如何在Prometheus中基于阈值统计高功耗设备用电量并实现单调计数？

原查询背景 #

当前用来获取本年度电网耗电量（单位：kWh）的PromQL查询：

sum_over_time( (sum_over_time(wattage_v1[1m])*360/1000/count_over_time(wattage_v1[1m]))[1y:1h] )

补充：下面这个查询结果和上面基本一致：

sum_over_time(wattage_v1[1y:1h])*360/1000

指标wattage_v1每15秒到1分钟上报一次功率读数（实际对应1/360瓦），现有查询运行正常。

需求1：只统计超过阈值的功率耗电量 #

要估算某台间歇大功率设备的年度耗电量，仅对超过4000瓦的功率值求和，有两种可行方案：

方案一：用clamp_min过滤低阈值数值 #

把低于4000瓦的数值直接置为0，再进行累计求和：

sum_over_time(clamp_min(wattage_v1, 4000)[1y:1h])*360/1000

方案二：布尔过滤后映射有效数值 #

先筛选出超过阈值的样本，再将这些样本保留原数值，其余设为0：

sum_over_time((wattage_v1 > 4000) * wattage_v1[1y:1h])*360/1000

注意：如果wattage_v1的原始值是1/360瓦，那实际4000瓦对应的原始指标值是4000*360，需要根据实际情况调整阈值。

需求2：实现时段内单调递增的耗电量计数器 #

当设置的时间范围（比如把1y改成1d）小于已有数据范围时，图表不单调递增，这是因为sum_over_time的窗口计算存在边界问题。要实现单调递增的累计计数器，可参考以下方案：

方案一：用increase结合累计求和 #

increase计算指标在小时窗口内的增量，再用sum_over_time累计所有增量：

sum_over_time(increase(wattage_v1[1h])[1y:1h])*360/1000

方案二：用running_sum（部分兼容系统支持） #

像VictoriaMetrics这类Prometheus兼容系统支持running_sum函数，可直接计算累计值：

running_sum(sum_over_time(wattage_v1[1h]))*360/1000

方案三：基于时段起始点的累计计算 #

如果是在Grafana中展示，可利用变量设置从时段起始到每个时间点的累计：

sum_over_time(wattage_v1[$__range_start:$__interval])*360/1000

这样每个数据点都是从时段开始到当前时刻的累计耗电量，自然保持单调递增。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kellerkindt