Ham Elektriksel Veri Tablosu

Cinga içerisinde bulunan enerji analizör modülü periodik olarak yapılan 3 faz elektriksel ölçümleri sabit periodlarla (v1 için planlanan 5dk) bulut backend sistemine gönderir. Gönderim GSM IoT altyapısı üzerinden yapılır. Gönderim anında paket hazırlanırken operatör zaman sunucusu ile senkron edilmiş olan RTC (atomik saat) üzerinden paket ölçümleme zamanı alınmaktadır. Bu zaman damgası paket içerisinde measured_at alanında gönderilmektedir.

Backend sistemine gelen veri paketi içerisindeki elektrik parametreleri electrical_measurements tablosu içerisine kaydedilir. Aynı ölçüm anına ait tüm elektriksel parametreler tek satırda tutulur. Böylece hem zaman serisi sorguları sadeleşir hem de aynı ölçüm anına ait gerilim, akım, güç ve enerji parametreleri birlikte değerlendirilebilir. Bu tablo ham elektriksel ölçüm verisinin ana saklama yapısıdır.

bilgi

tablo yapısı yüksek kayıt sayısı göz önünde bulundurulup measured_at alanı üzerinden aylık partition mantığına uygun düşünülmelidir. Mantıksal olarak tek tablo görünümü korunurken, fiziksel saklama aylık partition'lar üzerinden yönetilecektir.

Hesaplar doğrultusunda 1 adet ham elektriksel ham veri kaydı disk üzerinde 900 byte yer kaplamaktadır. Her 5 dk da bir gelen veri günlük 288, aylık 8640, yıllk 103680 adet paket demektir. Bu hesapla 1 cihaz yıllık 89Mb yer kullanacaktır. Cihaz sayısı büyüdükçe database ve depolama maliyetleri düşünülüp 6 aydan eski partition lar (veriler) arşivlenerek sistemden silinmesi mantıklı olacaktır.

Tablo Yapısı

Kolon	Tip	Not
id	bigint PK	Otomatik artan kayıt kimliği
device_id	varchar(21)	Ölçümü üreten cihaz kimliği
stream_id	integer FK	streams.id alanına bağlı akış referansı
measured_at	timestamptz	Cihaz tarafındaki ölçüm zamanı
ingested_at	timestamptz	Sunucuya yazılma zamanı, default now()
created_at	timestamptz	Kayıt oluşturulma zamanı, default now()
updated_at	timestamptz	Son güncelleme zamanı, update anında now()
sample_period_sec	integer	Örneklem periyodu, saniye cinsinden
sequence_no	integer	Paket sıralama veya frame numarası
ct_ratio	integer	Akım trafosu dönüşüm oranı
is_valid	bool	Kayıt temel kalite kontrolünden geçti mi
vrms_r	double precision	R fazı RMS gerilim değeri
vrms_s	double precision	S fazı RMS gerilim değeri
vrms_t	double precision	T fazı RMS gerilim değeri
fq	double precision	Şebeke frekansı
vfund_r	double precision	R fazı temel bileşen gerilimi
vfund_s	double precision	S fazı temel bileşen gerilimi
vfund_t	double precision	T fazı temel bileşen gerilimi
vharm_r_3	double precision	R fazı 3. harmonik gerilim
vharm_s_3	double precision	S fazı 3. harmonik gerilim
vharm_t_3	double precision	T fazı 3. harmonik gerilim
vharm_r_5	double precision	R fazı 5. harmonik gerilim
vharm_s_5	double precision	S fazı 5. harmonik gerilim
vharm_t_5	double precision	T fazı 5. harmonik gerilim
vharm_r_7	double precision	R fazı 7. harmonik gerilim
vharm_s_7	double precision	S fazı 7. harmonik gerilim
vharm_t_7	double precision	T fazı 7. harmonik gerilim
vharm_r_9	double precision	R fazı 9. harmonik gerilim
vharm_s_9	double precision	S fazı 9. harmonik gerilim
vharm_t_9	double precision	T fazı 9. harmonik gerilim
irms_r	double precision	R fazı RMS akım değeri
irms_s	double precision	S fazı RMS akım değeri
irms_t	double precision	T fazı RMS akım değeri
ipeak_r	double precision	R fazı tepe akım değeri
ipeak_s	double precision	S fazı tepe akım değeri
ipeak_t	double precision	T fazı tepe akım değeri
ifund_r	double precision	R fazı temel bileşen akımı
ifund_s	double precision	S fazı temel bileşen akımı
ifund_t	double precision	T fazı temel bileşen akımı
iharm_r_3	double precision	R fazı 3. harmonik akım
iharm_s_3	double precision	S fazı 3. harmonik akım
iharm_t_3	double precision	T fazı 3. harmonik akım
iharm_r_5	double precision	R fazı 5. harmonik akım
iharm_s_5	double precision	S fazı 5. harmonik akım
iharm_t_5	double precision	T fazı 5. harmonik akım
iharm_r_7	double precision	R fazı 7. harmonik akım
iharm_s_7	double precision	S fazı 7. harmonik akım
iharm_t_7	double precision	T fazı 7. harmonik akım
iharm_r_9	double precision	R fazı 9. harmonik akım
iharm_s_9	double precision	S fazı 9. harmonik akım
iharm_t_9	double precision	T fazı 9. harmonik akım
p_r	double precision	R fazı aktif güç
p_s	double precision	S fazı aktif güç
p_t	double precision	T fazı aktif güç
p_tot	double precision	Toplam aktif güç
q_r	double precision	R fazı reaktif güç
q_s	double precision	S fazı reaktif güç
q_t	double precision	T fazı reaktif güç
q_tot	double precision	Toplam reaktif güç
s_r	double precision	R fazı görünür güç
s_s	double precision	S fazı görünür güç
s_t	double precision	T fazı görünür güç
s_tot	double precision	Toplam görünür güç
pf_r	double precision	R fazı güç faktörü
pf_s	double precision	S fazı güç faktörü
pf_t	double precision	T fazı güç faktörü
pfund_r	double precision	R fazı temel bileşen güç faktörü
pfund_s	double precision	S fazı temel bileşen güç faktörü
pfund_t	double precision	T fazı temel bileşen güç faktörü
qfund_r	double precision	R fazı temel bileşen reaktif güç
qfund_s	double precision	S fazı temel bileşen reaktif güç
qfund_t	double precision	T fazı temel bileşen reaktif güç
ae_r	double precision	R fazı aktif enerji sayacı
ae_s	double precision	S fazı aktif enerji sayacı
ae_t	double precision	T fazı aktif enerji sayacı
ae_tot	double precision	Toplam aktif enerji sayacı
re_ind_r	double precision	R fazı endüktif reaktif enerji
re_ind_s	double precision	S fazı endüktif reaktif enerji
re_ind_t	double precision	T fazı endüktif reaktif enerji
re_ind_tot	double precision	Toplam endüktif reaktif enerji
re_cap_r	double precision	R fazı kapasitif reaktif enerji
re_cap_s	double precision	S fazı kapasitif reaktif enerji
re_cap_t	double precision	T fazı kapasitif reaktif enerji
re_cap_tot	double precision	Toplam kapasitif reaktif enerji

Tablo SQLAlchemy Modeli

# Electrical_Measurements Database Model
class Electrical_Measurements(Base):

	# Define Table Name
	__tablename__ = "electrical_measurements"

	# Define Columns
	id = Column(BigInteger, primary_key=True, autoincrement=True, nullable=False, comment="Otomatik artan kayıt kimliği")
	device_id = Column(String(21), ForeignKey("devices.id"), nullable=False, comment="Ölçümü üreten cihaz kimliği")
	stream_id = Column(Integer, ForeignKey("streams.id"), nullable=False, comment="streams tablosuna bağlı akış referansı")
	measured_at = Column(TIMESTAMP(timezone=True), nullable=False, comment="Cihaz tarafındaki ölçüm zamanı")
	ingested_at = Column(TIMESTAMP(timezone=True), nullable=False, server_default=sql.func.now(), comment="Sunucuya yazılma zamanı")
	created_at = Column(TIMESTAMP(timezone=True), nullable=False, server_default=sql.func.now(), comment="Kayıt oluşturulma zamanı")
	updated_at = Column(TIMESTAMP(timezone=True), nullable=False, server_default=sql.func.now(), onupdate=sql.func.now(), comment="Son güncelleme zamanı")
	sample_period_sec = Column(Integer, nullable=True, comment="Örneklem periyodu, saniye cinsinden")
	sequence_no = Column(Integer, nullable=True, comment="Paket sıralama veya frame numarası")
	ct_ratio = Column(Integer, nullable=True, comment="Akım trafosu dönüşüm oranı")
	is_valid = Column(Boolean, nullable=False, server_default=sql.false(), comment="Kayıt kalite kontrolünden geçti mi")

	# Voltage Parameters
	vrms_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı RMS gerilim değeri")
	vrms_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı RMS gerilim değeri")
	vrms_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı RMS gerilim değeri")
	fq = Column(Float, nullable=True, comment="Şebeke frekansı")
	vfund_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı temel bileşen gerilimi")
	vfund_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı temel bileşen gerilimi")
	vfund_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı temel bileşen gerilimi")
	vharm_r_3 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 3. harmonik gerilim")
	vharm_s_3 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 3. harmonik gerilim")
	vharm_t_3 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 3. harmonik gerilim")
	vharm_r_5 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 5. harmonik gerilim")
	vharm_s_5 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 5. harmonik gerilim")
	vharm_t_5 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 5. harmonik gerilim")
	vharm_r_7 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 7. harmonik gerilim")
	vharm_s_7 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 7. harmonik gerilim")
	vharm_t_7 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 7. harmonik gerilim")
	vharm_r_9 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 9. harmonik gerilim")
	vharm_s_9 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 9. harmonik gerilim")
	vharm_t_9 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 9. harmonik gerilim")

	# Current Parameters
	irms_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı RMS akım değeri")
	irms_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı RMS akım değeri")
	irms_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı RMS akım değeri")
	ipeak_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı tepe akım değeri")
	ipeak_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı tepe akım değeri")
	ipeak_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı tepe akım değeri")
	ifund_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı temel bileşen akımı")
	ifund_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı temel bileşen akımı")
	ifund_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı temel bileşen akımı")
	iharm_r_3 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 3. harmonik akım")
	iharm_s_3 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 3. harmonik akım")
	iharm_t_3 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 3. harmonik akım")
	iharm_r_5 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 5. harmonik akım")
	iharm_s_5 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 5. harmonik akım")
	iharm_t_5 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 5. harmonik akım")
	iharm_r_7 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 7. harmonik akım")
	iharm_s_7 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 7. harmonik akım")
	iharm_t_7 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 7. harmonik akım")
	iharm_r_9 = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı 9. harmonik akım")
	iharm_s_9 = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı 9. harmonik akım")
	iharm_t_9 = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı 9. harmonik akım")

	# Power Parameters
	p_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı aktif güç")
	p_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı aktif güç")
	p_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı aktif güç")
	p_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam aktif güç")
	q_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı reaktif güç")
	q_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı reaktif güç")
	q_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı reaktif güç")
	q_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam reaktif güç")
	s_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı görünür güç")
	s_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı görünür güç")
	s_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı görünür güç")
	s_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam görünür güç")
	pf_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı güç faktörü")
	pf_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı güç faktörü")
	pf_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı güç faktörü")
	pfund_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı temel bileşen güç faktörü")
	pfund_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı temel bileşen güç faktörü")
	pfund_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı temel bileşen güç faktörü")
	qfund_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı temel bileşen reaktif güç")
	qfund_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı temel bileşen reaktif güç")
	qfund_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı temel bileşen reaktif güç")

	# Energy Parameters
	ae_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı aktif enerji sayacı")
	ae_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı aktif enerji sayacı")
	ae_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı aktif enerji sayacı")
	ae_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam aktif enerji sayacı")
	re_ind_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı endüktif reaktif enerji")
	re_ind_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı endüktif reaktif enerji")
	re_ind_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı endüktif reaktif enerji")
	re_ind_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam endüktif reaktif enerji")
	re_cap_r = Column(Float, nullable=True, comment="R fazı kapasitif reaktif enerji")
	re_cap_s = Column(Float, nullable=True, comment="S fazı kapasitif reaktif enerji")
	re_cap_t = Column(Float, nullable=True, comment="T fazı kapasitif reaktif enerji")
	re_cap_tot = Column(Float, nullable=True, comment="Toplam kapasitif reaktif enerji")

	# Define Relationships
	device = relationship("Device", back_populates="measurements")
	stream = relationship("Stream", back_populates="measurements")

	# Define Table Arguments
	__table_args__ = (
		UniqueConstraint('device_id', 'measured_at', name='uq_electrical_measurements_device_id_measured_at'),
		CheckConstraint('sample_period_sec IS NULL OR sample_period_sec > 0', name='ck_electrical_measurements_sample_period_sec_positive'),
		CheckConstraint('ct_ratio IS NULL OR ct_ratio > 0', name='ck_electrical_measurements_ct_ratio_positive'),
		Index('idx_electrical_measurements_device_id', 'device_id'),
		Index('idx_electrical_measurements_measured_at', 'measured_at'),
		Index('idx_electrical_measurements_is_valid', 'is_valid'),
	)