括：
获取历史日志文字数据；
将所述历史日志文字数据输入至第二神经网络模型，提取出所述历史日志文字数据中的历史电力关键数据，所述历史电力关键数据包括关键电力数据或关键故障数据中的至少一种；
根据所述历史电力关键数据，构建所述知识图谱。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力分析包括电力质量分析或故障分析中的至少一种；
所述基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，包括：
若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述电力质量分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，计算得到电力质量参数，所述电力分析结果包括所述电力质量参数；
若对所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行所述故障分析，则基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据，确定出与所述第一结构化数据和所述第二结构化数据相关的故障参数，所述电力分析结果包括所述故障参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一决策分析结果包括电力质量判断结果或电力故障情况中的至少一种；
所述根据第一预设安全分析规则，对所述电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果，包括：
若所述电力分析结果为电力质量参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的质量分析规则，判断所述电力质量参数是否满足预设电力质量阈值，以获得所述电力质量判断结果；
若所述电力分析结果为故障参数，则基于所述第一预设安全分析规则中的故障分析规则，分析出所述故障数据中的数据变化状态，根据所述数据变化状态，分析确定所述电力故障情况。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二决策分析结果包括保护类型信息或控制信息中的至少一种；
所述根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，包括：
当所述第二电力数据为保护信号时，根据所述第二预设安全分析规则中的继电保护控制规则，确定所述保护信号的所述保护类型信息；
当所述第二电力数据为控制信号时，则根据所述第二预设安全分析规则中的控制信号分析规则，解析得到所述控制信号中携带的所述控制信息。
7.一种电力数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：数据采集模块、电量计量***、通用计算***以及安全算法***，所述数据采集模块与所述电量计量***通过协议接口连接，所述电量计量***、所述安全算法***与所述通用计算***通过片上总线连接；
所述数据采集模块，用于采集第一配电网终端的第一电力数据以及第二配电网终端的第二电力数据，并将所述第一电力数据发送至所述电量计量***，以及将所述第二电力数据发送至所述通用计算***，所述第一电力数据包括第一结构化数据和非结构化数据，所述非结构化数据包括图像数据和文字数据，所述第二电力数据包括控制信号和保护信号；
所述电量计量***，用于获取所述数据采集模块发送的所述第一电力数据，并对所述第一电力数据中的所述非结构化数据进行转换得到第二结构化数据，基于所述第一结构化数据和所述第二结构化数据进行电力分析，得到电力分析结果，并将所述电力分析结果发送至所述通用计算***；
所述通用计算***，用于获取所述电力分析结果和所述第二电力数据，根据第一预设安全分析规则，对所述第一电力分析结果进行决策分析，获得第一决策分析结果，根据第二预设安全分析规则，对所述第二电力数据进行决策分析，获得第二决策分析结果，并将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果输入至所述安全算法***进行加密后传输至物联网单元，所述第一决策分析结果和第二决策分析结果用于指示所述物联网单元输出决策信息至对应的分析结果接收端。
8.根据权利要求7所述的电力数据处理装置，其特征在于，所述安全算法***包括共享存储单元和加密算法单元；所述共享存储单元与所述加密算法单元连接，所述通用计算***通过所述片上总线与所述共享存储单元连接；
所述通用计算***，用于将所述第一决策分析结果和所述第二决策分析结果输入至所述共享存储单元，经由所述共享存储单元输入至所述加密算法单元中进行加密。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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