一种历史平均值管理系统及管理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种历史平均值管理系统及管理方法。解决现有技术中平均值查询系统的查询速度慢，且每隔一段时间需要清除部分数据，数据保存有限的问题。系统包括客户端和服务器端，客户端包括数据查询请求单元，服务器端包括数据查询单元、数据源、数据采集单元、环状数据缓冲单元、平均值处理单元、平均值文件单元。本发明专利技术包括平均值存储步骤和数据查询步骤。本发明专利技术的优点是将数据根据时间区分存入若干平均值文件内，每个文件都具有便于检索的存储结构，用户能够快速进行查询，减少了平均值查询花费时间。通过平均值文件以设定存储结构进行存储数据，使得能保存更长时间的数据平均值，并且查询复杂度恒定，查询时间不会因为时间越久而速度越慢。

Historical average value management system and management method

The present invention relates to a historical average management system and management method. The invention solves the problems that the inquiry speed of the average inquiry system in the prior art is slow, and some data need to be removed at any intervals, and the data is kept in a limited state. The system includes client and server, including client data query request unit, the server includes data query unit, data source, data acquisition unit, data ring buffer unit, average processing unit, average file unit. The invention comprises an average storage step and a data inquiry step. The invention has the advantages that the data according to the time average value in some distinguish files, each file has a storage structure for easy retrieval, the user can quickly query, reduces the average query time. Storage of data through the average file to set the storage structure, so that the data can be stored for a longer time average, and the query complexity is constant, query time will not be slower because of the longer time.

【技术实现步骤摘要】
一种历史平均值管理系统及管理方法
本专利技术涉及一种数据平均值处理技术，尤其是涉及一种历史平均值管理系统及管理方法。
技术介绍
传统的工业控制系统平均值计算查询系统中，数据存入在关系数据库，由于一个位号光分钟平均值一天就要存储1440条数据，当位号总数过万时，每天增加一千多万条数据。数据越多对查询速度影响越大，所以在这种情况下，往往每隔一段时间就会清除部分数据，这样保存的数据有限，并且直接导致查询的时间段有一定的限制。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中平均值查询系统的查询速度慢，且每隔一段时间需要清除部分数据，数据保存有限的问题，提供了一种优化存储结构，查询速度恒定，数据存储量大的历史平均值管理系统及管理方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种历史平均值管理系统，包括客户端和服务器端，所述客户端包括数据查询请求单元，所述服务器端包括数据查询单元、数据源、数据采集单元、环状数据缓冲单元、平均值处理单元、平均值文件单元，数据源、数据采集单元、环状数据缓冲单元、平均值处理单元、平均值文件单元顺序连接，所述数据查询单元分别与环状数据缓冲单元、平均值文件单元相连接，所述数据查询请求单元通过网络与数据查询单元相连接。本专利技术中数据采集单元对数据源各类型参数的实时变化数据进行采集，即对每秒的瞬时值进行采集；环状数据缓冲单元接收数据采集单元发送来的数据，通过环形保存方式，不间断的进行数据存入，同时通过平均值处理单元进行分钟平均值计算和存储，另外还同时将平均值数据写入平均值文件单元里；平均值处理单元对环状缓冲单元内数据进行分钟平均值计算，以及对平均值文件单元内数据进行小时平均值计算，并控制环状缓冲单元每隔一段时间将数据写入平均值文件单元内；平均值文件单元包括若干平均值文件，每个平均值文件按照设定的数据存储结构存储一个时间区间内的数据，一般以24小时为一个时间区间，计算的分钟平均值数据、小时平均值数据。本专利技术将数据根据时间区分存入若干平均值文件内，每个文件都具有便于检索的存储结构，这使得用户能够快速进行查询，减少了平均值查询花费时间，在足够大硬盘支持下，可以查询更长的区间数据，解决了传统查询系统中因存储数据增加，影响查询速度，需要每隔一段时间删除部分数据，保存数据有限的问题。本专利技术通过平均值文件以设定存储结构进行存储数据，使得能保存更长时间的数据平均值，并且查询复杂度恒定，查询时间不会因为时间越久而速度越慢。作为一种优选方案，所述环状数据缓冲单元的存储结构包括缓存头、位号头、若干平均值数据块和若干瞬时值数据块，若干平均值数据块和若干瞬时值数据块分别都以循环读写方式呈环形分布；缓存头：保存所有位号总数和最近一次读取缓存中平均值数据块的时间；位号头：保存位号名称，位号瞬时值的读指针、写指针，位号平均值的读指针、写指针；每个位号对应一种类型参数的名称。平均值数据块：保存分钟平均值和分钟时间；分钟时间将去掉秒的数字，只保留年、月、日、时和分。平均值以循环的方式在平均值数据块上进行写入与读取，平均值记录区间的长度可以根据具体要求做相应的增加和删除。瞬时值数据块：保存瞬时值和写入的时间。瞬时值以循环的方式在平均值数据块上进行写入与读取。作为一种优选方案，所述平均值文件单元包括若干平均值文件，平均值文件的存储结构包括历史文件头、一级索引、若干二级索引和若干数据块；历史文件头：保存文件标示、文件版本、字节序、开始时间、结束时间和位号总数；文件标示记录一个特定字符串，标示此文件为平均值文件；文件版本主要区分当文件数据块等长度有变化时，可以应对不同的方法进行处理；字节序主要是区分服务器端上多字节数据保存时，高位和低位的存储位置，一般写入一个32位的int整数，每次取值时可以根据原先数据与写入数据来比较区分字节序是否一致，如果不一致可以不处理，或者用字节序转换的方式进行处理，在当字节序一致时，跳过对该文件字节序转换的步骤；开始时间和结束时间记录文件创建时间和最后一个数据写入的时间；位号总数是填写文件中记录位号的个数。一级索引：结构包括若干位号头，每个对应的位号头保存位号名称和二级索引地址；二级索引：结构包括顺序排列的索引头、上一块二级索引地址、下一块二级索引地址、若干小时平均值结构体和若干数据块地址结构体；索引头保存每个位号对应的一级索引地址，上一块二级索引地址保存与位号上方相邻的二级索引地址，下一块二级索引地址保存与位号下方相邻的二级索引地址，小时平均值结构体保存小时时段和小时平均值，数据块地址结构体保存分钟段开始时间、分钟段结束时间和对应数据块地址；每个二级索引长度是固定的，一级索引所要填写的二级索引地址就根据第一个二级索引开始地址逐个加上二级索引的长度就能得出。数据块地址结构体中的数据地址，由每个数据块的总长度计算而来。数据块：结构包括顺序排列的数据块索引头、若干分钟平均值结构体；数据索引头保存对应二级索引地址，分钟平均值结构体保存分钟段时间和平均值。数据块只需保存一个二级索引地址。一种历史平均值管理系统管理方法，包括平均值存储步骤和数据查询步骤，平均值存储步骤包括以下步骤：SS1.定义环状数据缓冲单元和平均值文件单元的存储结构；SS2.通过计时，计算环状数据缓冲单元内所有位号一分钟平均值并进行存储；SS3.通过计时，相隔设定分钟，将该时间段内所有分钟平均值写入对应平均值文件；SS4.在当前平均值文件将其所有分钟平均值写完毕后，计算小时平均值并关闭文件，返回步骤SS2；数据查询步骤包括以下步骤：SI1.分析查询请求，确定查询时间区间、查询类型；SI2.查询类型为分钟平均值，根据查询时间区间对应从环状数据缓冲单元、平均值文件查询分钟平均值，进入步骤SI5；SI3.查询类型为小时平均值，从平均值文件查询小时平均值，进入步骤SI5；SI4.查询类型为天、月或年平均值，根据小时平均值整理出数据；SI5.将查询的数据返回数据给客户端。作为一种优选方案，步骤SS1中定义环状数据缓冲单元的存储结构为：包括缓存头、位号头、若干平均值数据块和若干瞬时值数据块，若干平均值数据块和若干瞬时值数据块分别都以循环读写方式呈环形分布；缓存头：保存有位号总数和最近一次读取环状数据缓冲单元中平均值数据块的时间；位号头：保存位号名称，位号瞬时值的读指针、写指针，位号平均值的读指针、写指针；平均值数据块：保存分钟平均值和分钟时间；瞬时值数据块：保存瞬时值和写入的时间；定义平均值文件单元的存储结构为：包括若干平均值文件，平均值文件的存储结构包括历史文件头、一级索引、若干二级索引和若干数据块；历史文件头：保存文件标示、文件版本、字节序、开始时间、结束时间和位号总数；一级索引：结构包括若干位号头，每个对应的位号头保存位号名称和二级索引地址；二级索引：结构包括顺序排列的索引头、上一块二级索引地址、下一块二级索引地址、若干小时平均值结构体和若干数据块地址结构体；索引头保存每个位号对应的一级索引地址，上一块二级索引地址保存与位号上方相邻的二级索引地址，下一块二级索引地址保存与位号下方相邻的二级索引地址，小时平均值结构体保存小时时段和小时平均值，数据块地址结构体保存分钟段开始时间、分钟段结束时间和对应数据块地址；数据块：结构包括顺序排列的数据块索引头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种历史平均值管理系统，其特征在于：包括客户端（2）和服务器端（1），所述客户端包括数据查询请求单元（9），所述服务器端包括数据查询单元（8）、数据源（3）、数据采集单元（4）、环状数据缓冲单元（5）、平均值处理单元（6）、平均值文件单元（7），数据源、数据采集单元、环状数据缓冲单元、平均值处理单元、平均值文件单元顺序连接，所述数据查询单元分别与环状数据缓冲单元、平均值文件单元相连接，所述数据查询请求单元通过网络与数据查询单元相连接。

【技术特征摘要】
1.一种历史平均值管理系统，其特征在于：包括客户端（2）和服务器端（1），所述客户端包括数据查询请求单元（9），所述服务器端包括数据查询单元（8）、数据源（3）、数据采集单元（4）、环状数据缓冲单元（5）、平均值处理单元（6）、平均值文件单元（7），数据源、数据采集单元、环状数据缓冲单元、平均值处理单元、平均值文件单元顺序连接，所述数据查询单元分别与环状数据缓冲单元、平均值文件单元相连接，所述数据查询请求单元通过网络与数据查询单元相连接。2.根据权利要求1所述的一种历史平均值管理系统，其特征是所述环状数据缓冲单元（5）的存储结构包括缓存头、位号头、若干平均值数据块和若干瞬时值数据块，若干平均值数据块和若干瞬时值数据块分别都以循环读写方式呈环形分布；缓存头：保存有位号总数和最近一次读取缓存中平均值数据块的时间；位号头：保存位号名称，位号瞬时值的读指针、写指针，位号平均值的读指针、写指针；平均值数据块：保存分钟平均值和分钟时间；瞬时值数据块：保存瞬时值和写入的时间。3.根据权利要求1或2所述的一种历史平均值管理系统，其特征是所述所述平均值文件单元（7）包括若干平均值文件，平均值文件的存储结构包括历史文件头、一级索引、若干二级索引和若干数据块；历史文件头：保存文件标示、文件版本、字节序、开始时间、结束时间和位号总数；一级索引：结构包括若干位号头，每个对应的位号头保存位号名称和二级索引地址；二级索引：结构包括顺序排列的索引头、上一块二级索引地址、下一块二级索引地址、若干小时平均值结构体和若干数据块地址结构体；索引头保存每个位号对应的一级索引地址，上一块二级索引地址保存与位号上方相邻的二级索引地址，下一块二级索引地址保存与位号下方相邻的二级索引地址，小时平均值结构体保存小时时段和小时平均值，数据块地址结构体保存分钟段开始时间、分钟段结束时间和对应数据块地址；数据块：结构包括顺序排列的数据块索引头、若干分钟平均值结构体；数据索引头保存对应二级索引地址，分钟平均值结构体保存分钟段时间和平均值。4.一种历史平均值管理系统管理方法，根据权利要求1-3中任一项的系统，其特征是：包括平均值存储步骤和数据查询步骤，平均值存储步骤包括以下步骤：SS1.定义环状数据缓冲单元和平均值文件单元的存储结构；SS2.通过计时，计算环状数据缓冲单元内所有位号一分钟平均值并进行存储；SS3.通过计时，相隔设定分钟，将该时间段内所有分钟平均值写入对应平均值文件；SS4.在当前平均值文件将其所有分钟平均值写完毕后，计算小时平均值并关闭文件，返回步骤SS2；数据查询步骤包括以下步骤：SI1.分析查询请求，确定查询时间区间、查询类型；SI2.查询类型为分钟平均值，根据查询时间区间对应从环状数据缓冲单元、平均值文件查询分钟平均值，进入步骤SI5；SI3.查询类型为小时平均值，从平均值文件查询小时平均值，进入步骤SI5；SI4.查询类型为天、月或年平均值，根据小时平均值整理出数据；SI5.将查询的数据返回数据给客户端。5.根据权利要求4所述的一种历史平均值管理系统管理方法，其特征是步骤SS1中定义环状数据缓冲单元的存储结构为：包括缓存头、位号头、若干平均值数据块和若干瞬时值数据块，若干平均值数据块和若干瞬时值数据块分别都以循环读写方式呈环形分布；缓存头：保存有位号总数和最近一次读取环状数据缓冲单元中平均值数据块的时间；位号头：保存位号名称，位号瞬时值的读指针、写指针，位号平均值的读指针、写指针；平均值数据块：保存分钟平均值和分钟时间；瞬时值数据块：保存瞬时值和写入的时间；定义平均值文件单元的存储结构为：包括若干平均值文件，平均值文件的存储结构包括历史文件头、一级索引、若干二级索引和若干数据块；历史文件头：保存文件标示、文件版本、字节序、开始时间、结束时间和位号总数；一级索引：结构包括若干位号头，每个对应的位号头保存位号名称和二级索引地址；二级索引：结构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆张杰，汪月林，俞林斌，丁康，
申请(专利权)人：浙江浙大中控信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33