[發(fā)明專利]一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011204819.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN112332853B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳濤;李錦濤;朱靜;劉勇;王雪純;馬創(chuàng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M7/30
• 分類號(hào): H03M7/30;G06N3/04;G06F16/28
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

邊緣計(jì)算設(shè)備對(duì)電力終端采集的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述邊緣計(jì)算設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)特征對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，將時(shí)序數(shù)據(jù)劃分為穩(wěn)定數(shù)據(jù)和波動(dòng)數(shù)據(jù)；

對(duì)穩(wěn)定數(shù)據(jù)采用改進(jìn)的DEGA算法進(jìn)行壓縮并存儲(chǔ)，具體包括對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理；計(jì)算出規(guī)范化處理后的時(shí)序數(shù)據(jù)的連續(xù)值之間的差值；將差值編碼為零階有符號(hào)的指數(shù)哥倫布碼字，并在每隔若干碼字上加上分隔符進(jìn)行鏈接；利用微分指數(shù)哥倫布編碼將所有的碼字合并在一起，并形成單個(gè)的字符串；對(duì)單個(gè)的字符串采用均分位編碼，也即是將鏈接在一起的每隔若干位碼字進(jìn)行一次壓縮編碼，將碼字不足字符串的末尾補(bǔ)0，直至將每個(gè)字符串的二進(jìn)制碼字壓縮成一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，并獲得壓縮編碼時(shí)的壓縮位；

對(duì)波動(dòng)數(shù)據(jù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行壓縮并存儲(chǔ)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述邊緣計(jì)算設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)特征對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分類包括設(shè)定一個(gè)滑動(dòng)窗口來提取時(shí)序數(shù)據(jù)，計(jì)算滑動(dòng)窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的方差，當(dāng)所述窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的方差大于預(yù)設(shè)的閾值，則判定為波動(dòng)數(shù)據(jù)，否則判定為穩(wěn)定數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的閾值的計(jì)算方式包括：

v_D＝μ×L×P_max

其中，μ代表可調(diào)參數(shù)，L表示滑動(dòng)窗口的大小；P_max代表電力終端中提供的屬性值中最大的數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述對(duì)波動(dòng)數(shù)據(jù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行壓縮包括對(duì)波動(dòng)數(shù)據(jù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行分析，時(shí)序數(shù)據(jù)以向量的形式從輸入層輸入，經(jīng)過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后到單元數(shù)最少的隱藏層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。

5.一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，其特征在于，所述恢復(fù)方法包括以下步驟：

云服務(wù)器采集邊緣計(jì)算設(shè)備存儲(chǔ)的壓縮后的時(shí)序數(shù)據(jù)；

所述云服務(wù)器按照時(shí)序數(shù)據(jù)的文本類型判斷所述時(shí)序數(shù)據(jù)為穩(wěn)定數(shù)據(jù)的壓縮編碼還是波動(dòng)數(shù)據(jù)的壓縮編碼；

若為穩(wěn)定數(shù)據(jù)的壓縮編碼，采用改進(jìn)的DEGA算法方法進(jìn)行恢復(fù)，具體包括接收時(shí)序數(shù)據(jù)的壓縮碼，并將壓縮碼的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼字形式的位串；采用均分位解碼對(duì)位串進(jìn)行解碼，將鏈接的位串分割，并按照壓縮碼中的分隔符將其分割為多段；對(duì)每段位串采用微分指數(shù)哥倫布解碼算法進(jìn)行解碼；使用累加算法將哥倫布解碼后的數(shù)據(jù)恢復(fù)到規(guī)范化輸出；

若為波動(dòng)數(shù)據(jù)的壓縮編碼，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行恢復(fù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，其特征在于，所述云服務(wù)器按照時(shí)序數(shù)據(jù)的文本類型判斷所述時(shí)序數(shù)據(jù)為穩(wěn)定數(shù)據(jù)的壓縮編碼還是波動(dòng)數(shù)據(jù)的壓縮編碼包括壓縮編碼后的穩(wěn)定數(shù)據(jù)有第一類型標(biāo)簽，壓縮編碼后的波動(dòng)數(shù)據(jù)有第二類型標(biāo)簽；所述第一類型標(biāo)簽和第二類型標(biāo)簽根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值確定，若小于或等于預(yù)設(shè)的閾值，則為第一類型標(biāo)簽，若大于預(yù)設(shè)的閾值，則為第二類型標(biāo)簽。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電力系統(tǒng)的時(shí)序數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，其特征在于，所述采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行恢復(fù)包括利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)編碼器進(jìn)行分析，壓縮后的時(shí)序數(shù)據(jù)以向量的形式從隱藏層輸入，并經(jīng)過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后到輸出層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向量的恢復(fù)。