计量测试中异常数据的处理方式
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用电信息采集系统计量数据异常管理流程设计发表时间:2019-02-18T17:28:12.630Z 来源:《科技新时代》2018年12期作者:高裕仁[导读] 提出了计量数据异常闭环处理流程,形成计量数据异常处理标准步骤,大大提高了处理效率,提升企业效益。
国网甘肃省电力公司定西供电公司甘肃定西 743000摘要:用电信息采集系统作为智能电网的重要组成部分,有力地促进了智能量测技术的发展,提升了电网智能化水平。
其采集的各类数据在电力交易、电费回收、用电检查、市场需求侧、线损精益分析、配电网运行监测、供电质量监测以及故障抢修等多个专业业务应用中发挥了重要的数据支撑作用,已成为公司经营决策分析的重要基础数据来源。
在采集的海量数据中对计量异常数据的快速高效的分析处理,能确保数据的完整性和准确性。
本文以某供电公司信息采集系统为分析基础,提出计量数据异常处理流程。
关键词:用电信息;采集系统;计量;异常管理;设计用电信息采集系统是提高资源利用率的必要原则。
而在其中的计量装置是整个系统的关键,如果计量出现了问题就会影响整个数据的准确性。
因此,本文分析了用电信息采集系统中计量数据异常的原因,提出了计量数据异常闭环处理流程,形成计量数据异常处理标准步骤,大大提高了处理效率,提升企业效益。
1 采集系统基本架构1.1 系统物理组成用电信息采集系统是由硬件物理设备、通信链路以及相关的控制软件有机结合组成,可以分为业务架构、应用架构和物理架构。
物理架构是最底层的物理支撑,包括采集系统终端、采集系统服务器和通信链路等。
用电信息采集系统智能化地完成电网用户用电数据的采集处理,其用电信息数据分析结果为电网维护、市场营销提供数据支撑。
1.2 用电信息采集终端用电信息采集系统终端设备是低压集中器,其主要功能包括:接收主站的指令进行抄表,抄读电能表数据,主要内容是电能表时钟、物理状态以及反向有功电能示数等;能够定格负载曲线,即根据指令冻结电能表的数据内容、电能表设置信息和时间的间隔信息并记录下来;具有计算功能,通过采集的电能表值对月电量和日电量进行计算;具有报警与异常事故上报的功能;能够监控自身状态以及电表运行情况;具有终端停复电、电表读数倒走、通信链路测试、设置参数消失等异常事件及时上报的功能。
2020.08科学技术创新不确定度U rel (k=2)应满足比允许误差小1/3的要求。
2.2时间间隔测量结果的扩展不确定度通过进行时标测量计算,得出以下一组数据:记录速度为25mm/s ,标准值为3.84s ,测量值为95.8mm ,相对误差为-0.2%,扩展不确定度(k=2)为0.22%;记录速度为25mm/s ,标准值为1.92s ,测量值为47.8mm ,相对误差为-0.4%,扩展不确定度(k=2)为0.46%;记录速度为25mm/s ,标准值为0.96s ,测量值为23.9mm ,相对误差为-0.4%,扩展不确定度(k=2)为0.92%;记录速度为25mm/s ,标准值为0.48s ,测量值为11.9mm ,相对误差为-0.8%,扩展不确定度(k=2)为1.85%。
被测波开长度最大允许误差为±10%。
测量结果的扩展不确定度Urel (k=2)应满足比允许误差小1/3的要求。
2.3幅频特性测量结果的扩展不确定度通过计算得出以下一组幅度测量值:记录速度为25mm/s ,频率为5HZ ,幅度测量值为10mm ,此时相对偏差为0%,不存在扩展不确定度(k=2);记录速度为25mm/s ,频率为5HZ ,幅度测量值为9.8mm ,此时相对偏差为-2%,扩展不确定度(k=2)为1.9%;记录速度为25mm/s ,频率为2HZ ,幅度测量值为9.6mm ,此时相对偏差为-4%,扩展不确定度(k=2)为2.0%;记录速度为25mm/s ,频率为1HZ ,幅度测量值为9.5mm ,此时相对偏差为-5%,扩展不确定度(k=2)为2.0%;记录速度为25mm/s ,频率为0.5HZ ,幅度测量值为5.0mm ,此时相对偏差为-50%,扩展不确定度(k=2)为38%;记录速度为50mm/s ,频率为20HZ ,幅度测量值为9.6mm ,此时相对偏差为-4%,扩展不确定度(k=2)为2.0%;记录速度为50mm/s ,频率为40HZ ,幅度测量值为9.5mm ,此时相对偏差为-5%,扩展不确定度(k=2)为2.0%;记录速度为50mm/s ,频率为60HZ ,幅度测量值为9.2mm ,此时相对偏差为-8%,扩展不确定度(k=2)为2.1%;记录速度为50mm/s ,频率为75HZ ,幅度测量值为9.2mm ,此时相对偏差为-8%,扩展不确定度(k=2)为2.1%。
电能计量采集运维和故障处理分析一、引言电能计量采集是指通过电能表、采集终端和通信网络等设备,实现对用电设备的用电量、用电负荷、用电时间等信息采集和管理。
在现代化的电力系统中,电能计量采集扮演着至关重要的角色。
在实际运行中,电能计量采集设备也可能会出现各种故障,需要及时进行运维和故障处理,以确保电能计量数据的准确性和可靠性。
二、电能计量采集运维管理1. 定期巡检维护电能计量采集设备需要定期进行巡检维护,包括检查电能表的运行状态、通信终端的连接情况、通信网络的畅通性等。
通过定期巡检维护,可以及时发现设备的异常情况,并进行相应的处理,以确保设备的正常运行。
2. 数据质量监控对于电能计量采集设备采集到的数据,需要进行质量监控和分析。
通过对数据的实时监测和分析,可以及时发现数据异常,比如数据突变、数据漂移等情况,从而及时进行处理和调整,以确保数据的准确性和可靠性。
3. 故障预警1. 数据异常处理2. 设备故障处理当电能计量采集设备出现故障时,需要及时进行处理和分析。
首先需要确定故障的具体原因,可能是设备损坏、电源故障、通信故障等。
然后需要进行设备维修或更换,并对设备进行测试和调试,以确保设备的正常运行。
通信是电能计量采集过程中的关键环节,如果出现通信故障,可能会导致数据采集不准确甚至失败。
需要及时进行通信故障的处理和分析。
首先需要确定通信故障的原因,可能是网络故障、通信设备故障等。
然后针对故障进行修复和调整,以确保通信的畅通性和稳定性。
四、总结电能计量采集的运维和故障处理是保障电能计量数据准确可靠的重要环节。
通过定期巡检维护、数据质量监控、故障预警等管理措施,可以确保设备的正常运行。
对于数据异常、设备故障和通信故障等情况,需要及时进行处理和分析,以确保数据的准确性和可靠性。
电能计量采集的运维和故障处理工作需要综合运用电力、通信、自动化等多种技术手段,以确保系统的稳定运行和数据的准确采集。
希望本文能够为电能计量采集运维和故障处理提供一定的参考和借鉴。
温度计量工作中的常见问题及解决对策分析山东中量测试技术有限公司摘要:生产工艺运行中温度计量发挥着不可替代的作用,若温度计量准确度较低,将不利于生产工艺执行,存在安全隐患。
温度计量工作是工业生产中的重要环节,加强对温度计量工作的重视,充分考虑温度计量仪器仪表等多方面影响温度计量工作准确度的因素,并改善这些问题,提升温度计量工作质量是当前工业产业亟需解决的关键性问题。
随着科学技术的发展以及其在工业生产中的应用范围逐渐拓宽,温度计量仪器仪表更加丰富,温度计量工作手段趋向于多样化,温度计量的技术水平不断提升。
关键词:温度计量;常见问题;解决对策引言温度是物体基本特征与重要参数之一,与人类的生产、生活关系甚密。
随着社会进步、科学发展、产能不断提高,以保证工作与生产环境稳定,保障工作效率与产品质量,温度的检测与记录工作(温度计量)显得尤为重要,在气象学以及医学等专业领域更是作为基础工作环节的重中之重。
1温度计量工作常见问题分析因热电偶具有一定的不稳定性,在其通道检查过程中对相同位置的温度测量偶会出现指示不稳定的现象。
因此要获得精准的温度数据,需要在测量环境恒定以及无强电磁干扰的环境两者兼备的条件下才能实现。
当问题产生时,要确保上述条件是否得以满足。
排除测量环境及电磁干扰因素外,对于热电偶出现的这些问题,一般考虑是布线因素引发的。
如接线出现松动、接触不良等。
通常情况下,对其进行检查,若是因为接线出现松动导致温度值测值出现不稳定的情况,可以将其拧紧,再进行抄表工作,可发挥正常功能。
2温度计量工作优化措施2.1认真检查温度计量设备和储藏环境温度计量设备的精准性是保证计量工作顺利开展的基础和前提。
及时地对计量设备进行检查和维修是保证温度计量精准性的必要手段和方法。
温度计量设备对于储藏的环境与条件有着严格的标准和要求。
部分温度计量设备对于环境中的酸碱度、湿度以及光照条件具有严格的标准,如果不按照标准存放就有可能造成计量设备使用寿命缩短,甚至出现精准度降低或设备损毁等情况的发生。
第三章测量数据处理第一节测量误差的处理一、系统误差的发现和减小系统误差的方法1,减小系统误差的方法:(1)采用修正的方法(2)在实验过程中尽可能减少或消除一切产生系统误差的因素(3)选择使系统误差抵消而不致带入测得值的测量方法。
2,试验和测量中常用的几种减小系统误差的测量方法:(1)恒定系统误差消除法:①异号法②交换法③替代法(2)可变系统误差消除法:①对称测量法消除线性系统误差替代方案采用按“标准〜被校〜被校〜标准”顺序进行。
②半周期偶数测量法消除周期性系统误差一一这种方法广泛用于测角仪上。
3,修正系统误差的方法:(1)在测得值上加修正值(2)对测得值乘修正因子(3)画修正曲线;(4)制定修正值表4,获得修正值或修正因子的注意事项:⑴修正值或修正因子的获得,最常用的方法是将测得值与计量标准的标准值比较得到,也就是通过校准得到。
修正曲线往往还需要采用实验方法获得。
(2)修正值和修正因子都是有不确定度的。
在获得修正值或修正因子时,需要评定这些值的不确定度。
(3)使用已修正测得值时,该测得值的不确定度中应该考虑由于修正不完善引入的不确定度分量。
二、实验标准偏差的估计方法1,几种常用的实验标准偏差的估计方法:(1)贝塞尔公式法——适合于测量次数较多的情况'⑶二任尹(3-6)计算步骤如下:1)计算算术平均值2)计算10个残差3)计算残差平方和4)计算实验标准偏差(2)极差法一般在测量次数较小时采用该法。
S(X)=(X max-X mm)/C (3-8)(3)较差法——适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。
2,各种实验标准偏差估计方法的比较贝塞尔公式法是一种基本的方法,但n很小时其估计的不确定度较大,例如n=9时,由这种方法获得的标准偏差估计值的标准不确定度为25%,而n=3时标准偏差估计值的标准不确定度达50%,因此它适合于测量次数较多的情况。
极差法使用起来比较简便,但当数据的概率分布偏离正态分布较大时,应当以贝塞尔公式法的结果为准。
测量中系统误差的来源及其处理作者:冷玉国来源:《科技资讯》 2013年第29期冷玉国青海省计量检定测试所青海西宁 810001摘要:本文简单分析了系统误差的主要来源及如何发现系统误差的存在及其影响规律;着重讨论校正或消除系统误差的方法。
关键词:系统误差来源分析消除中图分类号:TH711.2 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)10(b)-0000-00一、系统误差的来源系统误差是有规律可掌握的,在精密测量中应尽量设法把它消除。
为此必须对测量结果进行分析,掌握其影响规律,然后加以校正或消除。
原则上系统误差是可以控制的,但有些虽知道原因,但其规律不容易控制,将这些系统误差看作偶然误差来处理。
例如:温度所引起的误差,按照理论是有规律的误差,但温度不稳定时,又把它当作偶然误差来处理。
系统误差的来源一般如下:1. 测量器具的误差。
测量仪器设计时,为简化结构有时采用近似设计,因而存在测量仪器原理误差。
2. 基准件误差。
在测量时基准件误差将直接影响测量结果,因此在选用基准件时,要求基准件尺寸误差尽量小,一般只占测量误差的1/3-1/5。
在精度较低的测量中,基准件误差占的比例更小,可以忽略不计。
在测量高精度零件时,这个基准件误差必须予以考虑。
3. 测量方法误差。
对于同一参数,可以用不同的方法测量,所得的结果也往往不同,特别是采用间接测量后,再近似计算得出某一个值时误差更大。
因此在间接测量时,应该选择最合理的测量方案,而且对其所引起的测量方法误差分析,以便加以校正或估计其精度。
4. 安置误差。
工件或仪器安放不当,零点调节不准确等,也会引起误差,这就要求计量人员谨慎操作,在测量前仔细检查,以减少不应有的误差。
有时被测量零件安放的倾斜误差,可以采用抵消法来消除。
5. 测量力误差。
在接触测量时,量仪的测量力,能够使被测零件和测量装置产生变形,因而引起测量误差。
由于测量力引起的量仪变形,在量仪设计时已经考虑,一般影响不大。
系统误差的发现1)恒定系统误差--重复测量法测量条件不变,被测量的测得值与计量标准复现的量值之差,发现恒定的系统误差估计值。
重复测量一个仪器,被测量的示值误差2)可变的系统误差-确定规律法测量条件改变,测量值出现确定规律变化,发现结果中存在可变的系统误差。
减小系统误差的方法(3种)1)采用修正的方法2)在实验中尽可能减少或消除一切产生系统误差的因素,减少由硬件操作不当引来的误差,纠正。
3)适当的测量方法a 恒定系统误差消除法(1)异号法(2)交换法(3)替代法b 可变系统误差消除法1用对称测量法消除线性系统误差2半周期偶数测量法消除周期性系统误差修正系统误差的方法1、加修正值2、对测量结果乘修正因子3、画修正曲线4、制定修正值表随机误差的大小程度反映了测量值的分散性,即测量的重复性。
重复性是用实验标准偏差表示的。
1、贝塞尔公式法2、极差法3、较差法当数据概率分布偏离正态分布较大时,应当以贝塞尔公式法的结果为准,测量次数较少时常采用极差法。
算术平均值的实验标准偏差就是测量结果的A类标准不确定度。
异常值又称离群值、存在着“粗大误差”。
判别异常值:1、当n>50时,拉依达准则(又称3σ准则,2、当3<n<50时,单个异常值,格拉布斯准则3、多于一个异常值时,狄克逊准则检定或校准结果的重复性:是指在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
相同测量条件包括:相同的测量程序、观测者,使用相同的记录标准;在相同地点在短时间内重复测量。
测量复现性:在改变了的测量条件下,同一被测量的测量结果之间的一致性。
改变了的测量条件可以是:测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、计量标准、测量地点、环境及使用条件、测量时间。
可是一个或多个。
测量仪器的最大允许误差是由测量仪器的规程或规范所允许的示值误差的极限值。
绝对误差=测得值-真值,绝对误差比被测量的真值为相对误差,示值误差=示值-标准值示值误差的评定方法:比较法、分部法、组合法。
2023年注册计量师《测量数据处理与计量专业实务》最后两套卷A 卷一、单项选择题(共70题,每题1分,每题的备选项中,只有1个最符合题意)1. 【答案】B【解析】异号法:改变测量中的某些条件,例如测量方向、电压极性等,使两种条件下的测得值中的误差符号相反,取其平均值以消除系统误差。
例如:带有螺杆式读数装置的测量仪存在空行程,即螺旋旋转时刻度变化而量杆不动,带来恒定系统误差。
为消除这一系统误差,可从两个方向对线,第一次顺时针旋转对准刻度读数为d ,设不含系统误差的值为a ,空行程带来的恒定系统误差为ε,则d =a +ε;第二次逆时针旋转对准刻度读数为d ′,此时空行程带来的恒定系统误差为-ε,即d ′=a -ε。
于是取平均值就可以得到消除了系统误差的测得值:a =﹙d +d ′﹚/22.【答案】D【解析】修正值=-示值误差=0.6 V ,修正后的值=50.6 V+0.6 V=51.2 V 。
3.【答案】C【解析】s (x )=(x max -x min )/C n =(100.40 g-100.35 g )/2.33=0.024. 【答案】D【解析】8≤n ≤10:/1211111211n n n n x x x x x x x x ----γ=γ=--n=10,按照从小到大排列,1091110210.01210.008==0.510.01210.004x x x x -Ω-Ωγ=-Ω-Ω/21119110.00410.003=0.210.00810.003x x x x -Ω-Ωγ==-Ω-Ω0.5>0.2,0.5<D(0.05,10)=0.530,则10.012不是异常值。
则本次测量数值无异常值。
5.【答案】D【解析】算数平均值=100.48 mm实验标准偏差=0.3 mm15个量值的残差绝对值为:0.38,0.08,0.22,0.48,0.18,0.42,0.12,0.32,0.12,0.18,0.02,0.42,0.38,0.08,0.12。
计量测试中异常数据的处理方式
摘要:在计量测试中,由于受到一些因素的影响,从而使得常常会出现异常数据,为确保计量测试结果的准确性,必须对异常数据进行剔除。
基于此点,本文
从计量测试中异常数据的成因分析入手,提出计量测试异常数据的处理方式。
期
望通过本文的研究能够对计量测试数据精度的提升有所帮助。
关键词:计量测试异常数据处理
引言
计量测量,其本身便是一项对数据精准性有着极高要求的工作。
而要确保数
据获取的精准性,除了需科学处理计量测量所得出的数据外,尚需找出其中的异
常数据并将之剔除,如此方能作为相关科学的参考依据。
当前,国内已然根据计
量测量中异常数据的出现原因提出了4种有针对性的异常数据剔除方法,这些方
法可独立使用,亦可综合利用,其目的均在于判定异常值并将之剔除,以确保计
量测量数据的准确性。
1对于计量测试的作用分析
计量测试是对日常生产科学性的体现,也会对每天的实际数据类别予以分析,而后再应用专业的测量设备进行评估和审计,对评估的最终结果进行分析,再对
其实际工作情况进行探究,判定其是否符合实际的生产标准和规章制度的内容。
数据的检测也是极为重要的环节,只有通过数据的核实和校对,才会对生产中的
各个环节和所生产的最终产品进行检验,才会对其检测参数予以合理的判定和分析,最终判定检测结果是否符合实际的生产需求。
不具备精准度的测量方式就无
法对实际的生产工艺予以指导,也无法对数据进行针对性的判断,最终也不能对
工艺流程予以合理的控制,导致后期的产品生产的合格以及工作落实的科学性均
无法得到切实的保障。
2计量仪器出现误差的原因
由于计量仪器对外部环境有着极高的要求,加之其本身也是一种高精密的仪器,因而任何外部环境的变化都可能导致仪器测试结果产生偏差,并最终影响到
检测结果的准确性。
(1)仪器受到了外界诸如震动、机械动荡一类的自然或人为因素影响;
(2)受电磁干扰或因供电电压不稳而导致的检测仪器出现故障;
(3)操作人员本身经验不足,加之操作事物所因其的检测不准确;
(4)仪器本身存在如元件损坏、零件松动一类的质量问题,这类问题一旦发生,将直接导致检测结果不准确,从而影响到工作人员的正常测量。
对于以上影响因素,操作人员在实际的操作过程中,务必全面排除,如此方
能确保测量结果的准确性。
当然,在此过程中,针对异常值的剔除尚需注意采取
合适的剔除方法,若剔除方法选择不当则可能收获适得其反的效果。
3计量测试异常数据的处理方式
3.1异常数据的判断方法
在计量测试过程中,对异常数据进行判断时,应当选择正确的方法。
目前,
较为常用的判断方法有以下几种:
3.1.1拉依达判断法
这种方法基于的是拉依达准则,具体的判定原理如下:假定某一组测试数据
当中只包含随机误差,通过计算处理可以获得标准偏差,根据特定的概率可确定
出一个区间范围,如果误差超出这个区间范围,则可将之判定为粗大误差,含有
粗大误差的数据则为异常数据,需要进行剔除。
该方法可对正态或是接近正态分
布的数据进行有效处理,应用时,需要确保测试次数充分,若是测试次数不足,
则会造成粗大误差的可靠性降低。
所以当测试次数较少时,不宜采用该方法对异
常数据进行判断。
该方法具体的判断过程如下:对被测试量进行等精度测量,由
此可获得x1,x2,…xn,随后求取算术平均值x和剩余误差vi,其中vi可用下式表示:vi=xi-x(1)上式中i=(1,2,…n),在根据贝赛尔公式可以计算出标准偏差σ。
如果某
个测量值xb的剩余误差vb(1≤b≤n),并满足下式:|vb|=|xb-x|>3σ(2)则可认为
xb是含有粗大误差值的坏值,应当予以剔除。
3.1.2格拉布斯判断法
这种方法是以测试量的正态分布作为判断前提,从理论的角度上讲,该方法
较为严谨,操作过程也比较简便。
该方法的判定原理如下:当某个测量值的残余
误差的绝对值|vi|>Gg时,则可判定该值当中存在相对较大的误差,应当对误差
进行剔除。
该方法对异常数据的判断过程如下:
按照测量结果偏离真值的程度(误差理论),想要对偶然误差进行有效剔除,至少需要进行10次以上的测量,为了确保测量精度和响应速度,可将15次确定
为一个单位,当获得15次测量数据后,其中可能会含有较大的误差,可以通过
分检的方法,将可疑值剔除掉。
当测量值xi对应的残差vi满足下式时应当该数据舍去:
在上式当中,x表示n次采集到的平均值(∑xi)/n;σ(x)表示测量数据组的标准差,可由贝
赛尔公式求取;中的n表示测量次数,表示显著性水平(可取0.01或0.05)。
当测量次数
n=15,显著性水平=0.05时,则
=2.41。
随后可将15次的采集值存入到同一个数组当中,求取平均值,对残差进行计算,进而求出σ(x),并将残差的绝对值与2.41倍的σ(x)进行比较,剔除可疑值后再次求取平均值,然后重复上述步骤验证是否仍有可疑值。
在实际应用中发现,基本不需要重复,通常第一遍
即可达到要求。
3.1.3t-检验法
这是一种假设检验的方法,可在测量次数n<30的条件下使用,通过对随机变量的数学期
望进行检验,看是否与某个已知的值相等。
该方法的检验过程如下:假设(x1,x2,…xn)为正态
随机变量x的样本,期望Mx与已知值m0相等。
按照统计理论,如果上述假设成立,则统
计量服从自由度n-1的t-分布。
当正态随机变量小于样本时,可用该方法对数学期望进行检验,看是否存在较为显著的差异,若是有则可将之剔除。
4实例判定
以下为结合实例所判定的异常值判断准则:如经过某测量得出了如下一系列的测量数据:10.002,10.204,0.218,10.228,10.230,10.312,10.320,10.342,10.346,结合以上方式进行判断并剔
除异常值,那么置信概念的可取值可设定为95%,那么相应地。
此时,我们将异常值怀疑为10.346,之后通过计算可得出这十个数的平均值为10.2317,那么对应的X1的平均值则为
10.2231,,经过综合计算,得出10.346为异常值,应将其剔除。
通过采用四种方法来进行
判定,其10346为异常值,而G(a,n)与10.002-10.2317非常相近,这在一定程度上说明
了应用格拉布斯准则的效果较好。
在整个判定过程中,作为判定异常数值的基本思想是:先
做好某一个统计量,如果这个统计量在规定的范围之内,便可以认为是服从止态分布,否则
就认为相关的数据并不服从止态分布,这则说明了其中的数据存在一定的误差。
结语
综上所述,在实际的生产和运作过程中,都会通过各类的科学的手段对生产精准度予以
确定,而后为生产产品的质量提供保障,而这一发展趋势,为计量测试的应用普遍性奠定了
基础。
计量测试是一项较为复杂且系统的工作,在具体的测试过程中,为提高结果的准确性,
需要对异常数据进行剔除。
在实际的运用过程中,为切实保障准侧的景准确并尽量降低误判
现象的发生概率,通常情况下可结合两种或三种判定准则进行综合判定,若集中判定方式所
得出之结论均保持一直,则可将之可疑数据处理,如此判断方式方可切实提升测量的准确性。
结果表明,格拉布斯判断法的效果最佳。
参考文献
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