CN105677723A - 一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，与现有技术相比解决了工业信号源庞大难以进行数据抽取的缺陷。本发明包括以下步骤：定义工业信号源的工业信号属性，对若干个工业信号源的基础属性进行规范化处理；对工业信号源进行标签标记，对工业信号源进行业务标签和特定标签的标记；建立多维标签，将多维标签信息与工业信号源基础属性进行关联处理；多维标签的检索，根据多维标签筛选条件，检索出符合要求的工业信号源。本发明为信号源打上各种标签，方便不同的使用者从各种角度观察数据、分析数据，以实现信号源数据的多维观察与对比分析。

Description

一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法

技术领域

本发明涉及数据查询处理技术领域，具体来说是一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法。

背景技术

随着中国制造2025战略实施，生产企业将产生大量的信号数据。大数据分析在工业上推广,生产管理人员需要掌握生产的全局情况，这就需要管理系统能够提供多维度的生产数据给用户使用。现在的生产数据大都通过设备进行采集，随着科技的发展，生产系统中的工业信号越来越多，小型工厂的工业信号就达上千。目前一般管理系统检索信号时,根据信号的固有属性进行筛选,无法根据业务需求从多个维度进行分析数据,无法多视角了解生产情况，不利于用户管理生产作业。如何能够针对工业信号源进行多维数据的抽取已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中工业信号源庞大难以进行数据抽取的缺陷，提供一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，包括以下步骤：

定义工业信号源的工业信号属性，对若干个工业信号源的基础属性进行规范化处理；

对工业信号源进行标签标记，对工业信号源进行业务标签和特定标签的标记；

建立多维标签，将多维标签信息与工业信号源基础属性进行关联处理；

多维标签的检索，根据多维标签筛选条件，检索出符合要求的工业信号源。

所述的定义工业信号源的工业信号属性包括以下步骤：

规范工业信号源的基础属性，设定标准的工业信号属性，其包括{信号编码,信号名称,信号源,数据类型,计量单位,量程,正常值,计算方法,设备,工艺段,生产企业}；

对若干个工业信号源按标准的工业信号属性进行统一定义；

通过人工对各个工业信号源的工业信号属性进行归纳整理，并进行统一存储，生成信号源基础信息库。

所述的对工业信号源进行标签标记包括以下步骤：

在信号源基础信息库中选择需要进行标签标记的工业信号源，对选中的工业信号源添加信号源标签信息，信号源标签信息包括(信号编码,信号名称,标签1，标签2，……标签n)；

对工业信号源的信号源标签信息进行拆分，将工业信号源的一个标签作为一条记录，记录内容包括{信号编码,信号名称,标签}，形成信号源标签库；

通过LS-SVM方法对信号源标签库中拆分后的信号源标签信息进行分类处理，生成标签分类信息(标签,标签类)；

将分类处理后的标签分类信息进行存储，形成标签分类库；

将信号源标签库与标签分类库进行数据关联，将信号源标签库中的标签与标签分类库中该标签的标签类进行信息组合，组合后的信号源对应的标签信息数据格式为:{"标签类1":"标签1"}；将该信号源下的所有标签信息汇总为多维标签信息，格式为:{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}；将关联合并汇总后的信息源存储为信号多维标签库。

所述的建立多维标签包括以下步骤：

将信号源基础信息库与信号多维标签库通过信号编码进行关联整合，生成多维标签信息，整合后的多维标签信息格式为{信号编码,信号名称,……,{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}}；

将关联整合的多维标签信息进行存储，生成信号源多维标签信息库。

所述的多维标签的检索包括以下步骤：

获取所需检索的检索条件；

根据检索条件进行类别匹配，从标签分类库中根据检索条件找出匹配对应的标签类；

在信号源多维标签信息库中依据检索条件所匹配的标签类找到对应的信号源，输出对应信号源的数据。

还包括对标签检索条件的建立，将标签类与检索条件进行组合，形成标签检索条件，标签检索条件的结构属性为：条件1:("标签类1","标签1");条件2:("标签类2","标签2")……条件n:("标签类n","标签n")。

有益效果

本发明的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，与现有技术相比为信号源打上各种标签，方便不同的使用者从各种角度观察数据、分析数据，以实现信号源数据的多维观察与对比分析。本发明能够从工业信号源数据中快速检索需要的信息，在满足多角度观察的情况下，提高系统的效率，减轻系统的压力；可以快速、准确的反映生产的实时情况，快速与历史情况对比，有利于指导生产系统与预测生产情况，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的建立多维标签步骤中多维标签信息的数据结构图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，包括以下步骤：

第一步，定义工业信号源的工业信号属性。由于工业信号源（各个设备传感器）属于不同厂家、不同类别，因此需要对多个异构的工业信号源的基础属性进行规范化处理，以便于后期的数据统一归类和整合处理。其具体包括以下步骤：

（1）规范工业信号源的基础属性。设定标准的工业信号属性，其包括{信号编码,信号名称,信号源,数据类型,计量单位,量程,正常值,计算方法,设备,工艺段,生产企业}，以上为常用的工业信号属性，发生变化的概率低，大部分工业信号都包含这些属性，因此做为工业信号的基础属性。

（2）对若干个工业信号源按标准的工业信号属性进行统一定义，形成多个属性相同的工业信号源。

（3）由于工业信号源存在不同，因此在统一定义过程中，对于工业信号属性常会出现无法直接通过工业信号源匹配输出的问题，因此在此需要通过人工对各个工业信号源的工业信号属性进行归纳整理，将没有补齐的工业信号属性进行人工补齐，将多余的工业信号属性进行删除，从而确保属性的正确性与有效性，去除无效的数据，修正异常的数据。然后进行统一存储，生成信号源基础信息库。

第二步，对工业信号源进行标签标记，此步相当于对标签信息的录入，即在数据处理过程中，用户所定义的分类标签对于系统而言其自身并不清楚，因此需要通过对工业信号源进行标签的标记，系统才得知某个工业信号源属于哪一类标签类别。对工业信号源进行业务标签和特定标签的标记，业务标签指依照工业厂区而进行的常规标签设计，如环评指数，特定标签指用户根据需要在某一特定时段而需要的标签分类。其具体包括以下步骤：

（1）在信号源基础信息库中选择需要进行标签标记的工业信号源，信号源基础信息库为对异构工业信号整合后的工业信号源集合，对此进行统一标签标记工作，可以克服多个工业信号源数据结构不统一的缺点。对选中的工业信号源添加信号源标签信息，当某个信号源需要标记多个标签时，每个标签之间使用空格进行间隔，信号源标签信息包括(信号编码,信号名称,标签1，标签2，……标签n)。在此针对工业信号源的标签数没有限制，每一个标签均为观察工业信号的一个视角。

（2）对工业信号源的信号源标签信息进行拆分，将工业信号源的一个标签作为一条记录，工业信号源有n个标签则有n条记录，记录内容包括{信号编码,信号名称,标签}，形成信号源标签库。

（3）通过LS-SVM方法对信号源标签库中拆分后的信号源标签信息进行分类处理，生成标签分类信息(标签,标签类)。

（4）将分类处理后的标签分类信息进行存储，形成标签分类库。在日常使用中，对于标签分类库则实行定期维护，对于信号源标签库中新增加的标签进行分类处理，并加入标签分类库；同时对于信号源标签库中已存标签进行检查，当标签在信号源标签库不存在时，删除标签分类库中对应的标签集记录。

（5）由于一个工业信号源可能存在多个标签定义，其组成了信号源标签库。而针对这些标签而言，其又通过了LS-SVM方法分类产生了标签分类库，即标签分类库是针对多个标签进行的分类数据库，因此需要将信号源标签库与标签分类库进行数据关联。将信号源标签库中的标签与标签分类库中该标签的标签类进行信息组合，组合后的工业信号源对应的标签信息数据格式为:{"标签类1":"标签1"}；将该信号源下的所有标签信息汇总为多维标签信息，格式为:{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}；将关联合并汇总后的信息源存储为信号多维标签库。

第三步，建立多维标签，将多维标签信息与工业信号源基础属性进行关联处理，即将具体的工业信号源与标签分类别形成关联。其具体步骤如下：

（1）将信号源基础信息库与信号多维标签库通过信号编码进行关联整合，生成多维标签信息，如图2所示，整合后的多维标签信息格式为{信号编码,信号名称,……,{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}}。其中包括了信号源基础信息库中的信息，也包括了信号多维标签库中的信息，是基于信号源基础信息库与信号多维标签库（两个中间数据库）之上的拟和。

（2）将关联整合的多维标签信息进行存储，生成信号源多维标签信息库。

第四步，多维标签的检索。根据多维标签筛选条件，检索出符合要求的工业信号源。其具体步骤如下：

（1）获取所需检索的检索条件，即用户输入工业信号源的标签条件，在此也可以输入多个标签条件（检索的逻辑运算）。

（2）根据检索条件进行类别匹配，从标签分类库中根据检索条件找出匹配对应的标签类。由于用户所输入的检索条件其关键字并非与标签类别一模一样，因此在此需要在标签分类库中根据用户输入的检索条件找出对应的标签类，为进一步检索作准备。同时，为了进一步提高检索效率，在收到用户提出的检索条件时，还可以针对检索条件建立标签检索条件，将标签类与检索条件进行组合，形成标签检索条件。标签检索条件的结构属性为：条件1:("标签类1","标签1");条件2:("标签类2","标签2")……条件n:("标签类n","标签n")。这个格式在大部分程序和数据库中均支持直接检索，使得检索过程更方便。

（3）在信号源多维标签信息库中依据检索条件所匹配的标签类找到对应的信号源，输出对应信号源的数据，从而实现基于标签类别定义而对工业信号源数据的选择性抽取。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

11）定义工业信号源的工业信号属性，对若干个工业信号源的基础属性进行规范化处理；

12）对工业信号源进行标签标记，对工业信号源进行业务标签和特定标签的标记；

13）建立多维标签，将多维标签信息与工业信号源基础属性进行关联处理；

14）多维标签的检索，根据多维标签筛选条件，检索出符合要求的工业信号源。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，所述的定义工业信号源的工业信号属性包括以下步骤：

21）规范工业信号源的基础属性，设定标准的工业信号属性，其包括{信号编码,信号名称,信号源,数据类型,计量单位,量程,正常值,计算方法,设备,工艺段,生产企业}；

22）对若干个工业信号源按标准的工业信号属性进行统一定义；

23）通过人工对各个工业信号源的工业信号属性进行归纳整理，并进行统一存储，生成信号源基础信息库。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，所述的对工业信号源进行标签标记包括以下步骤：

31）在信号源基础信息库中选择需要进行标签标记的工业信号源，对选中的工业信号源添加信号源标签信息，信号源标签信息包括(信号编码,信号名称,标签1，标签2，……标签n)；

32）对工业信号源的信号源标签信息进行拆分，将工业信号源的一个标签作为一条记录，记录内容包括{信号编码,信号名称,标签}，形成信号源标签库；

33）通过LS-SVM方法对信号源标签库中拆分后的信号源标签信息进行分类处理，生成标签分类信息(标签,标签类)；

34）将分类处理后的标签分类信息进行存储，形成标签分类库；

35）将信号源标签库与标签分类库进行数据关联，将信号源标签库中的标签与标签分类库中该标签的标签类进行信息组合，组合后的信号源对应的标签信息数据格式为:{"标签类1":"标签1"}；将该信号源下的所有标签信息汇总为多维标签信息，格式为:{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}；将关联合并汇总后的信息源存储为信号多维标签库。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，所述的建立多维标签包括以下步骤：

41）将信号源基础信息库与信号多维标签库通过信号编码进行关联整合，生成多维标签信息，整合后的多维标签信息格式为{信号编码,信号名称,……,{"标签类1":"标签1","标签类2":"标签2"，……,"标签类N":"标签n"}}；

42）将关联整合的多维标签信息进行存储，生成信号源多维标签信息库。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，所述的多维标签的检索包括以下步骤：

51）获取所需检索的检索条件；

52）根据检索条件进行类别匹配，从标签分类库中根据检索条件找出匹配对应的标签类；

53）在信号源多维标签信息库中依据检索条件所匹配的标签类找到对应的信号源，输出对应信号源的数据。

6.根据权利要求5所述的一种用于工业信号源的数据标签建立与检索方法，其特征在于，还包括对标签检索条件的建立，将标签类与检索条件进行组合，形成标签检索条件，标签检索条件的结构属性为：条件1:("标签类1","标签1");条件2:("标签类2","标签2")……条件n:("标签类n","标签n")。