[发明专利]用能数据的时空汇聚与查询方法

权利要求书

1.一种用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.构建层次化时空数据结构；所述层次化时空数据结构包括时间维度结构和位置维度结构；

S2.在位置维度结构的最小位置粒度处，按照时间维度结构中时间粒度从小到大顺序对所述用能数据依次汇聚，得到最小位置粒度在最大时间粒度的汇聚数据；

S3.将最小位置粒度在最大时间粒度的汇聚数据插入到最小位置粒度上一级的位置粒度在最小时间粒度的用能数据中，形成最小位置粒度上一级的位置粒度在最小时间粒度的汇聚数据；

S4.按照步骤S2-S3类推，从最小位置粒度上一级的位置粒度开始，按照位置维度结构中位置粒度从小到大顺序依次汇聚，得到最大位置粒度在最大时间粒度的汇聚数据。

2.根据权利要求1所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：所述层次化时空数据结构由网格形式排列的节点集合组成；所述节点采用圆柱形数据结构。

3.根据权利要求2所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：所述圆柱形数据结构包括N个独立的时间队列数据结构。

4.根据权利要求3所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：所述时间队列数据结构为一个先入先出的循环缓冲器，所述循环缓冲器的缓存单元数量为C。

5.根据权利要求3所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：所述独立的时间队列数据结构数量N根据目标位置粒度的智能电表数量确定。

6.根据权利要求4所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：所述步骤S2，具体包括：

S21.根据目标位置粒度的位置设置时间队列数据结构的数量，并根据时间粒度的大小设置目标位置粒度每个时间队列数据结构的缓存单元数量；

S22.获取所有智能电表采集的用能数据，并计算所有智能电表用能数据的变化量；

S23.从最小时间粒度开始，将所述变化量插入到目标时间队列数据结构的目标缓存单元中；

S24.若步骤S23中目标时间队列数据结构中存有变化量数据的缓存单元数量达到了设置数量，则将目标时间队列数据结构中所有的变化量数据插入到最小时间粒度的上一级时间粒度对应的时间队列数据结构的目标缓存单元中；

S25.按照步骤S23-S24类推，完成小时间粒度向大时间粒度的用能数据汇聚，得到目标位置粒度在最大时间粒度的汇聚数据。

7.根据权利要求6所述的用能数据的时空汇聚方法，其特征在于：步骤S23中，根据如下步骤确定目标时间队列数据结构的目标缓存单元：

a.设定智能电表生成的数据流τ为τ＝e,t,Δ_e；其中，e为智能电表的标识符，t为时间戳，Δ_e为用能数据的变化量；

b.在若干时间队列数据结构中，将编号大小为e的时间队列数据结构作为目标时间队列数据结构；

c.根据目标时间粒度，从时间戳t中选取对应的数值，并将所述数值作为目标数值；

d.在目标时间队列数据结构的若干缓存单元中，将编号为目标数值的缓存单元作为目标缓存单元。

8.一种基于权利要求1-7中任意一项的用能数据查询方法，其特征在于：包括如下步骤：

A1.构建查询语言模型；

A2.调整查询语言模型中各参数值，使得查询语言模型生成达到查询要求的查询语言，并将所述查询语言作为目标查询语言；

A3.使用目标查询语言从层次化时空数据结构中查询目标数据。

9.根据权利要求8所述的用能数据查询方法，其特征在于：根据如下公式确定查询语言模型：

f(Q)[{+,-,*,/}]；

其中，f为运算函数，Q为f的参数，[{+,-,*,/}]为执行f(Q)操作可选的查询语法；所述Q＝[Time,tr],[Loc,lr]，Time为时间层次的属性值，Loc为位置层次的属性值，tr为具体的时间，lr为具体的位置。