段伟 张雯晴
国网临夏供电公司 甘肃省临夏市 731100
摘要：在对于用电安全智能检测终端进行设计时，在大数据的基础上，通过对于双cpu控制模式的利用，进行数据采集模块的设置，进行电流互感器的增添。针对于传输通道以及供电模块进行抑制脉冲干扰，通过主成分分析法降维处理高维多元异构数据，遵循用电安全标准，对其进行严格检测，从而减小对于检测结果的影响。
关键词：终端研究；智能检测；用电安全
1 用电安全智能检测终端设计
1.1 智能检测终端结构设计
虽然智能检测终端结构是一个整体性结构，但是为了便于后续维护，提高该设备的使用寿命，在进行具体设计时，将其进行了模块化设计。将核心设置为双cpu，具体模块包括了电源模块，控制输出模块，通信模块，数据采集模块以及信号模块。
在对于管理cpu进行选择时，将其核心芯片设置为Lpc4357芯片，主控制模块主要包括存储器，通信接口，显示接口，键盘输出接口以及芯片，计量模块主要包括了控制输出模块，数据采集模块以及执行cpu所使用的l pc4008芯片。通过对于cpu的管理，实现两者之间的信息互通。利用启动数据的发送来进行命令的传递。
1.2 数据采集模块设计
这一部分的芯片主要使用的是att7022b专用三相电能计量芯片，时钟信号源的振荡频率为5.5Mhz，瓷片电容同时配备两个，同时其与REFCAP 引脚距离较近，与其他信号线距离比较远，根据GND信号参考值，进行信号的输入。
主机和att7022b之间具有六条连线，这些线分别具备了不同的功能，其中spi通讯接口线由四条，另外还有RESET 复位控制线以及IRQ 握手信号线。执行cpu能够控制RESET信号，使其保持和执行cpu的同步工作。再进一个对于芯片的抗干扰能力进行增强的过程当中。在REFCAP 引脚进行了0.1f的去耦电容的连接，通过低通滤波器的设置，来尽可能的对于spi接口信号的震荡进行降低。
在具体设计通行电路时，应该保持电网和芯片之间的距离，以此来提高相互之间的抗干扰能力，保证电压和电流之间的转换。
1.3 供电模块以及传输通道抗干扰设计
在对于安全智能终端检测的具体使用情况进行数据检测时可以发现，脉冲干扰是一个非常容易遇到的问题，可能会造成多源异构数据混淆，从而影响检测的数据。通过对于造成该问题的原因进行分析，可以发现，过程通道和供电模块更容易造成干扰，因此本文针对两个不同的块进行分别设计。
在具体分析时，根据干扰持续时间的不同，进行了不同措施的设计：假设持续时间大于一秒，那么则认为其属于停电干扰，欠电压干扰或者是过电压干扰，所采取的措施为稳定电压以及电路；假设持续时间大于十毫秒且小于一秒，那么则认为其属于降出干扰，下线干扰或者是浪涌干扰，由于其具备的幅度大，变化快的特点，很容易烧毁设备，因此在压敏电阻以及瞬态抑制二极管时，可以选择快速响应的电压。不仅如此，在输入交流电的一端还可以进行低通滤波器的设置，尽可能的降低自身设备的干扰。
在针对于传输通道干扰进行分析时，可以发现，外部接口的电路以及内部重建都会对其产生干扰。在双cpu的设置下，脉冲信号可能会发生畸变，碰到干扰，衰减以及延迟等问题，可以通过光耦隔离阻断，降低各个模块的相互干扰，为了消除传输信道当中的干扰，需要在主控制模块，通讯模块以及采集模块之间都进行光耦隔离阻断的设置，这种方式还可以防止其他噪声的干扰。除此之外，如果传输的线路较长，在阻抗不匹配的情况下，可能会出现信号反射的情况，从而导致信号失真，因此还应该进行相映电阻的设置，通常情况下，将其设计为120Ω。
在这一模块收集到的数据，经过传输通道的传输，使其到达管理cpu，在降维处理后，可以对于用电安全情况进行详细判断。
1.4 基于大数据的用电数据将为处理
在针对于目前所使用的监测终端进行分析之后可以发现，大多数使用的都是多元异构数据，这种数据就叫高维度以及大数量的特点，分析处理困难，检测结果准确性低。所以在得到最终数据之前，要通过主成分分析法进行降维处理。
首先设置N 维特征向量数据集K =（k 1，k 2，……K n ），将其进行重新组合，保证其主成分不相关的较少且关联信息较多的G =（G 1，G 2，……G n ），具体表达式如下所示。
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通过以上运算，能够对于特征值顺序进行排列，通过此来对于主成分进行数据比重的设置，以此来判断用电数据的有效性，提高检测结果的准确性。
1.5 用电安全智能检测
在对于用电数据进行降维处理之后，能够对于数据进行实时的分析，以此来对于用电安全进行判断。通常情况下，会对于实时功率因素，实时负荷，电压，稳定性，功率电流，电压以及发电量等数据进行全方面的检测，同时还要检测设备所处的湿度和温度。用电安全标准如下表1所示。
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通过对于上图相关数据的分析可以发现，不同用途有着不同的用电安全标准，因此在进行数据检测时，要根据具体的安全标准来进行个性化检测，同时针对具体异常情况进行相应处理。
2 用电安全智能终端性能测试
2.1 终端精度校正
在完成终端设计之后，还应该有针对性的调整其终端精度，防止具体使用过程当中的误差。
2.2 终端检测数据延迟对比测试
终端检测数据传输延迟是一个比较常见的问题，因此要进行重点测试，可以将其与传统监测终端进行对比分析。
通过上述检测数据可知，基于大数据的用户安全智能检测终端延迟时间较短，检测数据可靠性更高，利用质量更高。
3结论
本文通过对于用电安全以及大数据的分析，在大数据的基础上进行用电安全智能检测终端设计，主要针对其抗干扰能力以及数据延迟情况进行改进，通过降维处理高维多元异构数据，来提高监测终端的检测效率。
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