一般來說，本發(fā)明涉及具有多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的公用設(shè)施系統(tǒng)（utilitysystem），具體來說，涉及這類系統(tǒng)的圖形表示。

背景技術(shù)：

在2007年9月18日發(fā)出的標(biāo)題為“公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的自動(dòng)化分級(jí)劃分”的共同受讓的美國專利no.7272518中描述了自學(xué)習(xí)分級(jí)算法，它自動(dòng)確定通常是具有公用設(shè)施的主源的徑向式供給公用設(shè)施系統(tǒng)的公用設(shè)施系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)裝置的分級(jí)布置，以及在2008年5月6日提交的標(biāo)題為“具有多個(gè)源的公用設(shè)施系統(tǒng)的自動(dòng)化分級(jí)劃分”的共同受讓的美國專利申請(qǐng)序號(hào)______中描述了自學(xué)習(xí)分級(jí)算法，它描述用于確定包括一個(gè)以上源的公用設(shè)施系統(tǒng)的分級(jí)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化方法，其中自動(dòng)化方法可區(qū)分各種類型的多源公用設(shè)施模型。

透徹地了解公用設(shè)施系統(tǒng)的布局對(duì)理解和表征公用設(shè)施系統(tǒng)至關(guān)重要；但是，公用設(shè)施計(jì)量表通常僅提供沒有數(shù)據(jù)的上下文的分立公用設(shè)施操作參數(shù)。具有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分級(jí)上下文（context）是一種強(qiáng)大的工具，它提供許多有用的有益效果，包括對(duì)系統(tǒng)問題進(jìn)行故障排除、提高系統(tǒng)效率、預(yù)測(cè)故障和降級(jí)、查找擾動(dòng)和中斷源以及對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)建模。

公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常依靠用戶對(duì)于公用設(shè)施系統(tǒng)和公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的知識(shí)以便將數(shù)據(jù)放入上下文?？梢暬ǔＪ褂脝尉€圖來為更有意義的配置、分析和報(bào)告提供分級(jí)上下文。許多監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是廣泛的，并且提供上下文的能力只限于小區(qū)域，例如監(jiān)測(cè)裝置顯示器和/或計(jì)算機(jī)顯示器。對(duì)于包括計(jì)量表的大且復(fù)雜分級(jí)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可能難以獲得企業(yè)中消耗能量的位置的快速簡(jiǎn)潔畫面。隨著更多裝置包含在分級(jí)結(jié)構(gòu)中，此問題更為復(fù)雜。

公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信息和參數(shù)的圖形表示為終端用戶提供了解多層面數(shù)據(jù)的直觀方式。良好的圖形表示可允許終端用戶創(chuàng)建、編輯、查看和管理不同類型的多個(gè)分級(jí)結(jié)構(gòu)，使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)可放入適當(dāng)?shù)纳舷挛墓┡渲梅治龊蛨?bào)告。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

簡(jiǎn)言之，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖形表示公用設(shè)施系統(tǒng)中的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的至少一個(gè)所選參數(shù)的值的方法包括：接收在多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所測(cè)量的數(shù)據(jù)；根據(jù)所接收數(shù)據(jù)來確定在多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所選參數(shù)的值；以及用這些值生成在多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所選參數(shù)的值的圖形表示，圖形表示包括具有(1)表示值的量的大小和(2)表示這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)（hierarchy）的位置的形狀。在一個(gè)應(yīng)用中，所選參數(shù)是在電力分配系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)于多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的部分中所消耗的電力和能量中的至少一個(gè)。

在一種實(shí)現(xiàn)中，用于圖形表示的形狀包括同心圓區(qū)域的段，其中各段的角范圍表示這些值的至少一個(gè)的量，而段的徑向和圓周位置表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)。沿來自同心圓區(qū)域的中心的共同徑向線的連續(xù)形狀逐漸地從屬于那個(gè)共同半徑上的其它形狀，以及具有共同半徑的圓形區(qū)域的段的角范圍表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所選參數(shù)相對(duì)于對(duì)于該參數(shù)的整體總量的分?jǐn)?shù)大小。

在另一種實(shí)現(xiàn)中，形狀包括矩形區(qū)域的段，其中各段的寬度表示這些值的至少一個(gè)的量，而段相對(duì)于彼此之間的位置表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)。矩形區(qū)域的段設(shè)置成多個(gè)水平行，其中最上行表示最高分級(jí)等級(jí)，并且最上行下面的接連行中的段逐漸地從屬于其緊接前一行中的相鄰段。共同行中的段的橫向尺寸表示在共同分級(jí)等級(jí)中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所選參數(shù)的相對(duì)值。

參照附圖對(duì)各種實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)清楚地知道本發(fā)明的上述及其它方面，接下來提供概述。

附圖說明

通過閱讀以下詳細(xì)描述以及參照附圖，本發(fā)明的以上及其它優(yōu)點(diǎn)將變得非常明顯。

圖1a是包括根據(jù)本文的方面的多源分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分系統(tǒng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖；

圖1b是示范智能電子裝置的原理框圖；

圖2a是使用極坐標(biāo)系的公用設(shè)施系統(tǒng)的多個(gè)部分中的能量消耗的圖形表示；

圖2b是用于生成圖2a的圖形表示的例程的流程圖；

圖3是使用直角坐標(biāo)系的公用設(shè)施系統(tǒng)的多個(gè)部分中的能量消耗的圖形表示；

圖4是具有多個(gè)干線（main）的電力分配系統(tǒng)的圖形表示；以及

圖5是各表示電力分配系統(tǒng)中的不同干線的多個(gè)圖標(biāo)的圖示。

具體實(shí)施方式

雖然結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，但是大家會(huì)理解，本發(fā)明并不局限于那些具體實(shí)施例。相反，本發(fā)明意在涵蓋可能包含在所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有備選、修改和等效布置。

現(xiàn)在來看圖1，概括地示出自動(dòng)化數(shù)據(jù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100。具有主源和一個(gè)或多個(gè)備選源以及由字母m表示的多個(gè)智能電子裝置(以下稱作“ied)或監(jiān)測(cè)裝置的公用設(shè)施系統(tǒng)102從與自動(dòng)化數(shù)據(jù)對(duì)齊系統(tǒng)104、多源分級(jí)劃分系統(tǒng)105和自動(dòng)化分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分系統(tǒng)106進(jìn)行通信的各ied(m)提供數(shù)據(jù)。本文所使用的ied或監(jiān)測(cè)裝置表示具有取樣、采集或測(cè)量公用設(shè)施系統(tǒng)102的一個(gè)或多個(gè)操作特性或參數(shù)的能力的任何系統(tǒng)元件或設(shè)備。在公用設(shè)施系統(tǒng)102中被監(jiān)測(cè)的公用設(shè)施可以是由首字母縮寫詞wages所表示的五種公用設(shè)施、即水、無線（air）、氣（gas）、電或蒸汽（steam）中的任一種。參數(shù)可以是功率、電壓、電流、電流失真、電壓失真、能量或者與任何wages公用設(shè)施關(guān)聯(lián)的任何參數(shù)，例如體積流速、質(zhì)量流速、體積通量和質(zhì)量通量。例如，當(dāng)參數(shù)為電壓失真時(shí)，分級(jí)結(jié)構(gòu)的相同等級(jí)的監(jiān)測(cè)裝置將具有大致相同的電壓失真。

數(shù)據(jù)在自動(dòng)化數(shù)據(jù)對(duì)齊系統(tǒng)104中在時(shí)間或偽時(shí)間上下文中自動(dòng)對(duì)齊，并且產(chǎn)生時(shí)間對(duì)齊的數(shù)據(jù)，使得它表示實(shí)際由電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)102中的監(jiān)測(cè)裝置m同時(shí)看到的數(shù)據(jù)。分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分系統(tǒng)106自動(dòng)學(xué)習(xí)公用設(shè)施系統(tǒng)102中存在的監(jiān)測(cè)裝置的分級(jí)結(jié)構(gòu)以及它們相互之間的位置關(guān)系。在2007年9月18日發(fā)出的標(biāo)題為“公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的自動(dòng)化分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分”的共同受讓的美國專利no.7272518以及2007年11月5日提交的標(biāo)題為“電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分級(jí)結(jié)構(gòu)確定的改進(jìn)”的共同受讓的pct專利申請(qǐng)no.pct/us2006/034394中描述了分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分系統(tǒng)106以及與其關(guān)聯(lián)的自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法400、500、550的示例。

本文中所使用的分級(jí)結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)中的事件的一系列有序編組。這些關(guān)系可以是物理的(例如基于電力系統(tǒng)單線圖)或功能的(基于成本中心或其它組織部門)。在電力系統(tǒng)上下文中，分級(jí)結(jié)構(gòu)描述電力系統(tǒng)的組織(是共同耦合點(diǎn)(pcc)的公用設(shè)施側(cè)還是需求側(cè))。本文所使用的“自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法”指的是美國專利no.7272518中公開的自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法的任一種。以下描述的圖形表示還可與手動(dòng)配置分級(jí)結(jié)構(gòu)以及與通過不同方式同步的公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配合使用。

數(shù)據(jù)對(duì)齊系統(tǒng)104對(duì)齊來自公用設(shè)施系統(tǒng)102的多個(gè)ied的數(shù)據(jù)，例如電壓、電流、時(shí)間、事件等。當(dāng)來自所有ied的數(shù)據(jù)對(duì)齊到數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時(shí)間上的相同點(diǎn)(或者基于偽時(shí)間對(duì)齊的近似相同點(diǎn))時(shí)，可將數(shù)據(jù)放入時(shí)間或偽時(shí)間上下文，從其中可自動(dòng)進(jìn)行或推薦與硬件和軟件配置有關(guān)的附加判定。來自各個(gè)ied的測(cè)量數(shù)據(jù)可在時(shí)間或偽時(shí)間上下文中相互同步或近似同步。時(shí)間對(duì)齊比偽時(shí)間對(duì)齊更精確。偽時(shí)間對(duì)齊根據(jù)系統(tǒng)中的負(fù)荷變化來取可接受范圍之內(nèi)的數(shù)據(jù)。偽時(shí)間對(duì)齊系統(tǒng)通常將全球定位系統(tǒng)(gps)或網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(ntp)用于時(shí)鐘同步。在2005年7月1日提交的標(biāo)題為“公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的自動(dòng)化精確對(duì)齊”的共同受讓的美國專利申請(qǐng)no.11/174099中描述了自動(dòng)時(shí)間對(duì)齊實(shí)現(xiàn)。在自動(dòng)時(shí)間對(duì)齊實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)對(duì)齊系統(tǒng)104將電力系統(tǒng)分級(jí)結(jié)構(gòu)中的所有ied(由m表示)對(duì)齊到所有三相電壓的零相交（zero-crossing），而無需使用附加硬件，但有各個(gè)ied之間例如由某些變壓器配置所引起的電勢(shì)相移。當(dāng)監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)相互對(duì)齊時(shí)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)基本上相對(duì)于它出現(xiàn)的時(shí)間來對(duì)齊，從而使更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析是可行的。

一旦對(duì)齊了來自各iedm的數(shù)據(jù)并且在分級(jí)結(jié)構(gòu)中確定了各ied的位置，數(shù)據(jù)可以說是在上下文108中。上下文數(shù)據(jù)108可由軟件應(yīng)用程序110用于提供和診斷與公用設(shè)施系統(tǒng)102有關(guān)的、超出數(shù)據(jù)沒有在上下文中時(shí)一般可用的范圍的有用信息。各ied測(cè)量公用設(shè)施系統(tǒng)102的特性，并且將這些特性量化成可由計(jì)算機(jī)分析的數(shù)據(jù)。例如，監(jiān)測(cè)裝置可測(cè)量功率、能量或其它電方面的特性。在電的上下文中，ied可基于可向schneiderelectric購買的powerlogic?series3000/4000電路監(jiān)測(cè)器或者powerlogic?ion7550/7650功率和能量計(jì)量表或者任何其它適當(dāng)?shù)膇ed裝置，例如基于微處理器的斷路器、繼電器、計(jì)量裝置或功率表。

用戶經(jīng)由常規(guī)用戶接口112與軟件應(yīng)用程序110交互。軟件應(yīng)用程序110可鏈接到其它系統(tǒng)114、如計(jì)帳系統(tǒng)，并且使用上下文數(shù)據(jù)108在其它系統(tǒng)114與用戶接口112之間傳遞消息。

一般來說，分級(jí)結(jié)構(gòu)劃分系統(tǒng)106利用基于規(guī)則和統(tǒng)計(jì)方法的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件中的自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件定期輪詢公用設(shè)施系統(tǒng)102中的每個(gè)監(jiān)測(cè)裝置，以便確定在那個(gè)節(jié)點(diǎn)(由m表示)的公用設(shè)施系統(tǒng)102的某些特性或參數(shù)。指定參數(shù)的多個(gè)樣本在相同的給定時(shí)間點(diǎn)取自系統(tǒng)中的每個(gè)ied。一旦從公用設(shè)施系統(tǒng)102的各節(jié)點(diǎn)m采集了參數(shù)數(shù)據(jù)，自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法分析該數(shù)據(jù)，并且相對(duì)于取數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間和數(shù)據(jù)樣本的關(guān)聯(lián)值來跟蹤監(jiān)測(cè)裝置之間的關(guān)系或聯(lián)系。這種分析可定期執(zhí)行，以便增加分級(jí)結(jié)構(gòu)是準(zhǔn)確的概率或者確定分級(jí)結(jié)構(gòu)的任何變化。一旦這個(gè)迭代過程達(dá)到公用設(shè)施系統(tǒng)102的已確定布局是正確的某種預(yù)定的統(tǒng)計(jì)置信等級(jí)，則自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法結(jié)束。然后將公用設(shè)施系統(tǒng)102的最終布局提供給用戶以合作（concurrence）。當(dāng)使用自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法相對(duì)于所有其它ied隨時(shí)間(學(xué)習(xí)周期)評(píng)估各ied的數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)可用的監(jiān)測(cè)點(diǎn)來確定公用設(shè)施系統(tǒng)102的分級(jí)結(jié)構(gòu)的基本布局。在這個(gè)方面，自學(xué)習(xí)分級(jí)結(jié)構(gòu)算法使用來自各ied的數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)，以及那些趨勢(shì)被比較，以便確定ied之間是否存在任何相互關(guān)系(聯(lián)系)。更詳細(xì)的分級(jí)結(jié)構(gòu)可采用可用于分析的更多監(jiān)測(cè)點(diǎn)來確定。

特定的電特性或參數(shù)(例如功率、電壓、電流等)的樣本同時(shí)取自公用設(shè)施系統(tǒng)102的各ied。這個(gè)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)并且相對(duì)于取樣本的時(shí)間、數(shù)據(jù)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)值和提供該數(shù)據(jù)的ied來分析。

取自公用設(shè)施系統(tǒng)102的各ied的數(shù)據(jù)相互比較，以便確定ied之間是否存在任何相關(guān)性。分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)和相關(guān)性以及在預(yù)定時(shí)間段的相似性和差異。

示范ied128如圖1b中的原理框圖所示。ied128包括控制器134、固件136、存儲(chǔ)器138、通信接口140以及分別與va、vb和vc三相電壓導(dǎo)體連接并且與控制器134耦合的三相電壓導(dǎo)體連接器142a、142b、142c。分別與ia、ib和ic相電流導(dǎo)體連接的三相電流導(dǎo)體連接器143a、143b、143c可選地與控制器134耦合。固件136包括用于指導(dǎo)控制器執(zhí)行監(jiān)測(cè)裝置所需操作的機(jī)器指令。存儲(chǔ)器138由控制器134用于存儲(chǔ)由ied128所測(cè)量的電參數(shù)數(shù)據(jù)。

來自計(jì)算機(jī)132的指令由ied128經(jīng)由通信接口140接收。那些指令包括指導(dǎo)控制器134標(biāo)記周期計(jì)數(shù)、開始存儲(chǔ)電參數(shù)數(shù)據(jù)或者向計(jì)算機(jī)132傳送存儲(chǔ)器138中存儲(chǔ)的電參數(shù)數(shù)據(jù)的指令。電參數(shù)數(shù)據(jù)可包括ied所獲取的任何數(shù)據(jù)，包括頻率變化、幅度變化和相位變化的任何組合。

數(shù)據(jù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)100還包括多源分級(jí)劃分系統(tǒng)105，它可經(jīng)由手動(dòng)或自動(dòng)化方法來接收與公用設(shè)施系統(tǒng)102關(guān)聯(lián)的裝置數(shù)據(jù)或者由自動(dòng)化數(shù)據(jù)對(duì)齊系統(tǒng)104自動(dòng)生成的時(shí)間對(duì)齊數(shù)據(jù)。在2008年5月6日提交的標(biāo)題為“具有多源的公用設(shè)施系統(tǒng)的自動(dòng)化分級(jí)劃分”的共同受讓的美國申請(qǐng)序號(hào)______中描述了多源分級(jí)劃分系統(tǒng)的示例。

圖2a是使用作為二維坐標(biāo)系的極坐標(biāo)系的電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖形表示的示例。雖然這個(gè)示例針對(duì)電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是大家會(huì)理解，圖形表示可與以上所述的其它wages公用設(shè)施系統(tǒng)的任一種配合使用。極坐標(biāo)系中的兩個(gè)點(diǎn)之間的關(guān)系按照角和距離來表示，即，各點(diǎn)通過兩個(gè)極坐標(biāo)來確定：徑向坐標(biāo)和角坐標(biāo)。徑向坐標(biāo)(表示為r)表示點(diǎn)與中心點(diǎn)(稱作極點(diǎn))的距離。角坐標(biāo)(又稱作極角或方位角，并且由θ表示)表示從0°射線或極軸到達(dá)該點(diǎn)所需的正或逆時(shí)針角。

在圖2a的圖中，具有極點(diǎn)p作為其中心的最里面的圓10表示在具有如下簡(jiǎn)單樹形分級(jí)結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的電力分配系統(tǒng)中消耗的總能量：

可以看到，上述系統(tǒng)向四個(gè)建筑物（building）供電。在圖2a的圖形表示中，中心圓10表示分級(jí)結(jié)構(gòu)中最上面的節(jié)點(diǎn)，它表示所測(cè)量的量的總和。這個(gè)中心圖形又稱作根節(jié)點(diǎn)（rootnode）或?qū)?。取決于電網(wǎng)，可以或者可以不存在直接可用于根節(jié)點(diǎn)的計(jì)量數(shù)據(jù)。如果在那個(gè)點(diǎn)不存在計(jì)量數(shù)據(jù)，則根節(jié)點(diǎn)的值就是其所有子的值之和。在這個(gè)圖中，自根出來的下一層示出四個(gè)建筑物，并且它們的相對(duì)能量消耗由圍繞圓10的圓環(huán)t1的四段11、12、13和14表示。例如，建筑物#1消耗四個(gè)建筑物所消耗的總能量的62%，因此表示建筑物#1的段11對(duì)著223.2度的角，它是圓環(huán)t1的360度圓周的62%。

在建筑物#1中，對(duì)于兩個(gè)部門（department）的每個(gè)單獨(dú)監(jiān)測(cè)電力，它們?cè)谟蓢@第一層圓環(huán)t1的圓環(huán)t2所表示的分級(jí)結(jié)構(gòu)的第二層共同對(duì)著223.2度的角。表示建筑物#1中的兩個(gè)部門的兩段15和16占據(jù)由圓環(huán)t1的段11所占據(jù)的相同的223.2度，這指明圓環(huán)t2的段15和16所表示的兩個(gè)部門從屬于圓環(huán)t1的段11所表示的建筑物#1。

在段15所表示的部門#1中，對(duì)于兩個(gè)樓層（floor）的每個(gè)單獨(dú)監(jiān)測(cè)電力，它們共同構(gòu)成圖中所表示的整體總能量的30%。表示部門#1的兩個(gè)樓層的兩段17和18共同占據(jù)由圓環(huán)t2的段15所占據(jù)的相同的108度，這指明t3的段17和18所表示的兩個(gè)樓層從屬于圓環(huán)t2的段15所表示的部門#1。

在部門#1的樓層#1中，電力只由計(jì)量表（meter）#來監(jiān)測(cè)，它構(gòu)成分級(jí)結(jié)構(gòu)的整體總量的14%。計(jì)量表#1由第四層圓環(huán)t4中對(duì)著50.4度的陰影弧形段19來表示，它與第三層圓環(huán)t3同心并且在其外部。類似地，在樓層#2中，電力只由計(jì)量表#4來監(jiān)測(cè)，它構(gòu)成分級(jí)結(jié)構(gòu)的整體總量的16%。計(jì)量表#4由第四層圓環(huán)t4中對(duì)著57.6度的陰影弧形段20來表示。由于樓層#1的唯一計(jì)量表是計(jì)量表#1，所以段19與段17為相同角寬度。類似地，由于樓層#2的唯一計(jì)量表是計(jì)量表#4，所以段20與段18為相同角寬度。

在建筑物#1的部門#2中，電力由三個(gè)計(jì)量表來監(jiān)測(cè)，它們由圓環(huán)t3中的陰影弧形段21、22和23來表示。在建筑物#2中，電力由三個(gè)計(jì)量表來監(jiān)測(cè)，其中之一通過圓環(huán)t1中的弧形段24的陰影部分來表示，而另外兩個(gè)通過圓環(huán)t3中的陰影弧形段25和26來表示。在建筑物#3中，電力由兩個(gè)計(jì)量表來監(jiān)測(cè)，它們由圓環(huán)t2中的陰影弧形段27和28來表示。在建筑物#4中，電力由兩個(gè)計(jì)量表來監(jiān)測(cè)，它們由圓環(huán)t2中的陰影弧形段29和30來表示。

因此可以看到，圖2a是采用具有(1)表示不同能量消耗的量的大小和(2)表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)的位置的多個(gè)圓形區(qū)域的不同段、在多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的能量消耗的相對(duì)值的圖形表示。各段的角范圍表示由那個(gè)段所表示的系統(tǒng)的部分中所使用的電力的量。并且位于通過不同圓形區(qū)域的共同半徑的段表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)參數(shù)相對(duì)于那個(gè)參數(shù)的整體總量的分?jǐn)?shù)大小。段的徑向和圓周位置表示多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)。

以下是對(duì)用于匯編（assemble）繪制圖2a的圓形能量圖所需的信息、然后使用那個(gè)信息來繪制簡(jiǎn)圖的操作順序的描述：

第1部分–匯編所計(jì)算值的表。

以節(jié)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)開始，其中有與該節(jié)點(diǎn)中的部分或全部關(guān)聯(lián)的能量測(cè)量。節(jié)點(diǎn)的能量測(cè)量將稱作那個(gè)節(jié)點(diǎn)的“原始量”，以便將它與關(guān)聯(lián)該節(jié)點(diǎn)的其它推導(dǎo)能量值區(qū)分開。如果節(jié)點(diǎn)沒有它自己的任何測(cè)量，則它的原始量（nativequantity）為零。

1)對(duì)于各節(jié)點(diǎn)，分配等于沿分級(jí)結(jié)構(gòu)從根節(jié)點(diǎn)向下的距離相等的環(huán)號(hào)（ringnumber），其中根具有環(huán)號(hào)0，根的所有直系子（immediatechild）具有環(huán)號(hào)1，環(huán)號(hào)1的各節(jié)點(diǎn)的所有直系子都具有環(huán)號(hào)2，它們的子具有環(huán)號(hào)3，依此類推，直到圖中的所有節(jié)點(diǎn)都具有已分配的環(huán)號(hào)。

2)對(duì)于各節(jié)點(diǎn)，枚舉它的所有分支(直系子，它們的子，等等)，合計(jì)它們?nèi)康脑剂?，并且將所得?shù)值作為原始節(jié)點(diǎn)的“繼承量（inheritedquantity）”來保存。對(duì)于系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)重復(fù)這個(gè)過程。如果節(jié)點(diǎn)沒有子，則其繼承量為零。

3)對(duì)于系統(tǒng)中的各節(jié)點(diǎn)，相加繼承量和原始量，并且調(diào)用該結(jié)果為那個(gè)節(jié)點(diǎn)的“總量（totalquantity）”。根節(jié)點(diǎn)的總量特別重要，但是它除了“根節(jié)點(diǎn)的總量”之外沒有任何獨(dú)立的名稱。

4)對(duì)于各節(jié)點(diǎn)，計(jì)算量“段寬度（segmentwidth）”，它是那個(gè)節(jié)點(diǎn)的總量除以根節(jié)點(diǎn)的總量再乘以360。這是表示這個(gè)節(jié)點(diǎn)在該段中的能量消耗的角大小，單位為度。

5)對(duì)于各節(jié)點(diǎn)，計(jì)算量“填充寬度（fillwidth）”，它是那個(gè)節(jié)點(diǎn)的原始量除以根節(jié)點(diǎn)的總量再乘以360。這是表示在該段中圖中打上陰影的角大小，單位為度，表示在這個(gè)節(jié)點(diǎn)所計(jì)量的能量消耗。

6)按照樹順序通過節(jié)點(diǎn)，以便填充各節(jié)點(diǎn)的起始坐標(biāo)（startcoordinate），如下所述：

起始坐標(biāo)=其父的起始坐標(biāo)

+父的填充寬度

+已經(jīng)計(jì)算其起始坐標(biāo)的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的所有兄弟的段寬度之和。

對(duì)于根節(jié)點(diǎn)，其父的起始坐標(biāo)和填充寬度均看作零。兄弟是具有相同的父和相同的環(huán)號(hào)的兩個(gè)或更多段。

下面是圖2a的簡(jiǎn)圖的樣本表：

起始坐標(biāo)、段寬度和填充寬度對(duì)于圓形圖均以度為單位來測(cè)量。

原始量、繼承量和總量以能量單位來測(cè)量或諸如此類顯示參數(shù)的。

提供值：

環(huán)號(hào)從分級(jí)結(jié)構(gòu)圖中的沿分級(jí)結(jié)構(gòu)自根節(jié)點(diǎn)向下的等級(jí)的編號(hào)。

原始量在那個(gè)節(jié)點(diǎn)從計(jì)量表測(cè)量的。

推導(dǎo)值：

繼承量節(jié)點(diǎn)的所有子以及它們的子等等的原始量之和。

等于沒有沿分級(jí)結(jié)構(gòu)向下進(jìn)一步進(jìn)行的直系子的總量之和。

總量原始和繼承量之和。

起始坐標(biāo)父的起始坐標(biāo)+父的填充寬度+已經(jīng)繪制的任何兄弟的段寬度。

段寬度總量/根節(jié)點(diǎn)的總量*360

填充寬度原始量/根節(jié)點(diǎn)的總量*360

定義：

兄弟具有相同的父和相同的環(huán)號(hào)的兩個(gè)或更多段。

根節(jié)點(diǎn)分級(jí)結(jié)構(gòu)中最上面的點(diǎn)，在圓形圖中由中心圓表示。

第2部分–制圖

假定對(duì)于arcthickness(弧形厚度)提供了適合所使用的坐標(biāo)系的常數(shù)。

使用圖2b的流程圖所示的例程，通過第1部分中預(yù)備的表對(duì)于各節(jié)點(diǎn)按照如下方式迭代進(jìn)行：

1)在圖2b的步驟200，以內(nèi)半徑(環(huán)號(hào)*arcthickness)和外半徑((環(huán)號(hào)+1)*arcthickness)來繪制厚弧形的輪廓，從角startcoordinate開始并且掃過角度segmentwidth。

2)在步驟201，在所繪制的段輪廓中，在以內(nèi)半徑(環(huán)號(hào)*arcthickness)和外半徑((環(huán)號(hào)+1)*arcthickness)所繪制的弧形的一部分中填入陰影，從角startcoordinate開始并且經(jīng)過角度fillwidth。

步驟202確定是否還存在其它節(jié)點(diǎn)，以及如果答案為肯定，則系統(tǒng)在203返回以便在204開始重做該過程。當(dāng)步驟102產(chǎn)生否定答案時(shí)，例程在步驟205結(jié)束。

雖然能量是用于上述示例的參數(shù)，但是，任何其它可合計(jì)參數(shù)均能以相等的適用性來取代，只要該參數(shù)可以測(cè)量和相加。

圖3是使用二維矩形(cartesian)坐標(biāo)系的電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖形表示的示例，它用于通過通常稱作點(diǎn)的x坐標(biāo)或橫坐標(biāo)以及y坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的兩個(gè)數(shù)值在平面中唯一地確定各點(diǎn)。為了定義坐標(biāo)，指定兩個(gè)垂直有向直線(x軸和y軸)以及在兩個(gè)軸上標(biāo)明的單位長(zhǎng)度。

在圖3的簡(jiǎn)圖中，最上面的層t1是表示被監(jiān)測(cè)電力分配系統(tǒng)的單個(gè)干線所消耗的總能量的單矩形30。第二層t2包括表示兩個(gè)被監(jiān)測(cè)饋電線（feeder）31、32和一個(gè)被監(jiān)測(cè)饋電線33之間的從單個(gè)干線的電力分配的三個(gè)矩形。虛擬監(jiān)測(cè)負(fù)載是沒有實(shí)際監(jiān)測(cè)器但是其消耗從其它測(cè)量負(fù)載來推斷的負(fù)載。第三層t3表示來自兩個(gè)實(shí)際饋電線31和32的電力分配。具體來說，來自饋電線#1(矩形31)的近似相等的電量由標(biāo)識(shí)為負(fù)載#1和負(fù)載#2的一對(duì)電動(dòng)機(jī)消耗，由矩形34和35表示，以及第三矩形36表示監(jiān)測(cè)通過饋電線#1所消耗的剩余電力的虛擬計(jì)量表vm#2。饋電線#2向矩形37所表示的支路#1(兩個(gè)負(fù)載)、矩形38所表示的支路#2（三個(gè)負(fù)載）、矩形39所表示的負(fù)載#3(例如照明)和矩形40所表示的負(fù)載#4(例如進(jìn)程)供電，以及第五矩形41表示監(jiān)測(cè)通過饋電線#2所消耗的剩余電力的虛擬計(jì)量表vm#3。支路#1向矩形42所表示的實(shí)際負(fù)載#5(例如插座)供電，以及矩形43表示監(jiān)測(cè)通過支路#1所消耗的剩余電力的虛擬計(jì)量表vm#4。支路#2向矩形42所表示的實(shí)際負(fù)載#5(例如插座)供電，以及矩形43表示監(jiān)測(cè)通過支路#1所消耗的剩余電力的虛擬計(jì)量表vm#4。

圖3還示出通過重疊分級(jí)結(jié)構(gòu)的不同段的操作參數(shù)的“覆蓋圖（overlay）”的圖形表示的增強(qiáng)。在所示示例中，操作參數(shù)包括功率、功率因數(shù)、電壓和描述項(xiàng)，但是存在其它許多可顯示的值和描述符，取決于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性質(zhì)和用戶偏好及目標(biāo)。例如，可顯示特定負(fù)載的銘牌數(shù)據(jù)或其它特性，例如電動(dòng)機(jī)的類型、額定馬力滿載電流、絕緣等級(jí)等。所顯示的數(shù)據(jù)可以是動(dòng)態(tài)和/或靜態(tài)的。這些覆蓋圖可提供在任何給定時(shí)間的公用設(shè)施系統(tǒng)的狀態(tài)的簡(jiǎn)明表示。

圖2a和圖3的圖形表示可通過若干方式來增強(qiáng)。例如，用于該系統(tǒng)的特定電力系統(tǒng)部件例如可通過使用紅色虛線作為兩段之間的界面來表示，以便指明在那個(gè)位置存在降壓變壓器。藍(lán)色虛線可用于指明升壓變壓器。其它電力系統(tǒng)部件可通過各種不同的對(duì)象、線條、符號(hào)和/或顏色來表示。整個(gè)段可通過不同顏色來顯示，以便指明例如其值由那個(gè)段的大小所表示的參數(shù)在給定時(shí)間間隔是增加還是減小。

其它二維幾何形狀可用于圖形表示。例如，三角形表示可使用，其中第1層在三角形頂點(diǎn)處，之后第1層下面的接連行表示逐漸地從屬層。還可使用例如棱形、圓柱形和錐形等的三維幾何形狀，其中各層圍繞3d形狀，以便通過旋轉(zhuǎn)該形狀來查看，由此允許在給定顯示區(qū)域、如計(jì)算機(jī)屏幕中顯示更復(fù)雜的分級(jí)結(jié)構(gòu)。

在包括多個(gè)干線的電力分配系統(tǒng)中，各干線通常具有它自己的分級(jí)結(jié)構(gòu)，但是，多個(gè)干線的分級(jí)結(jié)構(gòu)可集中在一個(gè)圖形表示中，如圖4所示。備選地，對(duì)于各干線可顯示單獨(dú)的圖標(biāo)，如圖5所示，然后各圖標(biāo)可“開啟”(例如通過點(diǎn)擊它)以顯示那個(gè)特定干線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu)的圖形表示。

當(dāng)能量消耗在整個(gè)系統(tǒng)改變時(shí)，圖形表示中各段的大小將隨時(shí)間而改變。重新繪制圖形表示以更新段大小的時(shí)間間隔可調(diào)整為適應(yīng)不同用戶的需要。大多數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以很快的速率積累和丟棄數(shù)據(jù)，但是，圖形表示通常無需以與監(jiān)測(cè)器獲取新數(shù)據(jù)相同的速率來更新。

圖形表示還可用于通過加亮顯示、閃爍或者畫出其中已經(jīng)發(fā)生告警狀況的一段或多段的輪廓來發(fā)信號(hào)通知告警狀況。這類告警狀況的示例例如是超過閾值、不正確配置、出故障部件以及需要固件升級(jí)。

用于公用設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的市場(chǎng)出售軟件的示例是可向schneiderelectric(lavergne，tennessee)購買的“企業(yè)能量管理”(eem)和“proactivelogic”(pal)系統(tǒng)。

雖然已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例和應(yīng)用，但要理解，本發(fā)明并不局限于本文所公開的準(zhǔn)確構(gòu)造和組成，以及通過以上描述，各種修改、變更和變化會(huì)是十分明顯的，并未違反所附權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神和范圍。