一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法技术

一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，涉及工业自动化领域大型监控系统软件历史故障报警数据多条件检索，对待检索的多个条件一一进行逻辑预解析，提取关键元素，按条件按次序排列形成关键元素矩阵

【技术实现步骤摘要】
一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法


[0001]本专利技术涉及工业自动化领域监控系统软件，尤其涉及大型监控系统集成平台中多条件历史数据查询检索
、
筛选匹配等相关技术
。
涵盖综合监控
、
电力监控
、
环境与设备监控系统
、
火灾监控
、
煤矿
、
冶金
、
石油等自动化工业监控行业
。

技术介绍

[0002]随着大型工业监控系统平台的集成化程度越来越高，其所管理的数据量和逻辑复杂度也水涨船高，对系统运行所产生的历史数据筛选检索的难度也显著增加
。
以地铁综合监控系统为例，每个地下车站各控制专业大约一天合计产生2千条报警，一条
20
个车站的地铁线每天约产生4万条报警
。
这样的集成监控系统每月仅报警历史数据就有超过一百万条，这样庞大的历史数据，如果我们还沿用过去的普通数据检索方式
(
纯字符串检索方式
)
效率将会非常低
。
尤其某些基于对历史数据分析计算的高阶应用模块，提出了对历史数据筛选检索更高的要求
。
以地铁运营的行车可用性指标计算模块为例，该模块需要从每月百万计的报警数据中把真正影响行车的故障报警数据筛选出来，以计算每月的系统行车可用性比例
。
这就需要地铁运营人员把可能影响到行车的几十类故障报警描述列出来，一条一条按次序交给计算模块去海量的报警数据库中匹配检索，找出每类故障报警发生过的历史记录再综合计算
。
[0003]我们用
A
total
来表示历史故障报警数据集，用
M
template
来表示运营人员整理出的可能影响行车可用性的故障报警全集
(
待检索条件全集，检索条件之间为“逻辑或”的关系，数据记录满足条件之一即可
)
，
R
e
为检索匹配的结果集
。
[0004]假设库中一条故障报警描述的长度为
m
，历史报警数目为
k
，可能影响到行车的故障类型关键描述长度为
n
，可能影响行车的故障类型数目为
l
，普通的检索算法为：
[0005][0006][0007]从上述算法可以看出，要知道每条历史故障报警是否影响到行车可用性，需要按次序遍历每条报警记录，用行车可用性故障报警的所有可能性故障去一一匹配，这样算法的时间复杂度为
O(mnkl)。(
说明：底层字符串的查找算法已经非常成熟，不在本设计的讨论范围之内，为了说明方便，本文统一使用最基本的朴素搜索算法来说明算法复杂度
。)
[0008]从算法复杂度可以看出，随着故障报警历史数据量的增加，尤其是有多条待检索条件
(
多条待检索条件为或的关系
)
时，原有的算法会变得非常低效
。
为了提高效率，根据工业监控历史故障报警数据的特点出发，找到了一种利用逻辑预解析关键元素矩阵来进行多条件历史报警数据检索的设计
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是：利用工业监控故障报警数据的特殊性，通过对历史报警数据内容的经验和理解，把待检索条件一一进行预解析提取，形成关键元素矩阵，把完整的多条件检索模板信息化整为零，从而避免重复检索和不必要的检索工作提高检索效率
。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，利用工业监控故障报警数据的特殊性
(
工业监控故障报警数据是一般是由模板组态定义好的格式文本，诸如“XX
设备
/
系统发生了
XX
故障”此类
)
从待检索条件里提取检索关键元素，关键元素以条目为纵向，以次序为横向排列形成关键元素矩阵，通过对关键元素矩阵里关键元素的检索获得最终检索结果，具体包括：
[0011]步骤一：逻辑分析，对待检索条件信息一一进行逻辑分析，抽象提取共通性的关键信息，如
XX
设备
/
系统名称，
XX
故障内容或原因等
。
[0012]假设某历史报警检索条件为“MVB
与
#1
端手动控制器
DX
或
AX
模块的通信失败或手动控制器信号超限”，从中可提取出5项关键信息，其中三项设备信息分别是“MVB”、“手动控制器”、“AX
模块”，另两项是故障信息：“通信失败”和“信号超限”。
[0013]步骤二：创建关键元素矩阵，按照关键信息在原检索条件中出现的位置从左往右排列，将一条条原待检索条件逻辑重构成一行行独立分离的有序信息元素集，这样多行有序的元素集合就形成了关键元素矩阵；
[0014]步骤三：赋值，对关键元素矩阵进行赋值，从第一行第一列的关键元素开始，以从左往右，从上往下的顺序依次从历史故障报警记录中检索关键元素，找出满足检索条件的历史记录
。
[0015]所述关键元素矩阵的赋值过程包括：
[0016]对每一个关键元素单独进行
find
操作，该元素在当前这条故障报警记录中首次出现的位置即为矩阵对应元素位置的值，若未在当前故障报警记录中找到该元素，则值为
‑1；从第一行最左边第一个元素
Element
0,0
开始赋值，遵循从左往右
、
从上往下的顺序，每行第一个元素从历史数据记录最左侧开始检索，当它被检索到，则将该结果序号
(
历史记录中关键元素被查找到的位置序号
)
记录到矩阵对应的元素位置上，并以该序号为同行下一个元素的查找起点，继续检索同行下一个的关键元素，若某个关键元素未被找到，则放弃继续检索该行剩余元素，转向下一行第一个元素开始检索，若矩阵某行所有值均大于0，则说明该条历史故障报警记录为满足检索条件的历史记录，保存结果，结束后续查找；若整个矩阵赋值完成，也没有非负值行，则该条历史记录不满足检索条件
。
[0017]从矩阵的第二行元素开始检索时，首先检查本列是否有相同元素已经存在，若有，则直接复制它的值，若不存在，再进行继续后续赋值过程
。
[0018]若矩阵元素空缺，分两种情况处理，第一种情况是最左侧元素空缺，矩阵该处值填0；第二种情况为非最左侧元素空缺，此时复制相邻左侧元素值即可
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所采用的技术方案具有以下有益效果：
[0020]1、
本专利技术把
n
长度的待查询条件转化为短小有限数目的关键元素，不仅避免了对关键信息的重复查询，一旦发现左本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，其特征在于：利用工业监控故障报警数据的特殊性，从待检索条件里提取检索关键元素，关键元素以条目为纵向，以次序为横向排列形成关键元素矩阵，通过对关键元素矩阵里关键元素的检索获得最终检索结果，具体包括：步骤一：逻辑分析，对待检索条件信息一一进行逻辑分析，抽取待检索条件中具有共性
/
重复频率高的关键信息；步骤二：创建关键元素矩阵，按照关键信息在原检索条件中出现的位置从左往右排列，将一条条原待检索条件逻辑重构成一行行独立分离的有序信息元素集，这样多行有序的元素集合就形成了关键元素矩阵；步骤三：赋值，对关键元素矩阵进行赋值，从第一行第一列的关键元素开始，以从左往右，从上往下的顺序依次从历史故障报警记录中检索关键元素，找出满足检索条件的历史记录
。2.
根据权利要求1所述的一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，其特征在于：所述关键信息包括报警
/
故障主体，报警
/
故障动作和报警
/
故障描述
。3.
根据权利要求1所述的一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，其特征在于：所述步骤二中，以
n
来表示检索条件的数目，
m
表示待检索故障报警条件最大可提取关键数据元素数目，这样查询条件经过解析抽取，就形成了由关键元素构成的
m*n
的二维矩阵
。4.
根据权利要求1所述的一种使用关键元素矩阵提高监控历史数据检索效率的方法，其特征在于：所述关键...

【专利技术属性】
技术研发人员：经玉健，郝勇，祁皓冉，姜万，
申请(专利权)人：南京国电南自轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：