[发明专利]长时间多变量监控数据的存储及快速定位读取的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据监控领域；特别是涉及一种长时间多变量监控数据的存储及快速定位的方法。

背景技术

在科研 、工业控制、工业生产等诸多领域中，经常需要对某些重要参数进行长时间监控，以便观察系统运行状况，或者进行系统故障诊断。监控数据一般有这样的特点：

（1）被监控变量固定。

（2）对监控变量的采样间隔固定，通常采用定时采样。

（3）采样数据形成的数据流均匀但是密度很小。

（4）变量较多监控时间较长时数据总量较大。

（5）监控数据发生的时间对于监控数据的分析至关重要，即发生时间是分析监控数据的很重要的线索。

目前的监控系统一般采用第三方数据库作为监控数据的存储介质，将数据的存储、读取、检索交由第三方数据库来完成，这样的系统尽管支持系统突然掉电数据保持，并且数据读取检索效率较高，但是系统结构较为复杂，对硬件平台要求较高，购买的第三方数据库费用较高，上述系统比较适合大型的监控系统。

还有一些监控系统，仅仅将监控数据进行简单的连续存储，但是数据读取和检索效率低下，只能使适用于短时间且少变量的监控系统。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，提供一种长时间多变量监控数据进行保存并且快速按时间或者数值特征进行定位读取的监控方法。

本发明所采用的技术方案是：一种长时间多变量监控数据的存储及快速定位读取的方法，包括以下步骤，

（1）       监控数据的传输；

（2）       设计页面结构，页面结构包括页头和页体；页头对该页的页面、时间和数据进行特征描述；页体含有各变量的具体存储数据；

（3）       以页为单位监控数据的存储； 

（4）       监控数据的读取；

（5）       监控数据的检索。

所述步骤（2）中，页面为本页数据的基本信息，包括标识当前页面顺序ID的页码、以Byte为单位指出本页头数据量的大小，指引数据读取程序并推算本页变量数量的页头大小、指出下一个页面的起始地址，用来指引数据读取程序遍历整个文件所有页面的下页起始地址；

时间为该页所存储的数据的起始发生时间和终止发生时间；起始发生时间指存储的任一变量首数据产生的时刻，终止发生时间指存储的任一变量尾数据产生的时刻；起始时间和终止时间主要用于快速按时间定位检索监控数据；

数据是对顺序存储的所有变量的数据描述；每一变量的数据描述都分为记录了该变量对应的数据在页体中存储的首地址的起始地址、以该变量数据类型为单位记载了页体中该变量对应数据的存储数量的数据长度和本页中所有该变量对应数据的总体特征的数值特征。

所述步骤（3）中，监控数据按页顺序存储；包括，

接收监控数据；

将监控数据存到缓冲区；

判断监控数据是否满一页；

当一页时，提取页头信息；

将页头信息写入存储器；

将页体信息写入存储器；

清空缓冲区；

判断监控是否结束；

结束后将末页写入存储器。

所述步骤（4）中，将所有页头数据读至内存；包括，

首页根据固定地址，非首页根据上页头的下页起始地址读取本页页码，页头大小；

根据页头大小计算变量数；

读取本页头并存入数组；

判断是否页末。

所述步骤（5）中，分别将页码、发生时刻、数值特征分别与所有的页头进行循环对比，找到匹配的页面的页头，然后根据该页头中的数据描述读取对应页面对应变量的数据。

本发明的有益效果是：按页存储按索引读取的监控数据存储格式，无需借助任何第三方数据库或者辅助软件即可实现长时间多变量监控数据的存储及快速定位读取；另外，该监控方法对系统资源要求低，实现简单、适用平台广泛，适用于一切需要对长时间多变量监控数据进行保存并且快速按时间或者数值特征进行定位读取的监控领域。

附图说明

图1是本发明页存储的结构示意图；

图 2 是发明监控数据按页存储的存储结构示意图；

图 3 是本发明存储监控数据的流程图；

图 4 是本发明读取所有页头的流程图；

图 5 是本发明快速定位检索的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：