一种模拟量数据处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种模拟量数据处理装置及方法，通过存储以第一采样率采集的第一基础模拟量数据，所述第一采样率大于需求层面的最高历史采样率，将所述第一基础模拟量数据相对于时间维度拟合为第一平滑曲线，以所述第一采样率采集实时模拟量数据，将所述实时模拟量数据切分为数据片段，将每个所述数据片段相对于时间维度拟合为第二平滑曲线，将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配，当所述第一平滑曲线存在与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段时，提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征，将所述数据特征存储为对应所述数据片段的第二基础模拟量数据，能够提高模拟量数据在复杂工业系统环境下对于不同应用场景的普适性。应用场景的普适性。应用场景的普适性。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟量数据处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种模拟量数据处理装置及方法。

技术介绍

[0002]模拟量是指在时间和数值上连续变化的物理量，常见的如电压、电流、压力、速度、流量、温度等连续变化的物理量，在工业领域涉及到大量需要对这些模拟量进行采集、测量、分析和应用的场景，模拟量的数据量理论上是无限大的，任何计算机设备都无法直接处理模拟量数据，在实际应用场景中，一般通过采集设备如传感器等按照预设的采样率从模拟量的模拟信号中采集离散数值后将其转化为数字信号，进而加以分析和利用。对于不同精度要求的应用场景，调整其采样率即可获取相应精度的测量数据，因此模拟量的数据精度对采样率具有极高的依赖性，面向不同的应用环境需要主动去修改各个模拟量的采样率，虽然提高模拟量的采样率能够提高数据的普适性，但过度提高模拟量数据的采样率，将会极大地增加数据存的储成本。随着技术的发展，工业领域的分工越来越细化，工业系统越来越复杂化，工业系统的体量也越来越庞大，工业数据的采集、测量、分析和应用往往由不同的业务模块分别完成，在时间、空间上以及在业务属性方面都被完全隔离开来。庞大的系统必要带来的是各个业务模块的沟通成本越来越高的问题，一旦前期如各个模拟量的采样率等参数的配置无法满足各个业务模块的处理需求，或者无法适应各个业务模块的需求变化，从提交需求变更申请到执行需求关联性分析、操作方案敲定、下发到落地全流程下来，所损失的时间成本是不可估量的。

技术实现思路

[0003]本专利技术正是基于上述问题，提出了一种模拟量数据处理装置及方法，能够提高模拟量数据在复杂工业系统环境下对于不同应用场景的普适性。
[0004]有鉴于此，本专利技术的第一方面提出了一种模拟量数据处理装置，包括：
[0005]第一基础模拟量数据存储模块，用于存储第一时间长度的第一基础模拟量数据，所述第一基础模拟量数据是以第一采样率采集的模拟量数据，所述第一采样率大于需求层面的最高历史采样率；
[0006]第一平滑曲线拟合模块，用于将所述第一基础模拟量数据相对于时间维度拟合为第一平滑曲线；
[0007]实时模拟量数据采集模块，用于以所述第一采样率采集实时模拟量数据；
[0008]实时模拟量数据切片模块，用于将所述实时模拟量数据切分为第二时间长度的数据片段，所述第二时间长度远小于所述第一时间长度；
[0009]第二平滑曲线拟合模块，用于将每个所述数据片段相对于时间维度拟合为第二平滑曲线；
[0010]第一平滑曲线匹配模块，用于将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配；
[0011]匹配片段确定模块，用于当所述第一平滑曲线存在与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段时，将所述第二平滑曲线对应的数据片段确定为匹配片段；
[0012]数据特征提取模块，用于提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征；
[0013]第二基础模拟量数据存储模块，用于将所述数据特征存储为对应所述匹配片段的第二基础模拟量数据。
[0014]进一步的，在上述的模拟量数据处理装置中，所述第一平滑曲线匹配模块具体包括：
[0015]第三平滑曲线截取子模块，用于按照预设的步长循环从所述第一平滑曲线截取与所述第二平滑曲线等长的第三平滑曲线；
[0016]采样点序列获取子模块，用于使用相同的采样方式分别从所述第二平滑曲线和第三平滑曲线上获取第一采样点序列和第二采样点序列；
[0017]差值序列计算子模块，用于计算得到所述第一采样点序列和所述第二采样点序列的差值序列；
[0018]匹配曲线片段确定子模块，用于当所述差值序列为等值序列、等差序列或等比序列时，确定所述第三平滑曲线为与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段。
[0019]进一步的，在上述的模拟量数据处理装置中，所述数据特征提取模块具体包括：
[0020]标识信息获取子模块，用于获取所述第一平滑曲线的标识信息；
[0021]时间信息获取子模块，用于获取所述第三平滑曲线在所述第一平滑曲线上的起点时间和终点时间；
[0022]差异信息获取子模块，用于获取所述第二平滑曲线和所述第三平滑曲线的差值序列的序列类型以及差异系数，所述序列类型包括等值序列、等差序列或等比序列；
[0023]数据特征确定子模块，用于将所述第一平滑曲线的标识信息、所述起点时间、所述终点时间、所述差值序列的序列类型以及所述差异系数确定为所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征。
[0024]本专利技术的第二方面提出了一种模拟量数据处理方法，包括：
[0025]存储第一时间长度的第一基础模拟量数据，所述第一基础模拟量数据是以第一采样率采集的模拟量数据，所述第一采样率大于需求层面的最高历史采样率；
[0026]将所述第一基础模拟量数据相对于时间维度拟合为第一平滑曲线；
[0027]以所述第一采样率采集实时模拟量数据；
[0028]将所述实时模拟量数据切分为第二时间长度的数据片段，所述第二时间长度远小于所述第一时间长度；
[0029]将每个所述数据片段相对于时间维度拟合为第二平滑曲线；
[0030]将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配；
[0031]当所述第一平滑曲线存在与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段时，将所述第二平滑曲线对应的数据片段确定为匹配片段；
[0032]提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征；
[0033]将所述数据特征存储为对应所述匹配片段的第二基础模拟量数据。
[0034]进一步的，在上述的模拟量数据处理方法中，将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配的步骤具体包括：
[0035]按照预设的步长循环从所述第一平滑曲线截取与所述第二平滑曲线等长的第三平滑曲线；
[0036]使用相同的采样方式分别从所述第二平滑曲线和第三平滑曲线上获取第一采样点序列和第二采样点序列；
[0037]计算得到所述第一采样点序列和所述第二采样点序列的差值序列；
[0038]当所述差值序列为等值序列、等差序列或等比序列时，确定所述第三平滑曲线为与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段。
[0039]进一步的，在上述的模拟量数据处理方法中，提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征的步骤具体包括：
[0040]获取所述第一平滑曲线的标识信息；
[0041]获取所述第三平滑曲线在所述第一平滑曲线上的起点时间和终点时间；
[0042]获取所述第二平滑曲线和所述第三平滑曲线的差值序列的序列类型以及差异系数，所述序列类型包括等值序列、等差序列或等比序列；
[0043]将所述第一平滑曲线的标识信息、所述起点时间、所述终点时间、所述差值序列的序列类型以及所述差异系数确定为所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征。
[0044]进一步的，在上述的模拟量数据处理方法中，获取所述第二平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟量数据处理装置，其特征在于，包括：第一基础模拟量数据存储模块，用于存储第一时间长度的第一基础模拟量数据，所述第一基础模拟量数据是以第一采样率采集的模拟量数据，所述第一采样率大于需求层面的最高历史采样率；第一平滑曲线拟合模块，用于将所述第一基础模拟量数据相对于时间维度拟合为第一平滑曲线；实时模拟量数据采集模块，用于以所述第一采样率采集实时模拟量数据；实时模拟量数据切片模块，用于将所述实时模拟量数据切分为第二时间长度的数据片段，所述第二时间长度远小于所述第一时间长度；第二平滑曲线拟合模块，用于将每个所述数据片段相对于时间维度拟合为第二平滑曲线；第一平滑曲线匹配模块，用于将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配；匹配片段确定模块，用于当所述第一平滑曲线存在与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段时，将所述第二平滑曲线对应的数据片段确定为匹配片段；数据特征提取模块，用于提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征；第二基础模拟量数据存储模块，用于将所述数据特征存储为对应所述匹配片段的第二基础模拟量数据。2.根据权利要求1所述的模拟量数据处理装置，其特征在于，所述第一平滑曲线匹配模块具体包括：第三平滑曲线截取子模块，用于按照预设的步长循环从所述第一平滑曲线截取与所述第二平滑曲线等长的第三平滑曲线；采样点序列获取子模块，用于使用相同的采样方式分别从所述第二平滑曲线和第三平滑曲线上获取第一采样点序列和第二采样点序列；差值序列计算子模块，用于计算得到所述第一采样点序列和所述第二采样点序列的差值序列；匹配曲线片段确定子模块，用于当所述差值序列为等值序列、等差序列或等比序列时，确定所述第三平滑曲线为与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段。3.根据权利要求2所述的模拟量数据处理装置，其特征在于，所述数据特征提取模块具体包括：标识信息获取子模块，用于获取所述第一平滑曲线的标识信息；时间信息获取子模块，用于获取所述第三平滑曲线在所述第一平滑曲线上的起点时间和终点时间；差异信息获取子模块，用于获取所述第二平滑曲线和所述第三平滑曲线的差值序列的序列类型以及差异系数，所述序列类型包括等值序列、等差序列或等比序列；数据特征确定子模块，用于将所述第一平滑曲线的标识信息、所述起点时间、所述终点时间、所述差值序列的序列类型以及所述差异系数确定为所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的数据特征。4.一种模拟量数据处理方法，其特征在于，包括：存储第一时间长度的第一基础模拟量数据，所述第一基础模拟量数据是以第一采样率
采集的模拟量数据，所述第一采样率大于需求层面的最高历史采样率；将所述第一基础模拟量数据相对于时间维度拟合为第一平滑曲线；以所述第一采样率采集实时模拟量数据；将所述实时模拟量数据切分为第二时间长度的数据片段，所述第二时间长度远小于所述第一时间长度；将每个所述数据片段相对于时间维度拟合为第二平滑曲线；将所述第二平滑曲线与所述第一平滑曲线进行匹配；当所述第一平滑曲线存在与所述第二平滑曲线的形状相匹配的曲线片段时，将所述第二平滑曲线对应的数据片段确定为匹配片段；提取所述曲线片段在所述第一平滑曲线上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，冉明泉，肖仁义，王怡心，苏财兴，
申请(专利权)人：深圳市华众自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：