一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法和系统

摘要

本发明涉及计量技术领域，提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法和系统。所述方法包括在各类型抄收子网络中接入至少一个已知计量误差值的误差标准器，各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的计量数据，发送到误差计算器；误差计算器根据一个或者多个抄收子网络，以抄收子网络中输入节点所测量的计量数据总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输损耗因子后的累加和的等量关系，依据接收到的不同时段的计量数据建立方程组。本发明实施例，通过在各接收子网络中接入已知计量误差值的各类误差标准器，从而利用该系统自身拥有的上报网络上报各计量数据的到误差计算器，基于方程组的求解获得各节点上计量装置的计量误差值。

说明书

【技术领域】

本发明涉及计量技术领域，特别是涉及一种多表合一抄收系统中的误差计 算的方法和系统。

【背景技术】

充分利用公司采集系统覆盖面广等先发优势，加快推进四表抄收工作。推 动新建小区表计安装相关的标准，开展四表抄收相关技术方案、通信规约、主 站标设等的统一研究，引导水、气、热公司借鉴、采用新技术标准。

近期工作重点放在为水、气、热公司提供数据服务和通信信道共享上。建 议与水、气、热公司交流国网公司在采集系统建设上的经验和成效，持续提供 试点工程的数据服务，提升他们对数据的依赖性。采集通道资源共享将大幅减 少水、气、热公司自建采集系统的成本等优势。然而，在现有技术之中并没有 提出一种可以有效校验各表误差的方法。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是如何实现在现有的多表合一系统中，完成构成 所述系统的各计量装置的误差计算。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法，在 各类型抄收子网络中接入至少一个已知计量误差值的误差标准器，其中，所述 抄收子网络包括：电抄收子网络、水抄收子网络、气抄收子网络和热抄收子网 络中的一种或者多种，则相应的类型抄收子网络中接入的已知计量误差值的误 差标准器具体可分为电表-误差标准器、水表-误差标准器、气表-误差标准器和 热表-误差标准器，具体的：

各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的计量数据，并发送到误差 计算器；

所述误差计算器根据各类型抄收子网络中等量关系，依据接收到的不同时 段的计量数据建立方程组；其中，所述等量关系为各类型抄收子网络的输入节 点所测量的计量数据总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输损耗 因子后的累加和；其中，所述各类型误差标准器和各类型计量装置在接入相应 各类型抄收子网络时，各自作为各类型抄收子网络中的输入节点一员或者输出 节点一员；

求解所述方程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计量误差值。

优选的，所述抄收子网络具体为：

所述输入节点和所述输出节点之间具体为直连的方式，其中，经过输入节 点的能源，均经由线损后通过所述输出节点输送到耗能端上；其中，所述能源 包括：电能、水能、气能和/或热能。

优选的，所述求解所述方程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计量 误差，其中，对于具体的一种类型抄收子网络下的方程组求解，具体为：

预设一组初始的误差值，逐一的从待求解的误差变量中选中一个误差变量 作为待求解的对象，而其它误差变量则以该预设的初始的误差值作为参数，并 认定为已知的对象；

逐次的利用优化算法进行所述待求解的对象的求解，其求解过程具体为：

通过比较所述待求解的对象在不同取值情况下所求得的函数计算结果，逐 渐调整所述待求解的对象的取值；

直到以所述待求解的对象为自变量的函数，其两次函数计算结果的偏差小 于第一预设阈值时，得到当前作为待求解的对象的计量误差值；

按照上述针对第一轮待求解的对象求解方式，依次得到该组误差变量中其 它误差变量各自的计量误差值。

优选的，对于所述抄收子网络类型具体为电抄收子网络时，所述误差标准 器包括电能计量芯片及其电路、电压传感器和电流传感器；则所述各类型抄收 子网络中的计量装置测量所在线路的计量数据，并发送到误差计算器具体包括：：

所述的各智能电表和所述误差标准器按照预设方式，测量并记录各自的电 能数据，并发送到误差计算器；

则所述求解所述方程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计量误差， 具体包括：

所述误差计算器根据接收的、经过数据处理的电能数据计算各智能电表的、 根据负荷电流分段考量的计量误差值。

优选的，所述在各类型抄收子网络中接入至少一个已知计量误差值的误差 标准器，具体包括：

将所述误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任一智能电表所在的 线路；或者，

将所述误差标准器所述待测量系统的输出节点并联，并为所述误差标准器 增设一耗能端。

优选的，所述测量并记录各自的电能数据，具体包括：

各智能电表根据所述测量的电能数据和负荷电流值确定所述电能数据所属 的负荷电流分段；

寻找存储区中对应于所述负荷电流分段的位置完成记录储存。

优选的，所述的预设方式，具体包括：

设置所述电抄收子网络中各智能电表按照指定时间和负荷电流分段，测量 并记录各自的电能数据，根据负荷电流分段分类储存，并发送到误差计算器； 或者，

设置所述电抄收子网络中各智能电表按照指定时间，测量并记录各自的电 能数据和电流数据，发送到误差计算器处理。

第二方面，本发明提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，所 述系统包括服务器、集中器、至少一个多表合一的组合，所述多表合一的组合 由智能电表，以及水表、气表和热表中的一个或者多个成员表构成，其中，所 述各多表合一的组合中智能电表通过微功率与所述水表、气表和/或热表建立有 数据链路，所述各多表合一中的智能电表通过载波或者微功率与所述集中器建 立有数据链路，所述集中器通过无线网络与所述服务器建立数据链路，所述系 统中还包括一已知各成员表计量误差值的多表合一的标准组合，具体的：

所述多表合一的标准组合以并接或者串接的方式接入到由所述至少一个多 表合一的组合构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述待计算误差 的网络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、 气能源类型抄收子网络和/或热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中的智能电表通过微功率与所述水表、气表和/或 热表建立有数据链路，所述多表合一的标准组合中的智能电表通过载波或者微 功率与所述集中器建立有数据链路。

第三方面，本发明提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，所 述系统包括服务器、集中器、双模采集器、至少一个多表合一的组合，所述多 表合一的组合由智能电表、水表、气表和热表中的一个或者多个成员表构成， 其中，各多表合一的组合中水表、气表和/或热表通过微功率与所述双模采集器 建立有数据链路，所述各多表合一的组合中的智能电表通过RS-485与所述双模 采集器建立有数据链路，所述集中器通过无线网络与所述服务器建立数据链路， 所述系统中还包括一已知各成员表计量误差值的多表合一的标准组合，具体的：

所述多表合一的标准组合以并接或者串接的方式接入到由所述至少一个多 表合一的组合构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述待计算误差 的网络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、 气能源类型抄收子网络和/或热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中水表、气表和/或热表通过微功率与所述双模采 集器建立有数据链路，所述标准的多表合一中的智能电表通过RS-485与所述双 模采集器建立有数据链路。

第四方面，本发明提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，所 述系统包括服务器、集中器、采集器、至少一个多表合一的组合，所述多表合 一的组合由智能电表、水表、气表和热表中的一个或者多个成员表构成，其中， 各多表合一的组合中水表、气表和/或热表通过微功率与所述采集器建立有数据 链路，各多表合一中的智能电表以及所述采集器通过RS-485与所述集中器建立 有数据链路，所述集中器通过无线网络与所述服务器建立数据链路，所述系统 中还包括一已知各成员表误差的多表合一的标准组合，具体的：

所述多表合一的标准组合以并接或者串接的方式接入到由所述一个或者多 个多表合一构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述待计算误差的 网络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、气 能源类型抄收子网络和/或热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和标准的多表合一的组合；其 中，经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自 传输损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中水表、气表和/或热表通过微功率与所述采集器 建立有数据链路，所述标准的多表合一中的智能电表通过RS-485与所述集中器 建立有数据链路。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明实施例，通过在各接收 子网络中接入已知计量误差值的各类误差标准器，从而利用该系统自身拥有的 上报网络上报各计量数据的到误差计算器，所述误差计算器利用输入节点能源 总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输损耗因子后的累加和的等 式原理构建携带各计量装置误差变量的方程，并通过整理所述计量数据带入该 方程得到可求解方程组，并最终基于方程组的求解获得各节点上计量装置的计 量误差值。操作人员能够根据所述各节点上计量装置的计量误差精确到确认当 前多表合一抄收系统中具体哪一个计量装置的计量精确度已经超出合理范围， 并能够有针对性的替换相应出问题的计量装置。

【附图说明】

图1是本发明实施例提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法的 流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统架 构图；

图3是本发明实施例提供的另一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统 架构图；

图4是本发明实施例提供的另一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统 架构图；

图5是本发明实施例提供的另一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统 架构图；

图6是本发明实施例提供的另一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统 架构图；

图7是本发明实施例提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法的 部分流程示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种电能数据存储关系结构示意图。

图11是本发明实施例提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法的 流程示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此 之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明各实施例中，误差具体包括电表-计量误差(也称为电能-计量误 差)、水表-计量误差(也称为水能-计量误差)、气表-计量误差(也称为气能- 计量误差)和/或热表-计量误差(也称为热能-计量误差)。

在本发明各实施例中，相关预设阈值可以根据本领域技术人员的技术经验 或者通过实验来测试获得，因此，在公开本发明各实施例实现方法的基础上， 相关可实现的预设阈值均属于本发明的保护范围内。

实施例1:

本发明实施例提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法，如图1 所示，所述方法包括：

在步骤201中，在各类型抄收子网络中接入至少一个已知计量误差值的误 差标准器。

其中，所述各类型抄收子网络包括：电抄收子网络、水抄收子网络、气抄 收子网络和热抄收子网络中的一种或者多种，则相应的类型抄收子网络中接入 的已知计量误差值的误差标准器具体可分为：在电抄收子网络中接入至少一个 电表-误差标准器、在水抄收子网络中接入至少一个水表-误差标准器、在气抄 收子网络中接入至少一个气表-误差标准器和/或在热抄收子网络中接入至少一 个热表-误差标准器。

其中，误差标准器的计量误差值的计算方式有多种，可以通过专业测量设 备进行测量完成；例如：水表-误差标准器、气表-误差标准器，还可以通过一 标准容器和误差标准器相连的方式，完成其计量误差值的测量等等。

在步骤202中，各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的计量数据， 并发送到误差计算器。

在不同类型的抄收子网络中，所述计量装置可以表现为在电抄收子网络中 为电表、在水抄收子网络中为水表、在气抄收子网络中为气表，以及在热抄收 子网络中为热表。

具体实现中，上述计量装置发送计量数据到误差计算器通常是利用集中器 来转发实现，后续实施例2-5将结合具体的系统阐述如何实现所述发送到误差 计算器。

在步骤203中，所述误差计算器根据各类型抄收子网络中等量关系，依据 接收到的不同时段的计量数据建立方程组；其中，所述等量关系为各类型抄收 子网络的输入节点所测量的计量数据总和等于各输出节点所测量的计量数据加 权各自传输损耗因子后的累加和。

其中，所述各类型误差标准器和各类型计量装置在接入相应各类型抄收子 网络时，各自作为各类型抄收子网络中的输入节点一员或者输出节点一员。即 根据各类型误差标准器和各类型计量装置在接入相应各类型抄收子网络所扮演 的功能角色，在本发明实施例中也被称为输入节点或者输出节点。

在步骤204中，求解所述方程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计 量误差值。

其中，各节点上计量装置的计量误差值，涉及构成所述节点的计量装置包 括电表、水表、气表和/或热表。

其中，步骤204中的求解方式包括多种，例如：

方式一、将不同类型抄收子网络中各计量装置，整体作为构成方程组的元 素，其中，所述各计量装置包括电表、水表、气表和/或热表。即将电表计量数 据、水表计量数据、气表计量数据和热表计量数据，一起构建一方程组。

方式二、分别求解由各类型抄收子网络中相应计量装置(电表、水表、气 表或热表)作为方程构成元素的所述方程组，得到各类型抄收子网络中各节点 上计量装置的计量误差值。即以抄收子网络类型为单位，分别进行各单位内部 的计量装置的计量误差值的求解。

方式三、将不同类型抄收子网络划分成不同组，构成所述方程组的元素， 并完成相应的求解。例如：将电表计量数据和水表计量数据组合成一个等式来 求解。

本发明实施例，通过在各接收子网络中接入已知计量误差值的各类误差标 准器，从而利用该系统自身拥有的上报网络上报各计量数据的到误差计算器， 所述误差计算器利用输入节点能源与输出节点能源相同原理构建携带各计量装 置误差变量的方程，并通过整理所述计量数据带入该方程得到可求解方程组， 并最终基于方程组的求解获得各节点上计量装置的计量误差值。

操作人员能够根据所述各节点上计量装置的计量误差精确到确认当前多表 合一抄收系统中具体哪一个计量装置的计量精确度已经超出合理范围，并能够 有针对性的替换相应出问题的计量装置。

本发明实施例在实现过程中，所选择的输入节点和输出节点并非是随意的， 为了保证方程的成立，对于所述输入节点和输出节点需要做相应的限定，如图2 所示，具体的：

所述输入节点和所述输出节点之间具体为直连的方式，即输入节点和输出 节点之间是不加载耗能设备的。经过输入节点的能源，均经由线损(或者无损) 后通过所述输出节点输送到耗能端上；其中，所述能源包括：电能、水能、气 能和/或热能。

本发明实施例所建立的方程组，会因为各计量装置自身记录能源数值时所 保留的有效位的影响因素的存在，造成通过所述方程组无法求解得到各计量装 置的误差值。因此，基于上述理论分析，本发明实施例还提供了利用优化算法 来求解得到偏差在预设范围内的误差值。具体的在所述步骤204中求解所述方 程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计量误差，存在一种优化算法的求 解方法，具体包括：

预设一组初始的误差值，并赋值给方程组中的待求解的误差变量，并逐一 的从待求解的该组误差变量中选中一个误差变量作为第一轮待求解的对象，而 其它误差变量则以该预设的初始的误差值作为参数，并认定为已知对象；

利用优化算法进行所述第一轮待求解的对象的求解，具体为：

通过比较所述对象在不同取值情况下所求得的函数计算结果，逐渐调整所 述对象的取值；

直到以所述待求解的对象为自变量的函数，其两次函数计算结果的偏差小 于第一预设阈值时，得到当前作为待求解的对象的计量误差值；

按照上述针对第一轮待求解的对象求解方式，依次得到该组误差变量中其 它误差变量各自的计量误差值。

在本实施例1中误差标准器的个数可以是多个，在涉及测试系统中引入多 个误差标准器的情况，在具体计算过程中可以减少采集数据的获取，提高计算 效率。其连接方式通常是在多条测量线路中各串联进一个误差标准器，其原理 在此不一一赘述。

本实施例1给出了一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法，然而，所 述方法在不同的多表合一抄收系统中，其步骤201中涉及的“各类型抄收子网 络中的计量装置测量所在线路的计量数据，并发送到误差计算器”的实现方式 是不同的，接下来将结合具体的系多表合一抄收系统架构，阐述如何完成本发 明实施例中的步骤201。

实施例2：

本发明实施例提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，如图3 所示，所述系统包括服务器、集中器、至少一个多表合一的组合，如图3所述 多表合一的组合由智能电表、水表、气表和热表构成，但实际实现中多表合一 的组合中的水表、气表和热表三者是可选的。在实施例1中所涉及的误差计算 器的功能在本实施例中具体有所述服务器实现。所述各多表合一的组合中智能 电表通过微功率与所述水表、气表和热表建立有数据链路，所述各多表合一的 组合中的智能电表通过载波与所述集中器建立有数据链路，所述集中器通过无 线网络与所述服务器建立数据链路，所述系统中还包括一已知各计量装置计量 误差值的多表合一的标准组合。实施例1中的误差标准器，在本实施例中可以 是组合形式存在，也可以是分离单独安装的形式存在。具体的：

所述多表合一的标准组合以并接或者串接的方式接入到由所述至少一个多 表合一的组合构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述待计算误差 的网络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、 气能源类型抄收子网络和热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中的智能电表通过微功率与所述水表、气表和热 表建立有数据链路，所述多表合一的标准组合中的智能电表通过载波与所述集 中器建立有数据链路。

通过本发明实施例所提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统， 则实施例1中步骤202内容“各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的 计量数据，并发送到误差计算器”在本实施例2中具体实现为：

各多表合一的组合中的水表、气表和热表通过与其智能电表建立的微功率 数据通道，将其记录下来的计量数据(包括水能、气能和热能)发送给所述智 能电表；其中，所述智能电表也记录着通过自身的电能数据，并完成该组合中 四表的计量数据整合。各多表合一中的智能电表按照预设方式，将该整合后的 计量数据通过载波发送给所述集中器，最终由所述集中器转发到所述服务器上。 在本实施例中，误差计算器具体为所述服务器。

在本实施例中，优选的，加装微功率无线通信模块的水表、气表、热表， 满足表计计量功能。微功率无线通信模块采用国家电网企业标准-《电力用户用 电信息采集系统通信协议：基于微功率无线通信的数据传输协议》，支持国网内 用电信息采集系统的互联互通。采用内置电池进行供电，电池容量设计应满足 模块正常工作至少5年。水表、气表、热表中的微功率采集模块可按设定周期 (例如1小时、4小时或者8小时)采集相应表计的数据信息。数据传输方式： 水表，气表，热表中的微功率模块按设定周期(8小时)自动唤醒并采集仪表中 的数据；电能表通过载波/微功率双模通信模块将接收到的数据通过PLC上传至 集中器；用电信息采集系统采集方式不变。一旦水、气、热表中的微功率无线 模块出现故障，将具体故障信息主动上报。故障问题包含但不限于：模块硬件 故障、表计计量故障、通信故障、异常问题告警等。

实施例3：

本发明实施例提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，如图4 所示，所述系统包括服务器、集中器、至少一个多表合一的组合，所述多表合 一的组合由智能电表、水表、气表和热表构成，但实际实现中多表合一的组合 中的水表、气表和热表三者是可选的，其中，所述各多表合一的组合中智能电 表通过微功率与所述水表、气表和热表建立有数据链路，所述各多表合一中的 智能电表通过微功率与所述集中器建立有数据链路，所述集中器通过无线网络 与所述服务器建立数据链路，所述系统中还包括一已知各计量装置计量误差值 的多表合一的标准组合，具体的：

所述标准的多表合一的组合，以并接或者串接的方式接入到由所述至少一 个多表合一的组合构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述计算误 差的网络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、 气能源类型抄收子网络和热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中的智能电表通过微功率与所述水表、气表和热 表建立有数据链路，所述多表合一的标准组合中的智能电表通过微功率与所述 集中器建立有数据链路。

通过本发明实施例所提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统， 则实施例1中步骤202内容“各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的 计量数据，并发送到误差计算器”在本实施例2中具体实现为：

各多表合一的组合中的水表、气表和热表通过与其智能电表建立的微功率 数据通道，将其记录下来的计量数据(包括水能、气能和热能)发送给所述智 能电表；其中，所述智能电表也记录着通过自身的电能数据，并完成该组合中 四表的计量数据整合。各多表合一中的智能电表按照预设方式，将该整合后的 计量数据通过微功率发送给所述集中器，最终由所述集中器转发到所述服务器 上。在本实施例中，误差计算器具体为所述服务器。

其中，各计量装置内的微功率无线通信模块采用国家电网企业标准-《电力 用户用电信息采集系统通信协议：基于微功率无线通信的数据传输协议》，支持 国网内用电信息采集系统的互联互通。工作频率：471Mhz-486Mhz，共32个信 道组，按照GFSK调频调制方式对上行通信通道与下行通信通道进行频率规划， 避免冲突和干扰。

优选的数据传输方式：水表，气表，热表中的微功率模块按设定周期(例 如1小时、4小时或者8小时)自动唤醒，采集仪表中的数据；电能表通过微功 率通信模块将接收到的数据上传至集中器；用电信息采集系统采集方式不变。 为保证通信质量，电能表与集中器之间通过一定数量的专用信道进行通信。一 旦水、热、气表中的微功率无线模块出现故障，将具体故障信息主动上报。故 障问题包含但不限于：模块硬件故障、表计计量故障、通信故障、异常问题告 警等。

实施例4：

本发明实施例还提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，如图5 所示，所述系统包括服务器、集中器、双模采集器、至少一个多表合一的组合， 所述多表合一的组合由智能电表、水表、气表和热表中的一个或者多个构成(在 本实施例中假设都包含)，其中，所述各多表合一的组合中水表、气表和热表通 过微功率与所述双模采集器建立有数据链路，所述各多表合一中的智能电表通 过RS-485与所述双模采集器建立有数据链路，所述集中器通过无线网络与所述 服务器建立数据链路，所述系统中还包括一已知各成员表(即计量装置)计量 误差值的多表合一的标准组合，具体的：

所述多表合一的标准组合，以并接或者串接的方式接入到由所述至少一个 多表合一构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述计算误差的网络 根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、气能源 类型抄收子网络和热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中水表、气表和热表通过微功率与所述双模采集 器建立有数据链路，所述标准的多表合一中的智能电表通过RS-485与所述双模 采集器建立有数据链路。

通过本发明实施例所提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统， 则实施例1中步骤202内容“各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的 计量数据，并发送到误差计算器”在本实施例2中具体实现为：

各多表合一的组合中的水表、气表和热表通过与双模采集器建立的微功率 数据通道，将其记录下来的计量数据(包括水能、气能和热能)发送给所述双 模采集器；其中，所述智能电表也记录着通过自身的电能数据，并通过与双模 采集器建立的RS-485数据通道上报电能数据。双模采集器按照预设方式，将来 自各计量装置的计量数据整合后发送给所述集中器，最终由所述集中器转发到 所述服务器上。在本实施例中，误差计算器具体为所述服务器。

实施例5：

本发明实施例还提供了一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统，如图6 所示，所述系统包括服务器、集中器、采集器、至少一个多表合一的组合，所 述多表合一的组合由智能电表、水表、气表和热表中的一个或者多个构成(在 本实施例中假设都包含)，其中，所述各多表合一的组合中水表、气表和热表通 过微功率与所述采集器建立有数据链路，各多表合一中的智能电表以及所述采 集器通过RS-485与所述集中器建立有数据链路，所述集中器通过无线网络与所 述服务器建立数据链路，所述系统中还包括一已知各成员表(即计量装置)计 量误差值的多表合一的标准组合，具体的：

所述多表合一的标准组合，以并接或者串接的方式接入到由所述至少一个 多表合一构成的能源监测网络，构成待计算误差的网络；所述待计算误差的网 络根据能源类型分为：电能源类型抄收子网络、水能源类型抄收子网络、气能 源类型抄收子网络和热能源类型抄收子网络；

所述待计算误差的网络中拥有一个或者多个输入节点，以及一个或者多个 输出节点，所述节点具体为所述多表合一的组合和多表合一的标准组合；其中， 经过所述输入节点的能源总和等于各输出节点所测量的计量数据加权各自传输 损耗因子后的累加和；

所述多表合一的标准组合中水表、气表和热表通过微功率与所述采集器建 立有数据链路，所述多表合一的标准组合中的智能电表通过RS-485与所述集中 器建立有数据链路。

通过本发明实施例所提供的一种多表合一抄收系统中的误差计算的系统， 则实施例1中步骤202内容“各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路的 计量数据，并发送到误差计算器”在本实施例2中具体实现为：

各多表合一的组合中的水表、气表和热表通过与双模采集器建立的微功率 数据通道，将其记录下来的计量数据(包括水能、气能和热能)发送给所述采 集器；其中，所述智能电表也记录着通过自身的电能数据，并通过与集中器建 立的RS-485数据通道上报电能数据。采集器按照预设方式，将来自各计量装置 的计量数据发送给所述集中器，最终由所述集中器转发到所述服务器上。

实施例6：

本发明实施例1给出了一种多表合一抄收系统中的误差计算的方法，并通 过实施例2-5基于不同的多表合一抄收系统架构详尽的阐述了如何完成计量数 据上报的总流程。接下来本实施例将从四种类型数据中处理方式差异性最大的 电能数据入手，阐述如何完成标准误差器的布置和智能电表的误差值计算。对 于所述抄收子网络类型具体为电抄收子网络时，所述误差标准器包括电能计量 芯片及其电路、电压传感器和电流传感器；其中，所述电能计量芯片及其电路、 电压传感器和电流传感器进行了屏蔽处理，以将电磁干扰影响/降到第二预设阈 值内，例如：万分之一，则所述各类型抄收子网络中的计量装置测量所在线路 的计量数据，并发送到误差计算器具体包括：

所述的各智能电表和所述误差标准器按照预设方式，测量并记录各自的电 能数据，并发送到误差计算器；

则所述求解所述方程组得到抄收子网络中各节点上计量装置的计量误差， 具体包括：

所述误差计算器根据接收的、经过数据处理的电能数据计算各智能电表的、 根据负荷电流分段考量的计量误差值。

其中，在电抄收子网络中，实施例1-5中所描述的误差具体呈现为整体误 差特性，其中，所述整体误差具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流互感 器和电压互感器三者自身计量准确度造成的误差，还包括由影响因子造成的误 差；其中，影响因子造成的误差包括：三者所处的环境影响所造成的误差，以 及三者相互间干扰造成的误差。从理论讲，智能电表的整体误差是一个包涵了 所有已知和未知的影响因素的影响之后的真实的、整个智能电表的全部误差的 数值。整体误差在现有技术中只能实测，不能从电能表和传感器误差推算得出， 而本发明则提供了一种推算的方法。

结合本发明实施例，在实施例1中涉及的在各类型抄收子网络中接入至少 一个已知计量误差值的误差标准器，在本发明实施例中具体实现为：

将所述误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任一智能电表所在的 线路；或者，

将所述误差标准器所述待测量系统的输出节点并联，并为所述误差标准器 增设一耗能端。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述智能电表测量 并记录各自的电能数据，具体包括：

根据所述测量的电能数据和负荷电流值确定所述电能数据所属的负荷电流 分段；寻找存储区中对应于所述负荷电流分段的位置完成记录储存。

在本发明实施例中，以及实施例2-5中所述的预设方式存在一种优选的实 现方案，具体包括：

设置所述待测试系统中各智能电表按照指定时间和负荷电流分段，测量并 记录各自的电能数据，根据负荷电流分段分类储存，并发送到误差计算器；或 者，

设置所述待测试系统中各智能电表按照指定时间，测量并记录各自的电能 数据和电流数据，发送到误差计算器处理。

上述发送到误差计算器，可以是基于实施例2-实施例5中具体系统经由不 同的数据链路转发实现，在此不一一赘述。

实施例7：

在实施例6中阐述了，如何根据接入至少一个已知整体误差值的误差标准 器(在本实施例中，电表的整体误差值即上述各实施例中所描述的计量装置的 计量误差值，)，进一步结合电抄收子网络中各智能电表按照预设方式记录并 上报的电能数据，计算各智能电表整体误差的方法。为了进一步让本领域技术 人员能够理解，如何根据接收的电能数据计算各智能电表的整体误差，本实施 例提供了根据负荷电流分段预处理的方法，如图7所示，包括：

在步骤301中，所述误差计算器接收智能电表A发送的电能数据，根据所 述电能数据进行分筛，确定所述电能数据所属的负荷电流分段。

其中，在第一种方式中，所述电能数据所处的负荷电流分段，可以是由所 述智能电表A在记录自身的电能数据时便完成标定。并在发送所述电能数据给 误差计算器时，同时在发送的消息中携带电能数据的负荷电流分段信息。

还有一种方式，所述智能电表A发送的消息中不携带负荷电流分段信息， 即智能电表A仅发送电能数据给误差计算器，而由误差计算器根据相应的智能 电表，分析其上报的电能数据所处的负荷电流分段。

在步骤302中，将所述电能数据存储到由智能电表A标识的，对应于所述 负荷电流分段的存储区。

其中，在误差计算器中的对应的智能电表、负荷电流分段以及相应电能数 据的存储方式如图8所示，其中，每个负荷电流分段中存储的电能数据又各自 保存有其记录时间的相关信息(图8中将电能数据作为整块来描绘，并没有画 出电能数据与时间的对应关系)。图9给出了具体在负荷电流分段1中，结合 上报时间和电能数据存储的格式方式。在本实施例中还给出了一种表格形式存 储数据的实例，如图10所示。本发明实施例7中给出的图8、图9和图10所示 的数据结构关系，仅仅是一种举例，本发明实施例的保护范围还包括涉及所述 负荷电流分段、记录时间和电能数据的其他形式的存储方式。

实施例8：

在实施例7中，给出了误差计算器如何根据负荷电流分段与电能数据之间 的关系，存储由智能电表上报的电能数据，接下来本实施例8将着重针对实施 例6中所述误差计算器根据接收的电能数据计算各智能电表的整体误差，给予 具体的实现方式。在本实施例中，电表的整体误差值即上述各实施例中所描述 的计量装置的计量误差值，如图11所示，包括以下执行步骤：

在步骤401中，将指定时间内由所述输入节点记录的电能数据和由所述输 出节点记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流分段下的误差值变量，以及 相应的线损因子，构造方程组；所述方程组包括各智能电表在各负荷电流分段 中的误差值变量。

例如：假设测量时段Ti内流过第i个智能电表的电能读数为 W_i，j(i＝0,1,…,k-1为智能电表序号；j＝1,2,…,m为第j负荷电流分段)，x_i，j为>i，j为第i个智能电表在第j个电>

其中，根据误差标准器的接入的方式的不同，所述公式(1)具有不同的变型方 式。

以实施例6中所述将所述误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任 一智能电表所在的线路为例：

若误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任一智能电表所在的线路。 则只需要将误差标准器上报的数据替代其串联的智能电表的数据，并参与公式 (1)求解即可。而与其串联的智能电表的误差值可直接通过比对误差标准器和 智能电表自身的数据完成求解。此时，公式(1)变型为：

其中，表明误差标准器串接在第4块智能电表下，而 Y_4，j为第j段电流下已知的标准误差器的整体误差值。

若误差标准器所述待测量系统的输出节点并联(即串联到第0智能电表的 新的分支中)，并为所述误差标准器增设一耗能端。则只需将所述误差标准器上 报的数据加入到公式(1)中等式右侧即可，此时，公式(1)变型为：

其中，W_j表明误差标准器所并接线路中计量的、对应电流分段j段内的电能值，>j为第j段电流下已知的标准误差器的整体误差值，l_j为线损加权值。

在本发明实施例中，用于连接标准误差器的传输导线，如果达到足够短且 电阻率足够小的情况下，由其额外产生的线损加权值可以忽略不计。其中，公 式2中已经忽略处理误差标准器与第4智能电表之间导线的线损；进一步的， 倘若满足该条件，公式3中的线损l_j同样可以忽略不计。

在步骤402中，给予所述电抄收子网络中各智能电表的整体误差值设定一 组初始值；在此条件下，依次选中一个智能电表的误差变量，并将其它智能电 表的误差变量以所述设定的初始值赋值，从而获得一个一次m元函数，其中m 为当前选中的智能电表所拥有的负荷电流分段个数。

例如：本轮选中求解的是第0个智能电表的误差变量，则其它智能电表的 误差变量以所述初始值赋值得到如下一次m元函数(以步骤401中)：

其中，X_1，1，X_1，2，…，X_1，j；X_2，1，X_2，2，…，X_2，j；X_k-1，1，X_k-l，2，…，X_k-l，j；(j＝m)是>

在一轮优化算法计算中，具体包括以下步骤：

在步骤4021中，所述误差计算器获取存储的各智能电表在相应负荷电流分 段中第一组电能数据W_i，j，i∈[0，k-1]，j∈[1，m]和第一轮计算的智能电表的误>

在步骤4022中，以所述第一轮计算的智能电表的误差变量的初始赋值为中 心以预设偏差值获取所述误差变量的上游赋值和下游赋值，误差计算器获取存 储的各智能电表在相应负荷电流分段中第二组电能数据W_i，j，i∈[0，k-1]，j∈>

在步骤4023中，分别比较所述中心值结果与所述上游值结果和下游值结果 的差距，取第一轮计算中差距更小的[下游赋值，中心赋值]组合或者[中心赋值， 上游赋值]组合作为第二轮计算的下游赋值和上游赋值，并取更新后的下游赋值 和上游赋值的中间值作为第二轮计算的中心赋值。

在步骤4024中，根据所述第二轮计算的中心赋值，和第三组电能数据 W_i，j，i∈[0，k-1]，j∈[1，m]带入所述函数计算得到第二轮的中心值。按照步骤>

在步骤403中，按照步骤4021-4024的方法依次求解完其它智能电表的整 体误差值。

结合本实施例所述求解方法，其他类型的抄收子网络也可以按照步骤 401-403所述过程来完成，其中，水抄收子网络、气抄收子网络和热抄收子网络 中的计量装置没有电抄收子网络中电表所特有的依据电流分段划分得到的不同 计量误差值的特性(即水抄收子网络、气抄收子网络和热抄收子网络中1个计 量装置中待求解的计量误差值和线损因子各自数量为1个)，其求解方式更为 简便，下面将以水抄收子网络中各水表的计量误差值的求解给予具体阐述。

实施例9：

在实施例8中，着重针对实施例6中所述误差计算器根据接收的电能数据 计算各智能电表的整体误差，给予具体的实现方式。在本实施例中，将以水抄 收子网络阐述如何完成水表中计量误差的计算，具体包括以下执行步骤：

在步骤501中，将指定时间内由所述输入节点记录的水能数据和由所述输 出节点记录的水能数据，以及相应的线损因子和带求解计量误差变量，构造方 程组。

例如：假设测量时段Ti内流过第i个水表的电能读数为W_i(i＝0，1，…，k-1>i为第i个水表计量误差变量，l_i为第i个水表的线损加权值(也>

W₀(1+X₀)＝W₁(1+X₁)(1+L₁)+W₂(1+X₂)(1+L₂)+W₃(1+>3)(1+L₃)+…+W_k-1(1+X_k-1)(1+L_k-1)；(5)

其中，根据误差标准器的接入的方式的不同，所述公式5具有不同的变型方式。

以实施例6中所述将所述误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任 一水表所在的线路为例：

若误差标准器串联到所述电类型抄收子系统中的任一水表所在的线路。则 只需要将误差标准器上报的数据替代其串联的水表的数据，并参与公式5求解 即可。而与其串联的水表的误差值可直接通过比对误差标准器和水表自身的数 据完成求解。此时，公式5变型为：

W₀(1+X₀)＝W₁(1+X₁)(1+L₁)+W₂(1+X₂)(1+L₂)+W₃(1+>3)(1+L₃)+W₄(1+Y₄)(1+l₄)+…+W_k-1(1+X_k-1)(1+L_k-1)；(6)

其中，W₄(1+Y₄)(1+l₄)表明误差标准器串接在第4块水表下，而Y₄为已知的>

若误差标准器所述待测量系统的输出节点并联(即串联到第0水表的新的 分支中)，并为所述误差标准器增设一耗能端。则只需将所述误差标准器上报的 数据加入到公式5中等式右侧即可，此时，公式5变型为：

W₀(1+X₀)＝W₁(1+X₁)(1+L₁)+W₂(1+X₂)(1+L₂)+W₃(1+>3)(1+L₃)+…+W_k-1(1+X_k-1)(1+L_k-1)+W_x(1+Y_x)(1+l_x)；(7)

其中，W_x表明误差标准器所并接线路中计量的、对应电流分段j段内的电能值，>x为已知的标准误差器的计量误差值，l_x为线损加权值。

在本发明实施例中，用于连接标准误差器的传输水管，如果达到足够短且 管径足够小的情况下，由其额外产生的线损加权值可以忽略不计。其中，公式6 中已经忽略处理误差标准器与第4水表之间导线的线损；进一步的，倘若满足 该条件，公式7中的线损l_j同样可以忽略不计。

在步骤502中，给予所述电抄收子网络中各水表的计量误差值设定一组初 始值；在此条件下，依次选中一个水表的误差变量，并将其它水表的误差变量 以所述设定的初始值赋值，从而获得一个一次m元函数，其中m为当前选中的 水表所拥有的负荷电流分段个数。

例如：本轮选中求解的是第0个水表的误差变量，则其它水表的误差变量 以所述初始值赋值得到如下一次m元函数(以步骤401中)：

其中，X₁，X₂，...，X_k-1；是从所述设定的一组初始值中获取的。

在一轮优化算法计算中，具体包括以下步骤：

在步骤5021中，所述误差计算器获取存储的各水表在相应负荷电流分段中 第一组电能数据W_i，i∈[0，k-1]和第一轮计算的水表的误差变量的初始赋值(也>

在步骤5022中，以所述第一轮计算的水表的误差变量的初始赋值为中心以 预设偏差值获取所述误差变量的上游赋值和下游赋值，误差计算器获取存储的 各水表在相应负荷电流分段中第二组电能数据W_i，i∈[0，k-1]，带入所述函数求>

在步骤5023中，分别比较所述中心值结果与所述上游值结果和下游值结果 的差距，取第一轮计算中差距更小的[下游赋值，中心赋值]组合或者[中心赋值， 上游赋值]组合作为第二轮计算的下游赋值和上游赋值，并取更新后的下游赋值 和上游赋值的中间值作为第二轮计算的中心赋值。

在步骤5024中，根据所述第二轮计算的中心赋值，和第三组电能数据 W_i，i∈[0，k-1]带入所述函数计算得到第二轮的中心值。按照步骤4023-4024>

在步骤503中，按照步骤4021-4024的方法依次求解完其它水表的计量误 差值。

值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过 程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本 发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介 质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取 存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。