設備耗電量，你算對了嗎？——MixIOT“統計計算”詳解
在企業工業互聯網建設過程中，我們將工業數據按其特性分為“狀態數據”和“運營數據”。
狀態數據：表征設備運行狀態的數據類型，如電流、電壓、壓力、轉速等等；
運營數據：表征設備運營情況的數據類型，如耗電量、氣電比、總產量等等。
運營數據是在設備狀態數據的基礎上結合特定的機理約束或數學工具“計算”而來，廣泛應用在系統應用(告警、統計、報表)、數據分析和智能調控等重要環節。
在這當中，“計算”能力和準確性是考量物聯網系統是否“好用”重要指標！
這是一個由三臺空壓機組成的空壓氣站，三臺空壓機共用了一個電表。假設我們用一個適配器每分鐘采集一次電表的讀數。我們希望知道，上午9—10點這一個小時里面，三臺空壓機的總耗電量，如下圖所示。
▲ 空壓站耗電監控示意圖
你是不是感覺這是非常容易的一件事情，跟供電局到咱家收電費差不多？9點開始的時候，先看一下電表讀數A，10點再看一下電表讀數B，兩個數字相減B-A=？這就是這個小時里面三臺空壓機的用電量。這個答案對不對呢？
準確地說，“對得非常有限”。因為要說這個答案是“對”的，是有非常嚴苛的必須條件的：
1、電表必須是好的；
2、電表讀數的采集必須是準的；
3、電表必須不能到轉到頭（爆表）；
4、如果要轉到頭這個數字必須是99999；
5、爆表后數字必須從歸零00000開始；
6、這一個小時內必須不能換電表等等。
◆ 以上條件不是必須滿足之一，而是必須全部滿足！
事實上，上述這些“必須”的條件，在工業場景中其實是不可能的，如果全部都要必須滿足，就更不可能。這也是絕大部分數物聯網系統和管理信息化系統沒辦法準確計算出設備運行狀態結果的重要原因。
假如我們拿到的這一個小時的實測的數據是這樣的下圖，你又該怎么辦？
▲ 空壓站中采集到的數據
如果你有興趣仔細去看里面的數據，你會發現，電表讀數采集出錯、換表、不在99999爆表，爆表后不在00000復位，這幾件事情好像都發生了。那么，在這一個小時里這三臺設備究竟用了多少電？
◆ 在MixIOT體系中，統計計算組件(Statos)圍繞工業數據和數據的統計與計算做了大量工作，這也讓MixIOT在對數據要求極為嚴苛的工業場景中占得先機。
一、統計計算方法：
MixIOT統計計算組件(Statos)中提供了很多種不同的統計計算方法，剛才的那個例子，就需要用一個叫作“讀數轉用量”的統計方法，這個統計方法就是把一組“讀數值”轉換成“用量值”。除了“讀數轉用量”，統計計算組件(Statos)主要的統計計算方法有最大值、最小值、平均值、求和值、計數等常規統計方法。還有一些比較復雜的東西，比如求條件區間、求數值積分、條件時長等。
▲ MixIOT統計計算配置界面截圖
MixIOT以統計計算命題（項目）的方式來進行數據計算，其中命題中主要包含了：把什么數據拿過來，用什么統計計算方法，按什么統計計算周期等關鍵內容。
Statos把數據統計計算完成后，會把結果保存在Statos數據庫中。這樣，這個結果就可以被其他任何方式來使用了，比如在應用層去做一個可視化，實現數據的實時展現；比如在分析層去做一個深度分析。
二、數據過濾算法：
MixIOT統計計算組件(Statos)中內置的數據過濾服務系統，還提供了幾種不同的數據過濾方法。這些過濾方法，無非就是把那些“感覺”是異常的數據摘出來，不參與統計計算。
為什么會有不同的過濾算法呢？
這是因為需要根據不同的數據特征來決定用什么方法過濾。上文例子中，我們肉眼就能看出來，在標記的三個數據中，一個數據有問題，另外兩個沒有問題。這就是因為這個數據“電表讀數”這種數據的特征。
具體來說就是：
1、數據應該是一個比一個大；
2、如果數據有跳躍，不會只有一個；
3、數據跳躍點，后續數據應該是連續的；
4、數據爆表(大于9999)后，從“0”開始；
...
設定以上數據過濾條件后，異常數據就能夠被準確無誤的識別出來。
▲ 統計計算內置的數據過濾服務系統
除了“電表讀數”，MixIOT中內置了“流量計讀數”“壓力表讀數”等大量“數據特征”用以識別異常數據，同時也支持手動增加“數據特征”以適配更多的工業場景。
MixIOT通過提供統計計算方法和數據過濾方法，能夠在各類復雜工業場景下準確無誤的計算出設備耗電量等運營關鍵數據，為企業工業互聯網建設、工業數據處理和應用打下了良好的基礎。
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