電力數(shù)據(jù)壓縮傳輸及解壓算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著變電站自動化技術的不斷進步，巨量數(shù)據(jù)的傳輸與存儲已成為電力系統(tǒng)中一個非常重要且亟待解決的問題，而解決這一難題的最為有效的方法就是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行壓縮。鑒于小波變換優(yōu)良的時頻特性，近年來提出的基于小波變換的數(shù)據(jù)壓縮算法不僅獲得了較高壓縮倍數(shù)，而且還能精確地重構(gòu)原始信號，但目前來說，該類算法仍存在一些理論和技術上的問題影響了實際應用，如一代小波壓縮算法計算量大、不利于硬件和實時實現(xiàn)，二代小波Euclidean分解不唯一、運算量減小有限且提

2、升過程存在破壞小波濾波器正交性的問題等。 針對這一現(xiàn)狀，本文對基于小波變換的電力數(shù)據(jù)壓縮解壓算法及壓縮數(shù)據(jù)的遠程傳輸技術進行了深入地理論研究和實驗驗證。主要工作如下： 1、首先整體介紹了數(shù)據(jù)壓縮技術在電力系統(tǒng)中的應用方法，闡述了數(shù)據(jù)壓縮的原理，引入了壓縮算法的評價標準，完成了電力信號數(shù)學模型的建立，并采用Matlab編程對信號模型加以實現(xiàn)。 2、對現(xiàn)有的閾值壓縮算法進行了改進，首次提出了一種紀錄非零小波系數(shù)的位圖

3、壓縮新算法，相比傳統(tǒng)方法，該法在同等大小的均方誤差下，獲得了更高的壓縮倍數(shù)。 3、深入研究了一代小波濾波器組的整數(shù)提升過程，在此基礎上，首次將整數(shù)小波變換與改進的閾值壓縮算法相結(jié)合，提出了整數(shù)小波閾值壓縮算法，有效解決了一代小波壓縮算法實現(xiàn)復雜、運算速度慢、變換結(jié)果為浮點數(shù)等問題，使算法在重構(gòu)信號的能量恢復系數(shù)和均方誤差以及壓縮算法的實時性三方面都要優(yōu)于一代小波壓縮算法。 4、針對電力數(shù)據(jù)特點，將Ray-Period無損

4、壓縮算法引入到整數(shù)小波閾值壓縮算法中，提出了一種高效的基于整數(shù)小波變換的Ray-Period壓縮算法，該算法對小波變換得到的低頻系數(shù)采用Ray-Period壓縮，在不增加均方誤差的條件下，使整數(shù)小波閾值壓縮算法壓縮倍數(shù)進一步提升。 5、對一代小波濾波器結(jié)構(gòu)和系數(shù)進行優(yōu)化，提出了一種高效的整數(shù)算法小波變換的構(gòu)造及實現(xiàn)方案，并將其應用于電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的壓縮，從根本上解決了一代及二代小波應用于電力數(shù)據(jù)壓縮時存在的浮點運算問題，大大提高了

5、壓縮算法的實時性，并嘗試將該壓縮算法擴展應用到圖像數(shù)據(jù)的壓縮領域，初步探討了灰度及真彩色圖像的壓縮方法。 6、分析比較當前遠程傳輸?shù)姆绞?，選用了GPRS無線通信網(wǎng)絡來傳輸電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性。設計了基于GPRS技術的遠程數(shù)據(jù)傳輸方案，并從GPRS通信模塊選擇、網(wǎng)絡接入方式及網(wǎng)絡傳輸協(xié)議等方面詳細闡述了該方案，在此基礎上還完成了數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議上層應用協(xié)議的設計，進一步增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?7、完成

6、了基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)平臺的搭建。其中監(jiān)測終端采用基于ARM920T內(nèi)核的S3C2410A型開發(fā)板，并經(jīng)開發(fā)板串口與MC55 GPRS通信模塊相連，操作系統(tǒng)選用Windows CE。應用EVC4.0開發(fā)工具C/C++編程語言設計開發(fā)了具有友好圖形界面的數(shù)據(jù)壓縮、解壓及GPRS數(shù)據(jù)傳輸程序，其中GPRS數(shù)據(jù)傳輸采用多線程編程技術實現(xiàn)，并進行了大量的網(wǎng)絡傳輸測試，結(jié)果證實了本文傳輸程序的可靠性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)的解壓縮主要