[发明专利]SCADA系统基于实时权重分析的拥塞数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及雪崩数据拥塞处理技术领域，具体涉及一种SCADA系统基于实时权重分析的拥塞数据处理方法。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及事故报警等功能。它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。应用SCADA技术，可以保证系统的信息完整，正确掌握大型系统设备的运行状态，帮助快速诊断系统故障，提高生产效率。

SCADA系统的数据采集往往涉及设备种类多、数据量大，传输方式复杂，最多涉及十几万至数百万个数据。各种不同的数据按照变化上送、或者总站召取的方式进行传输。当系统下层子系统的重要设备发生突发状况，如电力子系统停电时，各种实时数据就会像潮水一样上送至SCADA系统，形成数据雪崩，和数据拥塞，导致SCADA人机界面上短时间内出现大量报警，从而导致运行监控人员手忙脚乱的局面。

发明内容

针对现有技术的不足，为了解决SCADA系统中紧急状况下产生的雪崩数据拥塞的问题，本发明提供了一种实时分析，易于实现，快速决策的拥塞数据处理方法。

为了解决上述问题，本发明的所采取的技术方案是：

一种SCADA系统基于实时权重分析的拥塞数据处理方法包括以下步骤：

步骤一、数据采集及预处理；

步骤二、对采集数据进行实时权重分析：根据数据集合的特征计算数据传输性能指标所占的权重系数；数据集合的特征指被采集数据及数据传输性能评价指标值，数据传输性能指标包括优先权、实时性、时延、预计剩余传输时间、越限等级、异常变化等级；

步骤三、使用线性加权法计算数据流缓冲区内数据包的数据性能综合评价值(线性加权平均值)；

步骤四、根据数据性能综合评价值对采集数据进行智能化处理，确定数据的上传优先级；具体包括：根据步骤三计算得到的被采集数据的性能综合评价值，对数据缓冲区的数据包进行排序，确定数据包上送优先级，选择优先级高的数据包优先上送至SCADA界面系统。

步骤五、选择优先级高的数据包上传至SCADA界面系统。

步骤一中数据预处理为根据单位时间内新增数据的数量进行预处理，具体包括：如果单位时间内新增数据量为正常数据量的0.2～0.5倍(单位时间内的数据量为正常数据量的1.2～1.5倍)，则认为未发生数据拥塞，直接将数据上送；如果单位时间内新增数据量为正常数据量0.5～1.5倍(单位时间内的数据量为正常数据量的1.5～2.5倍)，则认为数据拥塞不严重，读取通用的权重系数，然后执行步骤三；如果单位时间内新增数据量高于正常数据量的1.5以上(单位时间内的数据量为正常数据量的2.5倍以上)，则认为发生严重数据拥塞，需要执行步骤二中的实时权重分析。

步骤二实时权重分析通过变异系数法对数据传输性能指标进行赋权，即计算数据传输性能指标所占的权重系数，使问题数据的相应指标所占的权重系数增大，从而使问题数据的加权值更大，优先级更高，优先上送至SCADA系统人机界面。

实时权重分析的具体包括以下步骤：

(1)假设有m个被采集的样本数据a_i其中i＝1，2…m，被采集数据有n个数据传输性能指标f_j，j＝1，2…n；

(2)搜集被采集数据的传输性能数据，将传输性能数据存放于m个样本对象n个指标构成的决策矩阵X＝(x_ij)_m×n中；采用变异系数法对数据传输性能指标进行赋权：

则x_j的变异系数

x_ij表示第i个样本对象的第j个指标数据，表示决策矩阵中第j列数据的均值，即第j个数据传输性能指标的均值；s_j表示决策矩阵中第j列数据的标准差；

(3)第j个指标的权重系数w_j为：

该种赋权方法突出各指标变异程度，b_j越大表示第j项指标在不同评价对象上的变化越大，区别对象的能力强，应当给予重视。