[發明專利]一種基于大數據技術的電力費控方法及系統

有效

• 申請號: 201610639968.8
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106327055B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 于瑞強;王林;劉波;劉洋;趙愷;王昱皓;張威;李銳;張洪杰;劉軍
• 申請（專利權）人: 煙臺海頤軟件股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 梁翠榮

1.一種基于大數據技術的電力費控方法，其特征在于計量系統將計量表碼文件上傳到FTP服務器并向費控系統傳遞消息，觸發費控計算工作，系統對電力營銷系統的抄表數據和電力計量系統的計量表碼文件關聯合并后進行校驗，通過預先配置好的計算、核查規則進行電量計算和電費計算，并將計算過程和計算結果進行歸檔處理，對量費結果進行校核后對用戶余額進行計算分析，并將校核結果和余額分析結果回寫電力營銷系統；其包括如下具體步驟：

步驟一、算法及校核規則配置，費控計算開始前，檢查校核及算法規則是否有變動，若沒有變動，進行步驟二，如果有，則需要對費控過程中用到的計算算法和校核規則進行更新或新增；其檢查內容主要包括表碼校核規則配置、量費校核規則配置、電量計算算法配置、電費計算算法配置和余額告警閾值配置，將校核規則及算法規則配置完畢后進行下一步；

步驟二、電力費控系統的抄表數據管理模塊收集費控計算的基礎數據，包括計量檔案表、電費算法參數表、計量點變壓器關系表和公攤電量電價關系表；將抄表數據初始化，檢查抄表數據是否有更新，若沒有更新，進行步驟三，若有更新，對電力營銷系統的基礎信息進行更新：首先利用分布式存儲技術將電力營銷系統的基礎表內容進行數據抽取，對更新量不大的數據表采用增量抽取的方式，對更新量大的數據表采用全量抽取的方式，再對抽取的更新數據進行數據轉化和分區，使數據適應分布式存儲，最終將數據存儲到費控系統的分布式數據庫中，進行下一步；

步驟三、計量表碼文件傳輸，電力費控系統的計量表碼管理模塊接收電力計量系統上傳到FTP服務器的計量表碼文件，將文件轉化成分布式易處理的文件格式，文件內容主要包括供電單位編碼、計量點編號、資產編號、用戶編號、抄表日期、正反向有功電量和正反向無功電量；通過利用分布式消息隊列技術將計量表碼文件放到大數據分布式文件系統中，實現數據的緩沖和存儲，并對數據文件進行簡單的處理，對文件中的無效信息進行剔除；對傳輸完成的文件進行狀態查看，若傳輸過程出現錯誤，通過監控信息查看錯誤原因，若硬件出錯原因導致的數據傳輸失敗，可以通過緩存恢復功能保證費控系統的容錯性；若傳輸成功，執行下一步；

步驟四、電力費控系統的表碼處理模塊采用了分布式內存計算引擎，將計算任務在內部分解為若干個子任務，這些子任務之間由邏輯關系或運行先后順序被構建成DAG（有向無環圖）結構；表碼處理模塊進行抄表數據和計量表碼數據的關聯和質量檢驗，質量檢驗內容包括數據邏輯錯誤檢驗和業務規則錯誤檢驗，數據邏輯錯誤檢驗包括字段值格式檢驗、非空字段空值檢驗，業務規則錯誤檢驗包括本期抄表時間與上期抄表時間早晚檢驗、抄表起碼與抄表止碼大小檢驗，對于未通過檢驗的數據進行標記，不參與費控計算；

數據集成，對步驟二生成的抄表數據和步驟三生成的表碼信息進行集成，生成表碼集成文件；首先利用分布式文件系統對兩部分數據進行讀取，通過關聯表信息將兩部分數據進行集成，并通過集成日志的輸出內容對集成過程進行監控，若表碼集成過程出現錯誤，則返回步驟二和步驟三對更新的數據日志進行查看和調整，若表碼集成文件生成成功，則進行下一步；

表碼校核，采用分布式消息隊列技術，對上述產生的表碼集成文件利用步驟一配置的表碼校核規則進行校核，若有數據未通過校核，由用戶選擇對未通過校核數據的處理，若有明顯可修該的數據可手動或按規則方式進行修改，若確實屬于不合規數據則可以選擇不做處理，則系統將對該類不合規數據進行標記處理，不參與費控計算；表碼校核結束后，進行下一步；

步驟五、電力費控系統的量費計算模塊采用了分布式內存計算引擎，將計算任務在內部分解為若干個子任務，這些子任務之間由邏輯關系或運行先后順序等因素被構建成DAG（有向無環圖）結構；量費計算模塊采用并行的方式將表碼處理模塊的結果數據加載，利用量費計算模塊中的算法庫進行電量計算和電費計算，電量計算內容主要包括抄見電量、換表電量、退補電量、總分表電量、定比定量電量、公用表公攤電量、變損電量和線損電量；電費計算內容包括電度電費、基金及附加電費、基本電費和功率因數調整電費；

數據加載，對步驟四通過校核的表碼數據以并行的方式進行加載，加載內容包括電價、計量、用戶資料和變更信息，并將加載的數據按照步驟一配置的費控算法規則轉化成對應的數據結構；數據加載完成后，進行下一步；

電量計算，按照步驟一配置的電量計算算法規則，對抄見電量、換表電量、免費電量、退補電量、總分表電量、變損電量、線損電量、定比定量電量、公用表公攤電量進行計算，按照以下公式計算合計電量： 合計電量＝抄見電量+換表電量-免費電量+退補電量－分表電量＋變損電量+線損電量-定比定量電量+分攤電量；電量計算完畢后進行下一步；

電費計算，依據電量計算結果，按照步驟一配置的電費計算算法進行電費計算，計算內容為電度電費、基金及附加費、基本電費、功率因數調整電費，按照以下公式計算合計電費：合計電費＝電度電費＋基金及附加費+基本電費＋功率因數調整電費+各項目退補電費，系統將數據流以計算單元為單位分割形成彈性分布式計算任務，將計算任務發送到集群的各個節點上，最終以分布式批處理的方式完成每個計算單元的任務；電費計算完畢后進行下一步；

步驟六、量費歸檔；費控系統中的量費歸檔模塊將步驟五中每一個算法單元的輸出存儲到分布式存儲系統中，按照用戶要求，將不同單元的計算結果以不同方式分別存放在數據庫表、日志文件和控制臺中，以保存量費計算的所有中間過程，并通過時間軸方式串聯；同時，費控系統將步驟五的最終計算結果進行展示，對計算結果異常的數據，用戶可以通過計算過程查看，追溯結果生成的過程，并可進行修改，系統同樣會記錄結果的修改記錄；量費歸檔后，進行下一步；

步驟七、量費校核，費控系統的量費校核模塊利用步驟一配置的量費校核規則采用流式計算技術自動對計算結果進行核查，核查內容包括核查開始時間、核查時間、任務狀態和任務信息數據，并同步記錄核查日志，日志內容包括開始時間、核查時間、任務狀態、和任務信息；用戶利用系統的分布式查詢功能對這些信息進行過濾查詢；系統將對通過校核的數據進行存儲和分發，并進行下一步，對不合格數據進行標記，回寫營銷系統進行處理；

步驟八、余額分析，費控系統的余額分析模塊利用分布式查詢提取費控用戶的賬戶信息和余額信息，與步驟七通過校驗的計算結果進行差值計算，并利用步驟一配置的余額告警閾值進行比較，對余額小于零的用戶進行欠費報警，對余額小于余額告警閾值且不小于零的用戶進行欠費預警，并將報警和預警信息回寫電力營銷系統。